【文章內(nèi)容簡介】 再經(jīng)過了幾個月自己的探索和學(xué)習(xí)，我對軟件的興趣越來越濃厚了。我也有把軟件工程學(xué)好、學(xué)精的。通過老師的介紹和我平時在網(wǎng)上查找的資料，我了解到軟件工程專業(yè)是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域發(fā)展最快的學(xué)科分支之一，主要面向IT產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)能夠在計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域中從事軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)和管理的高級工程師。在軟件的行業(yè)里，我也發(fā)現(xiàn)了許多新奇有趣的研究方向，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是其中的一個方面。在現(xiàn)在信息技術(shù)大發(fā)展的時代，軟件工程必將做出它不可磨滅的貢獻(xiàn)。下面我就談?wù)勎易约涸谛律杏懻n中感到的有趣的一個研究方向。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡述虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，簡稱VR，又譯作靈境、幻真)是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。虛擬現(xiàn)實(shí)通過計(jì)算機(jī)控制其他生成逼真的視、聽、嗅覺等感覺，使人通過適當(dāng)裝置，對虛擬世界進(jìn)行體驗(yàn)和互動。使用者進(jìn)行位置移動時，電腦可以立即進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，將精確的3D世界影像傳回產(chǎn)生臨場感。概括地說，虛擬現(xiàn)實(shí)是人們通過計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化操作與交互的一種全新方式，與傳統(tǒng)的人機(jī)界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現(xiàn)實(shí)在技術(shù)思想上有了質(zhì)的飛躍。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征 浸沉感浸沒感（Immersion）又稱臨場感，指用戶存在于模擬環(huán)境中感受到的真實(shí)程度。理想的模擬環(huán)境可以使用戶難以分辨真假，使用戶全身心地投入到計(jì)算機(jī)創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中，該環(huán)境中的一切看上去是真的，聽上去是真的，動起來是真的，甚至聞起來、嘗起來等一切感覺都是真的，如同在現(xiàn)實(shí)世界中的感覺一樣。 交互性交互性（Interactivity）指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度（包括實(shí)時性）。例如，用戶可以用手去直接抓取模擬環(huán)境中虛擬的物體，這時手有握著東西的感覺，并可以感覺物體的重量，視野中被抓的物體也能立刻隨著手的移動而移動。 想象性想象性（Imagination）強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)具有廣闊的可想像空間，可拓寬人類認(rèn)知范圍，不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境，也可以隨意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。，并可以感覺物體的重量，視野中被抓的物體也能立刻隨著手的移動而移動。由于浸沒感、交互性和構(gòu)想性三個特性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(shí)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)始于軍事和航空航天領(lǐng)域的需求——早在20世紀(jì)70年代，美國便開始將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于培訓(xùn)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。克萊斯勒公司1998年初便利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在設(shè)計(jì)某兩種新型車上取得突破，首次使設(shè)計(jì)的新車直接從計(jì)算機(jī)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(shí)技術(shù)更是大步走進(jìn)工業(yè)、建筑設(shè)計(jì)、教育培訓(xùn)、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(shí)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)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(shí)技術(shù)。館內(nèi)展品都經(jīng)過虛擬現(xiàn)實(shí)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(xué)采礦工程學(xué)系，還利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)出面向煤炭開采行業(yè)的培訓(xùn)系統(tǒng)，并為國外一些先進(jìn)的采礦公司所使用。該系統(tǒng)通過虛擬現(xiàn)實(shí)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(yù)警、隔離程序、瓦斯管理、煤層自燃等各種環(huán)節(jié)進(jìn)行訓(xùn)練，以此降低礦難造成的傷亡。該大學(xué)采礦工程學(xué)系教授羅伯特路易斯說：“這個項(xiàng)目可以讓人更深刻理解虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對人類的影響，它的作用遠(yuǎn)不只展示和娛樂。”虛擬技術(shù)在教學(xué)上的應(yīng)用模式有兩種：（1）虛擬課堂，即以學(xué)生為虛擬對象或教師為虛擬對象的所謂“虛擬大學(xué)”；（2）虛擬實(shí)驗(yàn)室，設(shè)備為虛擬對象，即應(yīng)用計(jì)算機(jī)建立能客觀反映現(xiàn)實(shí)世界規(guī)律的虛擬儀器用于虛擬實(shí)驗(yàn)，可以部分地替代在現(xiàn)實(shí)世界難以進(jìn)行的，或者是費(fèi)時、費(fèi)力和費(fèi)資金的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生和科研人員在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)和虛擬預(yù)測分析。 軍事虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最早應(yīng)用于軍事模擬，最初的模擬是用來訓(xùn)練飛行員，飛行員在模擬器中的感覺與在真的飛機(jī)上一樣，各種儀器設(shè)備如同在真實(shí)環(huán)境下的一樣，它既不會危及人的生命，也不會損壞“飛機(jī)”，是一種理想的訓(xùn)練方式!美國國防高級項(xiàng)目研究計(jì)劃局于80年代初期倡導(dǎo)了SIMNET, 計(jì)劃，其目的是將分布于不同地點(diǎn)的地面車輛模擬器用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來，進(jìn)行攻防對抗演習(xí)!SIMNET計(jì)劃最初是針對地面車輛等低速運(yùn)動對象，后來在美國國防部的推動下，將飛機(jī)、水面艦艇和潛艇等作戰(zhàn)對象也引進(jìn)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(shí)戰(zhàn)演習(xí)!該計(jì)劃的實(shí)施最終導(dǎo)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(yàn)，還可以在虛擬環(huán)境中隨時獲取項(xiàng)目的數(shù)據(jù)資料，方便大型復(fù)雜工程項(xiàng)目的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。而用戶在三維場景中任意漫游，人機(jī)交互，這樣很多不易察覺的設(shè)計(jì)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(xiàng)目的評估質(zhì)量。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，我們可以很輕松的進(jìn)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(shè)計(jì)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(shí)技術(shù)還原現(xiàn)實(shí)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