【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 個(gè)扭曲傳感器，在手掌上還有兩個(gè)傳感器。數(shù)據(jù)手套本身配有一個(gè)叫“假手”的軟件，該軟件用來(lái)接收傳感器所獲取的數(shù)據(jù)，利用這些信息可控制虛擬空間中物體的位置和方向。VPL公司開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)手套，在手指關(guān)節(jié)處安裝有光學(xué)傳感器，手套周?chē)椴即艌?chǎng)跟蹤器。馬特公司生產(chǎn)的PowerGlove曾在短時(shí)間內(nèi)應(yīng)用于游戲系統(tǒng)，它用指端的壓力傳感器和超聲位置傳感器提供了手掌和手指的位置數(shù)據(jù)。 軟件現(xiàn)狀虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展至今，已有了許多的建模軟件，它們使用的機(jī)制各有不同，對(duì)用戶(hù)的要求也有高低，當(dāng)然，其功能上的差異也是很大的。其典型代表為：Rend386是一個(gè)免費(fèi)的程序庫(kù)和播放器，功能較弱，適于DOS環(huán)境；World Tool Kit for Windows 是Sense8 公司以Windows動(dòng)態(tài)連接庫(kù)的形式發(fā)布的虛擬現(xiàn)實(shí)程序庫(kù)，在標(biāo)準(zhǔn)SVGA下運(yùn)行，可以在窗口中顯示帶紋理映射的虛擬世界，也可全屏顯示。該程序支持DDE，因而可以通過(guò)電子表格、數(shù)據(jù)庫(kù)或其它程序來(lái)控制虛擬世界；虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言VRML(Virtual Reality Modeling Language)是HTML的3D模型，其目的是提供一種用于網(wǎng)上的虛擬世界的描述方法。、VRML97等幾種版本；OpenGL（開(kāi)放式圖形語(yǔ)言）是Silicon Graphics開(kāi)發(fā)的一種建立圖形庫(kù)的語(yǔ)言，該語(yǔ)言功能強(qiáng)大，是實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的較好工具，但由于其編程量大，又較難掌握，因此目前只在專(zhuān)業(yè)人員中有較廣的應(yīng)用。語(yǔ)音輸入為用戶(hù)與虛擬環(huán)境交互提供了一種方便的方法。提供語(yǔ)音輸入功能需要一個(gè)普通的麥克風(fēng)和某種語(yǔ)音識(shí)別軟件。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)能在貨架上見(jiàn)到待出售的語(yǔ)音識(shí)別軟件。這種軟件有：SoundBlaster 公司的 VoiceAssist 軟件,Command 公司的 Voice 軟件,以及Dragon系統(tǒng)的 Dictate軟件。 應(yīng)用現(xiàn)狀九十年代，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用研究全面展開(kāi)。有人曾對(duì)全世界范圍內(nèi)進(jìn)行的805項(xiàng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究項(xiàng)目作了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明：娛樂(lè)、教育及藝術(shù)方面的占據(jù)主流，％，％，％，％，％，另外在可視化計(jì)算、制造業(yè)等方面也有相當(dāng)?shù)谋戎亍?1)虛擬游戲 由于娛樂(lè)方面對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的真實(shí)感要求不是太高，故虛擬現(xiàn)實(shí)在該方面發(fā)展最為迅猛。如1990年，在芝加哥開(kāi)放了世界上第一臺(tái)大型可供多人使用的虛擬現(xiàn)實(shí)娛樂(lè)系統(tǒng)，其主題是關(guān)于3025年的一場(chǎng)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)。1991年英國(guó)開(kāi)發(fā)的稱(chēng)為“Virtuality”的虛擬游戲系統(tǒng)，配頭盔式顯示器，大大增強(qiáng)了真實(shí)感；1992年的一臺(tái)稱(chēng)為“Legeal Qust”的系統(tǒng)由于增加了人工智能，使計(jì)算機(jī)具備了自學(xué)習(xí)能力，大大增強(qiáng)了趣味性及難度，使該系統(tǒng)獲年度虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)品獎(jiǎng)。美國(guó)許多采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作的游戲已成為青少年的新寵。比如在好萊塢大片《侏羅紀(jì)公園》中，幾千萬(wàn)年前已經(jīng)滅絕的恐龍?jiān)谄聊簧匣铎`活現(xiàn)地肆虐；《勇敢者游戲》中，大象沖上街頭踏破小汽車(chē)等，都是在電腦上運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)做出的效果。美國(guó)芝加哥有一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)娛樂(lè)廳，叫“戰(zhàn)技中心”。它是世界上第一個(gè)大規(guī)模虛擬現(xiàn)實(shí)娛樂(lè)系統(tǒng)，有一個(gè)座艙，前方有一個(gè)屏幕?？梢詮纳厦婵吹綉?zhàn)斗場(chǎng)景。下方有個(gè)副屏幕，從它的上面可看到損傷情況。主屏幕的兩側(cè)顯示武器的狀態(tài)和選擇，左邊的操縱桿控制武器動(dòng)作，右邊的調(diào)整開(kāi)關(guān)可以控制速度?！皯?zhàn)斗機(jī)器”是這個(gè)娛樂(lè)系統(tǒng)的“主要人物”，是一個(gè)超級(jí)機(jī)器人。它是一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)動(dòng)者，假設(shè)這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)生在一千多年以后。用腳去踏腳踏板，就使“戰(zhàn)斗機(jī)器模擬器”開(kāi)始工作，于是模仿一千多年以后的戰(zhàn)爭(zhēng)就開(kāi)始了。人們排長(zhǎng)隊(duì)買(mǎi)票去玩這種虛擬現(xiàn)實(shí)娛樂(lè)，去進(jìn)行戰(zhàn)斗游戲：玩的人在座艙內(nèi)，利用艙內(nèi)的設(shè)備，在星球間飛行，飛行中要保護(hù)自己，防止巨型坦克的襲擊，并用激光槍展開(kāi)射擊競(jìng)賽，或低頭彎腰，扭身拐行，躲開(kāi)史前翼身龍的攻擊。虛擬戰(zhàn)爭(zhēng)游戲受到人們歡迎；日本橫濱的“戰(zhàn)技中心”是有32個(gè)座艙的大系統(tǒng)，比芝加哥的“戰(zhàn)技中心”座艙要多一倍。(2)虛擬工廠世界著名的摩托羅拉公司，從1994年開(kāi)始，建立了工廠裝配線的虛擬模型。這種虛擬模型是由硬件和軟件組成的。硬件包括計(jì)算機(jī)、各種傳感器、頭盔顯示器、鼠標(biāo)等。軟件包括計(jì)算機(jī)控制程序，由實(shí)際裝配線拍攝下來(lái)的照片并變成計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的圖像資料。操作者在啟動(dòng)、運(yùn)行、關(guān)閉裝配系統(tǒng)的虛擬模型中，可以聽(tīng)到像從真實(shí)系統(tǒng)發(fā)出的響聲，從顯示器上可看見(jiàn)與真實(shí)系統(tǒng)一樣的動(dòng)作反應(yīng)。摩托羅拉公司用該虛擬模型，對(duì)世界各地的員工進(jìn)行培訓(xùn)，獲得良好效果。用虛擬模型有兩點(diǎn)好處：一是虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)用的裝配線模型比真實(shí)的裝配線便宜（只有3～10萬(wàn)美元），并且可以很方便地運(yùn)到任何地方去；二是當(dāng)真正的裝配線上的機(jī)械設(shè)備變更或改進(jìn)時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的模型很容易得到及時(shí)的更新。(3)虛擬飛機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)，可以節(jié)省大量的成本，提高效率。美國(guó)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)波音777飛機(jī)，獲得巨大成功。三百多萬(wàn)個(gè)零部件的設(shè)計(jì)與飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)的互相組合，都是在一個(gè)由數(shù)百臺(tái)工作站組成的虛擬環(huán)境系統(tǒng)上進(jìn)行的。設(shè)計(jì)師帶上虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)裝配的頭盔顯示器后，可穿行于這個(gè)虛擬的“飛機(jī)”中，去審視“飛機(jī)”的各項(xiàng)設(shè)計(jì)是否合乎理想。過(guò)去要設(shè)計(jì)一架新型飛機(jī)必須先造兩架實(shí)體模型飛機(jī)，至少要花120萬(wàn)美元，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅節(jié)約了經(jīng)費(fèi)，更重要的是縮短了新產(chǎn)品上市的時(shí)間，大大增加了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。(4)虛擬汽車(chē)近年在美國(guó)通用、福特等汽車(chē)公司的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)工作室里，人們可以看到擁有各種各樣的新穎裝備和制作工具，工程師們正在進(jìn)行著試驗(yàn)性的工作，通過(guò)頭盔和感應(yīng)手套等工具，使工作站上生成立體的汽車(chē)原型圖像，也有用1:1的大型屏幕，把立體圖像的汽車(chē)，完全與實(shí)體一樣顯示出來(lái)，并可以隨意進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，使人們感到一種完全身臨其境的逼真體驗(yàn)。 德國(guó)汽車(chē)業(yè)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最快也最廣泛。目前，德國(guó)所有的汽車(chē)制造企業(yè)都建成了自己的虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)中心。奔馳、寶馬、大眾等大公司的報(bào)告顯示，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、以“數(shù)字汽車(chē)”模型來(lái)代替木制或鐵皮制的汽車(chē)模型，可將新車(chē)型開(kāi)發(fā)時(shí)間從一年以上縮短到2個(gè)月左右，開(kāi)發(fā)成本最多可降低到原先的十分之一。 目前，德國(guó)汽車(chē)制造企業(yè)已將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到零部件設(shè)計(jì)、內(nèi)部設(shè)計(jì)、空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)和模擬撞車(chē)安全試驗(yàn)等細(xì)小局部的工作中。汽車(chē)零部件的設(shè)計(jì)因?yàn)槭褂昧颂摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)，成本降低達(dá)40％。研究人員還計(jì)劃將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)降低成本后進(jìn)一步應(yīng)用于銷(xiāo)售、客戶(hù)服務(wù)和市場(chǎng)調(diào)查。屆時(shí)，客戶(hù)可以先體驗(yàn)多媒體“數(shù)字汽車(chē)”之后再選擇定購(gòu)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用大幅度提高了德國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。(5)虛擬太空機(jī)器人1999年4月19至21日，德國(guó)多特蒙德大學(xué)機(jī)器人研究所與日本宇宙開(kāi)發(fā)事業(yè)團(tuán)合作完成了用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)遙控太空機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)。兩國(guó)科學(xué)家在日本筑波的衛(wèi)星地面控制中心通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和數(shù)字手套指揮一臺(tái)機(jī)器人。這臺(tái)機(jī)器人搭載于日本的工程實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“ETS7”上，在距地面500千米的近地軌道運(yùn)行。借助于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，地面上的科學(xué)家在頭盔中看到的景物就是機(jī)器人在太空中“視線”所及。與此相應(yīng)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的專(zhuān)家轉(zhuǎn)動(dòng)頭部或揮揮手，機(jī)器人也會(huì)做同樣動(dòng)作。地面上的真人和太空中的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了“心有靈犀一點(diǎn)通”?？茖W(xué)家戴上頭盔和手套操縱機(jī)器人，能遙控機(jī)器人避開(kāi)各種障礙物。該實(shí)驗(yàn)證明虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使得遠(yuǎn)距離操縱機(jī)器人完成研究和探測(cè)使命更加容易和方便。比如一位生物學(xué)家能夠在自己的辦公室里戴上頭盔和手套研究太空中實(shí)驗(yàn)生物的生長(zhǎng)情況，而在太空中“親臨現(xiàn)場(chǎng)”的卻是一臺(tái)機(jī)器人。(6)虛擬戰(zhàn)場(chǎng)美國(guó)陸軍1994年的“路易斯安娜94”作戰(zhàn)演習(xí)就是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行的。這次演習(xí)不但試驗(yàn)論證了美國(guó)陸軍制定的條令、戰(zhàn)術(shù)和部隊(duì)編成，使之更加符合21世紀(jì)的作戰(zhàn)要求，還節(jié)約演習(xí)經(jīng)費(fèi)近20億美元。在波斯尼亞伊格爾基地，美國(guó)陸軍采用一種計(jì)算機(jī)武器模擬作戰(zhàn)系統(tǒng)對(duì)維和部隊(duì)士兵進(jìn)行作戰(zhàn)訓(xùn)練。猛一看，這種場(chǎng)面更象是在電子游藝廳里，人們用假槍玩電子游戲。目前，這一系統(tǒng)已在該基地使用兩個(gè)月了，將逐步取代過(guò)去采用實(shí)彈進(jìn)行的作戰(zhàn)準(zhǔn)備訓(xùn)練。(7)虛擬診斷1999年3月報(bào)道，美國(guó)明尼蘇達(dá)州梅奧診所將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于結(jié)腸癌診斷，使醫(yī)生可仿佛身臨其境地在結(jié)腸中“穿行”，尋找腫瘤或息肉部位。新技術(shù)還可將結(jié)腸圖像局部放大，以便對(duì)細(xì)小部位進(jìn)行研究，將其“切開(kāi)” 露出腸壁，讓醫(yī)生作更好的檢查。在對(duì)70名患者所作的研究中，醫(yī)生們發(fā)現(xiàn)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行檢查要精確得多。這種方法對(duì)患者來(lái)說(shuō)也更好，因?yàn)樗鼰o(wú)需讓病人保持鎮(zhèn)靜狀態(tài)，整個(gè)掃描過(guò)程所需時(shí)間不到2分鐘。而使用最普遍的驗(yàn)血方法，不但患者承受一定的痛苦，且確診率不到50%。(8)虛擬小寵物日本富士通公司用計(jì)算機(jī)制造出一個(gè)小動(dòng)物，它一半像海豚，一半像鳥(niǎo)。這個(gè)由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)造的電子寵物叫“菲蘭克”。它和人能進(jìn)行相互交流，它