什么是虚拟现实技术

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虚拟现实技术(简称VR),又称虚拟环境、灵境或人工环境,是指利用计算机生成一种可对参与者直接施加视觉、听觉和触觉感受,并允许其交互地观察和操作的虚拟世界的技术。

什么是虚拟现实技术

虚拟现实技术(简称VR),又称虚拟环境、灵境或人工环境,是指利用计算机生成一种可对参与者直接施加视觉、听觉和触觉感受,并允许其交互地观察和操作的虚拟世界的技术。

虚拟现实起源于1965年美国Ivan sutherland在IFIP会议上发表的题为“The ultimate Display”(终极的显示)的论文。论文中提出,人们可以把显示屏当作“一个通过它观看虚拟世界的窗口”,以此开创了研究虚拟现实的先河。1968年Ivan sutherland研究成功头盔显示装置和头部及手部跟踪器。

由于技术上的原因,20世纪80年代以前,VR技术发展缓慢,直到80年代后期信息处理技术的飞速发展促进了VR技术的进步。90年代初国际上出现了VR技术的热潮,VR技术开始成为独立研究开发的领域。

主要特征

VR系统的基本特征是三个“I”:沉浸(Immersion)、交 互 (Interaction) 和 想 象(Imagination),强调人在VR系统中的主导作用,使信息处理系统适合人的需要,并与人的感官感觉相一致。VR系统主要分为沉浸类、非沉浸类、分布式、增强现实四类。

多感知性(Multi-Sensory)——所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知,甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术,特别是传感技术的限制,目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。

浸没感(Immersion)——又称临场感或存在感,指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假,使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中,该环境中的一切看上去是真的,听上去是真的,动起来是真的,甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的,如同在现实世界中的感觉一样。

交互性(Interactivity)——指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。例如,用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体,这时手有握着东西的感觉,并可以感觉物体的重量,视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。

构想性(Imagination)——又称为自主性——强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间,可拓宽人类认知范围,不仅可再现真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。

一般来说,一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备,以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成。


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