【文章內(nèi)容簡介】 的英文單詞的第一個字母均為I，所以這三個特性又通常被統(tǒng)稱為3I特性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展與應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)始于軍事和航空航天領域的需求——早在20世紀70年代，美國便開始將虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于培訓宇航員。隨后，這種省錢、安全、有效的虛擬方法被推廣到各行各業(yè)中?？巳R斯勒公司1998年初便利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在設計某兩種新型車上取得突破，首次使設計的新車直接從計算機屏幕投入生產(chǎn)線，也就是說完全省略了中間的試生產(chǎn)過程。近年來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)更是大步走進工業(yè)、建筑設計、教育培訓、文化娛樂等各個方面，逐漸改變著我們的生活。而在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用領域，基于互聯(lián)網(wǎng)的應用開始顯現(xiàn)出前所未有的爆發(fā)力。 科教國內(nèi)為數(shù)不少的數(shù)字科技館、數(shù)字規(guī)劃館、數(shù)字博物館都已經(jīng)開始采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)。館內(nèi)展品都經(jīng)過虛擬現(xiàn)實技術(shù)得到了1：1的數(shù)碼還原，供人們在網(wǎng)上“端詳”、“賞玩”。此外，根據(jù)國外媒體的報道，澳大利亞新南威爾士大學采礦工程學系，還利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)出面向煤炭開采行業(yè)的培訓系統(tǒng)，并為國外一些先進的采礦公司所使用。該系統(tǒng)通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，模擬出礦坑內(nèi)常見問題，讓礦工們針對自主逃生、倒班前礦車檢查、危險預警、隔離程序、瓦斯管理、煤層自燃等各種環(huán)節(jié)進行訓練，以此降低礦難造成的傷亡。該大學采礦工程學系教授羅伯特路易斯說：“這個項目可以讓人更深刻理解虛擬現(xiàn)實技術(shù)對人類的影響，它的作用遠不只展示和娛樂。”虛擬技術(shù)在教學上的應用模式有兩種：（1）虛擬課堂，即以學生為虛擬對象或教師為虛擬對象的所謂“虛擬大學”；（2）虛擬實驗室，設備為虛擬對象，即應用計算機建立能客觀反映現(xiàn)實世界規(guī)律的虛擬儀器用于虛擬實驗，可以部分地替代在現(xiàn)實世界難以進行的，或者是費時、費力和費資金的實驗，學生和科研人員在計算機上進行虛擬實驗和虛擬預測分析。 軍事虛擬現(xiàn)實技術(shù)最早應用于軍事模擬，最初的模擬是用來訓練飛行員，飛行員在模擬器中的感覺與在真的飛機上一樣，各種儀器設備如同在真實環(huán)境下的一樣，它既不會危及人的生命，也不會損壞“飛機”，是一種理想的訓練方式!美國國防高級項目研究計劃局于80年代初期倡導了SIMNET, 計劃，其目的是將分布于不同地點的地面車輛模擬器用計算機網(wǎng)絡連接起來，進行攻防對抗演習!SIMNET計劃最初是針對地面車輛等低速運動對象，后來在美國國防部的推動下，將飛機、水面艦艇和潛艇等作戰(zhàn)對象也引進來，從而構(gòu)成陸、海、空三軍立體作戰(zhàn)逼真環(huán)境下的大規(guī)模實戰(zhàn)演習!該計劃的實施最終導致系統(tǒng)仿真的前沿技術(shù)———分布式交互仿真技術(shù)的產(chǎn)生。 城市規(guī)劃，獲得身臨其境的體驗，還可以在虛擬環(huán)境中隨時獲取項目的數(shù)據(jù)資料，方便大型復雜工程項目的規(guī)劃與設計。而用戶在三維場景中任意漫游，人機交互，這樣很多不易察覺的設計缺陷能夠被發(fā)現(xiàn)，減少由于事先規(guī)劃不周全，而造成的損失，大大提高了項目的評估質(zhì)量。運用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，我們可以很輕松的進行修改，改變建筑高度、材質(zhì)、顏色，綠化密度，只要修改系統(tǒng)中的參數(shù)即可。從而大大加快了方案設計的速度和效率，也節(jié)省了大量的資金。 旅游景觀通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)還原現(xiàn)實中的旅游景區(qū)，在網(wǎng)上構(gòu)建一個3D虛擬景區(qū)。游客可以在網(wǎng)絡中直接試玩旅游景點，身臨其境的查看景點信息，足不出戶的體驗千姿百態(tài)的風景勝跡，讓游客可以增加對于景點了解與熟悉，引發(fā)在現(xiàn)實中的旅行需求。游客還可以與其它游客（3D虛擬化身）以及景區(qū)的導游互動交談，一起討論對相關(guān)景點的旅游心得、奇聞趣事、出行指南等，通過這一切的有效交流，游客在未到真實景點之前就已經(jīng)掌握了很多的景點知識以及出行須知。景點管理人員或?qū)в我部梢栽诰€主動推薦特色旅游景點，更好的推廣旅游景點。同時，也可以通過這個平臺，聽取游客的建議及點評，更好的規(guī)劃與建設現(xiàn)實中的旅游景點。 工業(yè) 當今世界工業(yè)已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，人海戰(zhàn)術(shù)早已不再適應工業(yè)的發(fā)展，先進科學技術(shù)的應用顯現(xiàn)出巨大的威力，特別是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用正對工業(yè)進行著一場前所未有的革命。虛擬現(xiàn)實已經(jīng)被世界上一些大型企業(yè)廣泛地應用到工業(yè)的各個環(huán)節(jié)，對企業(yè)提高開發(fā)效率，加強數(shù)據(jù)采集、分析、處理能力，減少決策失誤，降低企業(yè)風險起到了重要的作用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引入,將使工業(yè)設計的手段和思想發(fā)生質(zhì)的飛躍,更加符合社會發(fā)展的需要,可以說在工業(yè)設計中應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)是可行且必要的。 醫(yī)學VR在醫(yī)學方面的應用具有十分重要的現(xiàn)實意義。在虛擬環(huán)境中，可以建立虛擬的人體模型，借助于跟蹤球、HMD、感覺手套，學生可以很容易了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu)，這比現(xiàn)有的采用教科書的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初建立了一個虛擬外科手術(shù)訓練器，用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。這個虛擬的環(huán)境包括虛擬的手術(shù)臺與手術(shù)燈，虛擬的外科工具，虛擬的人體模型