VR科技：虚拟现实技术的概念及特征

虚拟现实（Virtual Reality），是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人在计算机生成的虚拟境界中，通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间。概括地说，虚拟现实是一种探讨如何实现人与计算机之间理想交互方式的技术。

虚拟现实的主要特征是：多感知性、浸没感、交互性、构想性。

 

 

（1）沉浸性。沉浸性是是指观察者对虚拟世界的情感反映，虚拟现实通过计算机生成一个非常逼真的虚拟世界，用户利用视觉、听觉、触觉来感受这个虚拟世界中所发生的一切，在虚拟从事机械创新设计环境中产生一种身临其境的感觉。

（2）交互性。虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互，使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互，还可以运用多种交互手段（数据手套、声音命令等），支持更多的设计行为（建模、仿真、评估、预测等）。虚拟现实能对用户的输入作出响应，同时可以通过监控装置来影响用户和被用户影响。

（3）多感知性。由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉等的传感及反应装置，可以使用户感受视觉、听觉、触觉和嗅觉等多种信息，发挥人的多种潜能，增加设计的成功性。

（4）实时性。实时的参与、交互和显示，把人的活动提升到人机融为一体的积极主动活动，构成融入性的智能开发系统。

 

 

虚拟现实系统的分类根据虚拟现实所倾向的特征的不同，目前的虚拟现实系统可分为 4 种：桌面式、增强式、沉浸式和网络分布式虚拟现实系统。

（1）桌面虚拟现实系统利用 PC 机或中、低档工作站作虚拟环境产生器，计算机屏幕或单投影墙是参与者观察虚拟环境的窗口，由于受到周围真实环境的干扰，它的沉浸感较差，但是成本相对较低，仍然比较普及。

（2）沉浸式虚拟现实系统主要利用各种高档工作站、高性能图形加速卡和交互设备，通过声音、力与触觉等方式，并且有效地屏蔽周围现实环境（如利用头盔显示器、3 面或 6 面投影墙），使得被试完全沉浸在虚拟世界中。

（3）增强式虚拟现实系统允许参与者看见现实环境中的物体，同时又把虚拟环境的图形叠加在真实的物体上。穿透型头戴式显示器可将计算机产生的图形和参与者实际的即时环境重叠在一起。该系统主要依赖于虚拟现实位置跟踪技术，以达到精确的重叠。

（4）网络分布式虚拟现实系统由上述几种类型组成的大型网络系统，用于更复杂任务的研究。它的基础是分布交互模拟。