【正文】 候，它會高興得又叫又跳。 虛擬小寵物日本富士通公司用計算機(jī)制造出一個小動物，它一半像海豚，一半像鳥。用虛擬現(xiàn)實世界，查出設(shè)計中的毛病，加以改進(jìn)，使真實的建筑更加完美。他們從頭盔中看到的是猶如真的病房，他們到處查看，結(jié)果發(fā)現(xiàn)。因此該項技術(shù)的意義巨大，它將使手術(shù)操作訓(xùn)練產(chǎn)生一場革命。由于如同在活體手術(shù)一樣，人們能驚訝地感到注射器穿刺皮膚和靜脈注射的感覺，然后看到注射器里充滿了血液。使用者戴上三維眼鏡坐在手術(shù)臺上，在機(jī)器人手臂末端握著筆式、工具式、手術(shù)刀樣，或者是系統(tǒng)程序設(shè)置的別的樣式器械。 虛擬手術(shù)臺　澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織的研究人員發(fā)明了一種虛擬手術(shù)臺。這種方法對患者來說也更好，因為它無需讓病人保持鎮(zhèn)靜狀態(tài)，整個掃描過程所需時間不到2分鐘。新技術(shù)還可將結(jié)腸圖像局部放大，以便對細(xì)小部位進(jìn)行研究，將其“切開” 露出腸壁，讓醫(yī)生作更好的檢查。目前，這一系統(tǒng)已在該基地使用兩個月了，將逐步取代過去采用實彈進(jìn)行的作戰(zhàn)準(zhǔn)備訓(xùn)練。在波斯尼亞伊格爾基地，美國陸軍采用一種計算機(jī)武器模擬作戰(zhàn)系統(tǒng)對維和部隊士兵進(jìn)行作戰(zhàn)訓(xùn)練。 虛擬戰(zhàn)場美國陸軍1994年的“路易斯安娜94”作戰(zhàn)演習(xí)就是利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行的。該實驗證明虛擬現(xiàn)實技術(shù)使得遠(yuǎn)距離操縱機(jī)器人完成研究和探測使命更加容易和方便。地面上的真人和太空中的機(jī)器人實現(xiàn)了“心有靈犀一點通”。借助于虛擬現(xiàn)實技術(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。兩國科學(xué)家在日本筑波的衛(wèi)星地面控制中心通過虛擬現(xiàn)實頭盔和數(shù)字手套指揮一臺機(jī)器人。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用大幅度提高了德國汽車產(chǎn)業(yè)的競爭力。研究人員還計劃將虛擬現(xiàn)實技術(shù)降低成本后進(jìn)一步應(yīng)用于銷售、客戶服務(wù)和市場調(diào)查。目前，德國汽車制造企業(yè)已將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到零部件設(shè)計、內(nèi)部設(shè)計、空氣動力學(xué)試驗和模擬撞車安全試驗等細(xì)小局部的工作中。目前，德國所有的汽車制造企業(yè)都建成了自己的虛擬現(xiàn)實開發(fā)中心。 虛擬汽車近年在美國通用、福特等汽車公司的虛擬現(xiàn)實技術(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)行著試驗性的工作，通過頭盔和感應(yīng)手套等工具，使工作站上生成立體的汽車原型圖像，也有用1:1的大型屏幕，把立體圖像的汽車，完全與實體一樣顯示出來，并可以隨意進(jìn)行設(shè)計改進(jìn)，使人們感到一種完全身臨其境的逼真體驗。設(shè)計師帶上虛擬現(xiàn)實技術(shù)裝配的頭盔顯示器后，可穿行于這個虛擬的“飛機(jī)”中，去審視“飛機(jī)”的各項設(shè)計是否合乎理想。美國用虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計波音777飛機(jī)，獲得巨大成功。用虛擬模型有兩點好處：一是虛擬現(xiàn)實實驗用的裝配線模型比真實的裝配線便宜（只有3～10萬美元），并且可以很方便地運到任何地方去；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，虛擬現(xiàn)實實驗室的模型很容易得到及時的更新。操作者在啟動、運行、關(guān)閉裝配系統(tǒng)的虛擬模型中，可以聽到像從真實系統(tǒng)發(fā)出的響聲，從顯示器上可看見與真實系統(tǒng)一樣的動作反應(yīng)。硬件包括計算機(jī)、各種傳感器、頭盔顯示器、鼠標(biāo)等。 虛擬工廠世界著名的摩托羅拉公司，從1994年開始，建立了工廠裝配線的虛擬模型。有了這支“虛擬樂隊”，一方面可省去諸如租用場地一類的開支；另一方面，由于不存在樂隊是否愿意配合等問題，學(xué)生們可反復(fù)訓(xùn)練一些基本動作和技巧。這種虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)采用了八聲道音頻技術(shù)，它能產(chǎn)生與置身于音樂廳相類似的音響效果，同時還可模擬在觀眾席上不同位置所感受到的演出效果的差異。它通過受訓(xùn)者身上佩戴的磁性傳感器來收集數(shù)據(jù)，根據(jù)受訓(xùn)者指揮動作的變化而產(chǎn)生相應(yīng)的演奏效果。當(dāng)你手持滑雪桿，向下滑去，腳下的金屬板在驅(qū)動裝置驅(qū)動下，模擬人從高山上滑下來的過程以及撞擊情況。 虛擬滑雪東京一家公司開發(fā)的滑雪訓(xùn)練系統(tǒng)，是典型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。這是因為，由傳感器、紅外線發(fā)射器、電子跟蹤系統(tǒng)確定出球的飛行情況，由計算機(jī)計算出球繼續(xù)飛行的路徑，并確定出是左曲球還是右曲球，于是在屏幕上顯示出球的飛行過程。在很大的房間內(nèi)，懸掛一個有彈性的尼龍屏幕，你在室內(nèi)用標(biāo)準(zhǔn)的高爾夫球桿和真正的球，進(jìn)行打球活動，只要你從球座上發(fā)球后，球飛出碰到屏幕便掉在你的房間地板上。虛擬戰(zhàn)爭游戲受到人們歡迎；日本橫濱的“戰(zhàn)技中心”是有32個座艙的大系統(tǒng)，比芝加哥的“戰(zhàn)技中心”座艙要多一倍。用腳去踏腳踏板，就使“戰(zhàn)斗機(jī)器模擬器”開始工作，于是模仿一千多年以后的戰(zhàn)爭就開始了。“戰(zhàn)斗機(jī)器”是這個娛樂系統(tǒng)的“主要人物”，是一個超級機(jī)器人。下方有個副屏幕，從它的上面可看到損傷情況。它是世界上第一個大規(guī)模虛擬現(xiàn)實娛樂系統(tǒng)，有一個座艙，前方有一個屏幕。比如在好萊塢大片《侏羅紀(jì)公園》中，幾千萬年前已經(jīng)滅絕的恐龍在屏幕上活靈活現(xiàn)地肆虐；《勇敢者游戲》中，大象沖上街頭踏破小汽車等，都是在電腦上運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)做出的效果。1991年英國開發(fā)的稱為“Virtuality”的虛擬游戲系統(tǒng)，配頭盔式顯示器，大大增強(qiáng)了真實感；1992年的一臺稱為“Legeal Qust”的系統(tǒng)由于增加了人工智能，使計算機(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)實技術(shù)產(chǎn)品獎。 虛擬游戲由于娛樂方面對虛擬現(xiàn)實的真實感要求不是太高，故虛擬現(xiàn)實在該方面發(fā)展最為迅猛。 應(yīng)用現(xiàn)狀九十年代，虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用研究全面展開。語音識別技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)能在貨架上見到待出售的語音識別軟件。語音輸入為用戶與虛擬環(huán)境交互提供了一種方便的方法。該程序支持DDE，因而可以通過電子表格、數(shù)據(jù)庫或其它程序來控制虛擬世界；虛擬現(xiàn)實建模語言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。 軟件現(xiàn)狀虛擬現(xiàn)實發(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，對用戶的要求也有高低，當(dāng)然，其功能上的差異也是很大的。VPL公司開發(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，手套周圍遍布磁場跟蹤器。數(shù)據(jù)手套：賽伯手套（Cyber Glove）公司生產(chǎn)的數(shù)據(jù)手套在每個手指上有三個彎曲傳感器和一個扭曲傳感器，在手掌上還有兩個傳感器。該產(chǎn)品由液晶板和反射光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成的曲面鏡組成。視角也從25度增至30度。該產(chǎn)品只要與電腦相接便可顯示圖像，與早期的產(chǎn)品相比，新產(chǎn)品的最大改進(jìn)之處在于減輕了重量，僅為80g，據(jù)稱這是目前最輕的頭盔式顯示器。索尼公司計劃以每月5000臺的數(shù)量推向個人消費市場。索尼公司為了降低頭盔式顯示器的價格以把它推向個人消費市場，于1997年6月開發(fā)了廉價、簡易、攜帶型的新產(chǎn)品（MLM50）。島津制作所生產(chǎn)的頭盔式顯示器采用CRT顯像方式，重量雖然增加了一些，但圖像的清晰度比液晶顯像高。虛擬現(xiàn)實技術(shù)誕生之后，頭盔式顯示器得到了廣泛的應(yīng)用。另一種視覺信息再現(xiàn)裝置是頭盔式顯示器，其立體圖像可以跟隨觀察者的頭而轉(zhuǎn)動，這種方式可以獲得較高的臨場感覺。按立體成像方式和圖像是否跟隨觀察者頭的轉(zhuǎn)動而移動，視覺信息再現(xiàn)裝置大體上可以分為兩大類，一種是利用立體電影原理生成立體圖像的視覺信息再現(xiàn)裝置。各大公司努力開發(fā)的各種設(shè)備，在促進(jìn)虛擬現(xiàn)實的實際應(yīng)用上起到了相當(dāng)?shù)淖饔?。能用虛擬的家具、汽車、人員、飛機(jī)或你能想象的任何東西來填充虛擬的世界。你能在Internet上設(shè)計自己的三維虛擬空間。主頁的鏈接也不再是高亮顯示的圖片和文字，而是在三維空間打開一扇門或者觸摸一個物體，就進(jìn)入了另一個主頁。1997年美國標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院“使用VRML的制造系統(tǒng)建?！?，探討了虛擬現(xiàn)實技術(shù)及在網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用。而這些都為虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。1990年在美國達(dá)拉斯召開的國際會議上明確了虛擬現(xiàn)實的主要技術(shù)構(gòu)成，即實時三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)及高分辨率顯示技術(shù)。美國宇航局（NASA）及美國國防部組織了一系列有關(guān)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究，并取得了令人矚目的研究成果，從而引起了人們對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的廣泛關(guān)注。該系統(tǒng)含有能模擬力量和觸覺的力反饋裝置。薩瑟蘭，在篇名為終極的顯示的論文中首次提出了包括具有交互圖形顯示、力反饋設(shè)備以及聲音提示的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基本思想，后來被公認(rèn)為在虛擬環(huán)境領(lǐng)域中起著里程碑的作用?？上У氖?，這種裝置只能為一個人服務(wù)，每次花費驚人，所以沒有引起電影界的重視。幸好又有對此感興趣的人提供投資，他才制成第二臺樣機(jī)。他得到墨西哥教育部長的支持，研究制造出一臺機(jī)器，叫“傳感影院”，但效果不佳。畫、電影、電話、電視、計算機(jī)的發(fā)展為虛擬現(xiàn)實問世打下了基礎(chǔ)。人類不僅把對另外世界的向往和想象訴諸神話、詩歌等語言形式，而且以既有的技術(shù)手段將它們訴諸視覺形象和聲音形式。2 虛擬現(xiàn)實的發(fā)展人類自古以來都有一種對某個未知、未及的世界的想象和想象性地占有。切記，此時僅是數(shù)據(jù)緊身服在收縮罷了，只是這一切來得那么自然，那么逼真，那么不露痕跡。計算機(jī)接到這一信息，就去控制圖像，使門打開，你眼前就出現(xiàn)了室內(nèi)的圖像景物，并給出相應(yīng)的聲音及運動感覺。當(dāng)人戴上頭盔時，就把立體圖像，由多媒體計算機(jī)從頭盔的顯示器顯示給參觀者。數(shù)據(jù)服也是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中用的人機(jī)交互設(shè)備。數(shù)據(jù)手套通過手指上的彎曲、扭曲傳感器和手掌上的彎度、弧度傳感器，確定手及關(guān)節(jié)的位置和方向。頭戴式顯示器將觀察者的頭部位置及運動方向告訴計算機(jī)，計算機(jī)就可以調(diào)整觀察者所看到的圖景，使得呈現(xiàn)的圖像更趨于真實感。為了實現(xiàn)逼真的效果，滿足人的視覺和聽覺習(xí)慣，虛擬環(huán)境的圖像和聲響應(yīng)是三維立體的；為了達(dá)到實時性，圖像至少應(yīng)有60 Hz的幀頻，還要隨時響應(yīng)人們的操縱信號。絕大多數(shù)頭盔式顯示器使用兩個顯示器，能夠顯示立體圖像。目前已經(jīng)開發(fā)出來的，在視覺方面有頭盔式立體顯示儀等；聽覺方面有立體音響；觸覺、位置感方面有“數(shù)據(jù)手套”、“數(shù)據(jù)服”等，以及一些語音識別，眼球