【正文】 現(xiàn)實(shí)世界中的多種感受，如視覺、聽覺、觸覺、力覺、痛感、味覺、嗅覺等。數(shù)據(jù)手套戴在用戶手上，作為一只虛擬的手用于與虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行交互，可以在虛擬世界中進(jìn)行物體抓取、移動(dòng)、裝配、操縱、控制等操作，并把手指和手掌伸屈時(shí)的各種姿勢轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過應(yīng)用程序識別出用戶的手在虛擬世界中操作時(shí)的姿勢，執(zhí)行相應(yīng)的操作。數(shù)據(jù)手套是美國VPL公司在1987年推出的一種傳感手套的專有名稱。手是我們與外界進(jìn)行物理接觸及意識表達(dá)的最主要媒介，在人機(jī)交互設(shè)備中也是如此。虛擬現(xiàn)實(shí)的輸入設(shè)備有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的輸入設(shè)備主要分為兩大類：一類是基于自然的交互設(shè)備，用于對虛擬世界信息的輸入；另一類是三維定位跟蹤設(shè)備，主要用于對輸入設(shè)備在三維空間中的位置進(jìn)行判定，并送入虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中。三、虛擬現(xiàn)實(shí)的硬件設(shè)備與軟件技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，硬件設(shè)備主要由3個(gè)部分組成：輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、虛擬世界生成設(shè)備。例如用戶可以用手直接取虛擬環(huán)境中的物體, 這時(shí)手應(yīng)該有觸摸感, 并可以感覺物體的重量, 場景中被取的物體也立刻能夠隨著手的移動(dòng)而移動(dòng)。理想的虛擬環(huán)境應(yīng)該達(dá)到使用難以分辨真假的程度例如可視場景應(yīng)隨著視點(diǎn)的變化而變化甚至超越真實(shí)如生成比現(xiàn)實(shí)更逼真的照明和音響效果等。二、虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本特征可以簡潔地表征為沉浸性、交互性和構(gòu)想性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是仿真技術(shù)的一個(gè)重要方向，是仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的融合，是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是本世紀(jì)發(fā)展的重要技術(shù)之一，作為一門科學(xué)和藝術(shù)將會(huì)不斷走向成熟，在各行各業(yè)中將得到廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮神奇的作用，二十一世紀(jì)將是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的時(shí)代。虛擬現(xiàn)實(shí)充滿活力、具有無限的應(yīng)用前景的高新技術(shù)領(lǐng)域，但仍然存在許多有待解決與突破的問題。當(dāng)然從技術(shù)角度，我們應(yīng)該對基于多用戶虛擬環(huán)境進(jìn)行必要的技術(shù)研究。特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速崛起與普及，使得信息應(yīng)用系統(tǒng)在深度和廣度上發(fā)生了質(zhì)的變化。特別是在航空航天中應(yīng)用價(jià)值極為明顯，因?yàn)閲H空間站的參與國分布在世界不同區(qū)域，分布式VR訓(xùn)練環(huán)境不需要在各國重建仿真系統(tǒng)，這樣不僅減少了研制費(fèi)和設(shè)備費(fèi)用，減少了人員出差的費(fèi)用以及異地生活的不適。近年來，隨著Internet應(yīng)用的普及，一些面向Internet的DVE應(yīng)用使得位于世界各地多個(gè)用戶可以進(jìn)行協(xié)同工作。仿真訓(xùn)練和教學(xué)訓(xùn)練是DVE的又一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域，包括虛擬戰(zhàn)場、輔助教學(xué)等。分布式虛擬現(xiàn)實(shí)是今后虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展的重要方向。人工智能一直是業(yè)界的難題，人工智能在各個(gè)領(lǐng)域十分有用，在虛擬世界也大有用武之地，良好的人工智能系統(tǒng)對減少乏味的人工勞動(dòng)具有非常積極的作用。如果將VR技術(shù)與智能技術(shù)、語音識別技術(shù)結(jié)合起來，可以很好地解決這個(gè)問題。(4)智能化語音虛擬現(xiàn)實(shí)建模。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)人能夠自由與虛擬世界對象進(jìn)行交互，猶如身臨其境，借助的輸入輸出設(shè)備主要有頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣服、三維位置傳感器和三維聲音產(chǎn)生器等。此外，VR還依賴于立體顯示和傳感器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的虛擬設(shè)備還不能滿足系統(tǒng)的需要，有必要開發(fā)新的三維圖形生成和顯示技術(shù)。(2)實(shí)時(shí)三維圖形生成和顯示技術(shù)?？v觀VR的發(fā)展歷程，未來VR技術(shù)的研究仍將延續(xù)“低成本、高性能”原則，從軟件、硬件兩方面展開，發(fā)展方向主要?dú)w納如下：(1)動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)。沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)是最理想的追求目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)的方式主要是戴上特制的頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套以及身體部位跟器，通過聽覺、觸覺和視覺在虛擬場景中進(jìn)行體驗(yàn)?？偨Y(jié)隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，相信在不久的將來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠給更多的領(lǐng)域帶來革命性的變化。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，對汽車的一種全新演繹方式產(chǎn)生。展現(xiàn)出產(chǎn)品外形的方 《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》期中論文姓名：黃興旺學(xué)號：***62017年第一學(xué)期方面面，加上互動(dòng)操作，演示產(chǎn)品的功能和使用操作，充分利用互聯(lián)網(wǎng)高速迅捷的傳播優(yōu)勢來推廣公司的產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品在互聯(lián)網(wǎng)上的全新展示，讓客戶提前體驗(yàn)產(chǎn)品功能，更清楚的了解產(chǎn)品的特性及結(jié)構(gòu)。網(wǎng)上產(chǎn)品網(wǎng)上產(chǎn)品應(yīng)用解決方案介紹。虛擬現(xiàn)實(shí)網(wǎng)上三維交互功能可以虛擬房屋設(shè)計(jì)，展現(xiàn)獨(dú)特的設(shè)計(jì)風(fēng)格，使客戶足不出戶就可對房屋的全貌了如指掌，互動(dòng)瀏覽，可以任意變換自己在房間中的位置，去觀察設(shè)計(jì)的效果，了解房屋的精心布局。相比目前網(wǎng)上主流的以圖片、Flash、視頻等展示方式來說，vrpie讓用戶有了瀏覽的自主感，可以以自己想看的角度去觀察，還可以添加許多特效和互動(dòng)操作，讓用戶體驗(yàn)身臨其境上網(wǎng)沖浪的美妙感覺。虛擬展館網(wǎng)上展館應(yīng)用解決方案介紹。在此基礎(chǔ)上，制定各類企事業(yè)單位的數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案。應(yīng)急預(yù)案應(yīng)急預(yù)案應(yīng)用解決方案介紹。地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)用解決方案介紹。數(shù)字展館數(shù)字展館應(yīng)用解決方案介紹。水利電力水利電力應(yīng)用解決方案介紹。油田礦井油田礦井應(yīng)用解決方案介紹。道路橋梁道路橋梁應(yīng)用解決方案介紹。汽車仿真汽車仿真應(yīng)用解決方案介紹。虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺(tái)，具有強(qiáng)大的物理實(shí)時(shí)計(jì)算功能，能夠真實(shí)模擬場景重力、環(huán)境阻尼等環(huán)境特性，真實(shí)的模擬剛體動(dòng)力學(xué)特性，提供了多種動(dòng)力學(xué)交互手段，并能支持多種高速運(yùn)算的碰撞替代體。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將文物建筑、文物景點(diǎn)、文物物品、古代人像及行為、古代自然現(xiàn)象及天體現(xiàn)象等進(jìn)行虛擬展示和虛擬復(fù)原，從而使文物脫離地域限制，實(shí)現(xiàn)資源共享，真正成為全人類可以“擁有”的文化遺產(chǎn)。從而，通過情景化的學(xué)習(xí)界面、人機(jī)交互式的模擬旅游體驗(yàn)，改善教學(xué)環(huán)境、優(yōu)化教學(xué)過程、增強(qiáng)教學(xué)效果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以按照旅游專業(yè)的教學(xué)要求和實(shí)施特點(diǎn)，開發(fā)出適用于導(dǎo)游實(shí)訓(xùn)、旅游模擬、旅游規(guī)劃的功能和模塊，讓師生足不出戶，就能在三維立體的虛擬環(huán)境中遍覽遙在萬里之外的風(fēng)光美景。旅游教學(xué)旅游教學(xué)應(yīng)用解決方案介紹。虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個(gè)演示媒體，而且還是一個(gè)設(shè)計(jì)工具。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以讓購房者看到直觀的樣板房形象，讓購房者在電腦上親眼看到幾年后才建成的小區(qū)，游觀賞到優(yōu)美的小區(qū)環(huán)境設(shè)計(jì)，甚至能夠在電腦上選戶型，從而幫助地產(chǎn)開發(fā)商在逆境中求生存，順境中謀發(fā)展。通過市民虛擬游覽后的反饋意見，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決場館存在的問題。場館仿真場館仿真應(yīng)用解決方案介紹。數(shù)字城市數(shù)字城市應(yīng)用解決方案介紹。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),日本開發(fā)了虛擬東京古羅馬時(shí)代最宏偉的建筑—— 《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》期中論文姓名：黃興旺學(xué)號：***62017年第一學(xué)期Trajan廣場再現(xiàn)。在現(xiàn)代城市建設(shè)中,設(shè)計(jì)人員更關(guān)心的是建筑的整體設(shè)計(jì)效果。在機(jī)械制造中,利用它的直觀性和交互性可以幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造。設(shè)計(jì)人員可以在交互式虛擬空間中精心設(shè)計(jì),并對所涉及的產(chǎn)品加以觀察、操作和反復(fù)試驗(yàn)?！吧砼R其境”和“可視化”是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的兩個(gè)最基本特征。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行仿真教學(xué)和實(shí)驗(yàn),可以模擬顯現(xiàn)那些在現(xiàn)實(shí)中存在的、但在課堂教學(xué)環(huán)境下不容易做到或要花費(fèi)很大代價(jià)才能顯現(xiàn)的各種事物,供學(xué)生學(xué)習(xí)和探索。國內(nèi)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)了多媒體教學(xué)軟件,如鄒湘軍、周榮安等人開發(fā)的機(jī)械制造工程學(xué)多媒體教學(xué)軟件,效果逼真。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教育是教育發(fā)展的一個(gè)飛躍。在偏遠(yuǎn)的山區(qū),通過遠(yuǎn)程的醫(yī)療虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),醫(yī)生只需要對虛擬病人模型進(jìn)行手術(shù),通過網(wǎng)絡(luò)將醫(yī)生動(dòng)作傳送到另一端的手術(shù)機(jī)器人,由機(jī)器人對病人實(shí)施遠(yuǎn)程手術(shù)。1985年美國國立醫(yī)學(xué)圖書館(NLM)就開始人體解剖圖像數(shù)字化研究和利用,目前已經(jīng)有虛擬人體模型可供下載。2003年,我國第一軍醫(yī)大學(xué)宣布完成了首例女虛擬人的數(shù)據(jù)采集。利用這一技術(shù)手段還可以確保放射治療的輻射只聚集到腫瘤部位,而不致傷害周虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可以用于教學(xué)及復(fù)雜手術(shù)的規(guī)劃。對于第一次走上手術(shù)臺(tái)的醫(yī)生來說,難免會(huì)感到緊張和恐慌,而在虛擬技術(shù)的幫助下,他們就可以非常輕松地在顯示器上一遍又一遍地作模擬手術(shù),移動(dòng)人體器官等,以尋找最佳手術(shù)方案。比如說,在作汽車碰撞試驗(yàn)時(shí),“虛擬人”可以提供人體意外創(chuàng)傷的數(shù)據(jù),幫助改進(jìn)汽車的安全防護(hù)體系等。從1989年美國國立醫(yī)院圖書館發(fā)起的可視人計(jì)劃,到1996年美國橡樹林國家實(shí)驗(yàn)室牽頭醞釀的虛擬人創(chuàng)新計(jì)劃,1999年美國橡樹林國家實(shí)驗(yàn)室向國會(huì)提出的虛擬人計(jì)劃,再到我國的數(shù)字化虛擬人計(jì)劃,其真正的目的是設(shè)想構(gòu)建能對外界有反應(yīng)的“物理人”,即會(huì)像真人一樣對外界有反應(yīng)。切片精度對于獲取數(shù)據(jù)的整體質(zhì)量至關(guān)重要,因?yàn)榍衅Ｊ菙?shù)字化虛擬人研究的基礎(chǔ),但又不是全部。我國趙沁平教授從1996年開始研究“分布式虛擬環(huán)境”,在863計(jì)劃的資助下,以北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系為系統(tǒng)集成單位,中科院軟件所、國防科技大學(xué)等單位為關(guān)鍵技術(shù)單位,包括合成環(huán)境、虛擬士兵、武器等研究,目前已達(dá)到美國同類產(chǎn)品的水平。至2000年,美國陸軍已擁有一個(gè)包括綜合作戰(zhàn)系統(tǒng)環(huán)境所用作戰(zhàn)單元CCTT的模擬仿真器。NASA虛擬工作站是美國航空航天局與軍事部門為了模擬訓(xùn)練而開發(fā)的。在海灣戰(zhàn)爭中,美國士兵原本對周邊環(huán)境非常陌生,是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)把他們帶到那漫無邊際的風(fēng)塵黃沙中,讓他們“身臨其境”感受到大漠的荒涼?！短摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)》期中論文姓名：黃興旺學(xué)號：***62017年第一學(xué)期虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用,被廣泛的應(yīng)用于軍事訓(xùn)練、武裝裝備的研究和生產(chǎn)以及軍事教育等各個(gè)方面?！八玖畈寇娛卵萘?xí)”也已成為一種軍事演習(xí)的重要形式,這類演習(xí)可用于為未來戰(zhàn)爭組織裝備、主導(dǎo)原則和綜合訓(xùn)練等決策提供參考數(shù)據(jù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已成為軍事和航天領(lǐng)域的先鋒技術(shù)虛擬技術(shù)最初是美國航空航天局與軍事部門為了模擬訓(xùn)練而開發(fā)的。另外，北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院、西北工業(yè)大學(xué)CAD/CAM研究中心、上海交通大學(xué)圖像處理模式識別研究所，長沙國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)研究所、華東船舶工業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)系、安徽大學(xué)電子工程與住處科學(xué)系等單位也進(jìn)行了一些研究工作和嘗試。北方工業(yè)大學(xué)CAD研究中心是我國最早開展計(jì)算機(jī)動(dòng)畫研究的單位之一，中國第一部完全用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)制作的科教片《相似》就出自該中心。中國科技開發(fā)院威海分院主要研究虛擬現(xiàn)實(shí)中視覺接口技術(shù)，完成了虛擬現(xiàn)實(shí)中的體視圖像對算法回顯及軟件接口。西安交通大學(xué)信息工程研究所對虛擬現(xiàn)實(shí)中的關(guān)鍵技術(shù)——立體顯示技術(shù)進(jìn)行了研究。清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)系對虛擬現(xiàn)實(shí)和臨場感的方面進(jìn)行了研究，例如球面屏幕顯示和圖像隨動(dòng)、克服立體圖閃爍的措施和深度感實(shí)驗(yàn)等方面都具有不少獨(dú)特的方法。另外，他們還研制出了在虛擬環(huán)境中一種新的快速漫游算法和一種遞進(jìn)網(wǎng)格的快速生成算法。浙江大學(xué)CADamp。發(fā)言人也可通過對每個(gè)與會(huì)者的反應(yīng)和提出的問題，調(diào)整講話內(nèi)容、回答有關(guān)問題。虛擬會(huì)議空間通過多個(gè)大屏幕投影機(jī)無縫組成虛擬會(huì)場顯示環(huán)境，采用視頻合成技術(shù)構(gòu)造一個(gè)超高分辨率、寬視角、一體化的虛擬會(huì)議空間，實(shí)現(xiàn)了與會(huì)者之間相互關(guān)注及對會(huì)場虛擬場景的感知等普通多媒體會(huì)議系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)的功能。虛擬空間會(huì)議系統(tǒng)隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展而被提出，是國際上公認(rèn)的前沿性高難度課題，具有“終極會(huì)議系統(tǒng)” 之稱。到目前為止,已經(jīng)有150余人通過這個(gè)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)取得駕駛執(zhí)照,路考通過率達(dá)到98％。北京科技大學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室成功開發(fā)出了純交互式汽車模擬駕駛培訓(xùn)系統(tǒng)。國內(nèi)最早開展此項(xiàng)技術(shù)試驗(yàn)的是掛靠在西北工業(yè)大學(xué)電子工程系的西安虛擬現(xiàn)實(shí)工程技術(shù)研究中心。九五規(guī)劃、國家自然科學(xué)基金委、國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃等都把VR列入了研究項(xiàng)目。和一些發(fā)達(dá)國家相比，我國VR技術(shù)還有一定的差距，但已引起政府有關(guān)部門和科學(xué)家們的高度重視。富士通實(shí)驗(yàn)室有限公司正在研究虛擬生物與VR環(huán)境的相互作用。為了克服當(dāng)前顯示和交互作用技術(shù)的局限性，他們正在開發(fā)一種虛擬全息系統(tǒng)。東京大學(xué)原島研究室開展了3項(xiàng)研究：人類面都表情特征的提取、三維結(jié)構(gòu)的判定和三維形狀的表示、動(dòng)態(tài)圖像的提取。東京大學(xué)的高級科學(xué)研究中心將他們的研究重點(diǎn)放在遠(yuǎn)程控制方面，最近的研究項(xiàng)目是主從系統(tǒng)。京都的先進(jìn)電子通信研究所（ATR）正在開發(fā)一套系統(tǒng)，它能用圖像處理來識別手勢和面部表情，并把它們作為系統(tǒng)輸入。東京技術(shù)學(xué)院精密和智能實(shí)驗(yàn)室研究了一個(gè)用于建立三維模型的人性化界面。在當(dāng)前實(shí)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究與開發(fā)中日本是居于領(lǐng)先地位的國家之一，主要致力于建立大規(guī)模VR知識庫的研究。2008年10月2729日在法國舉行的ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology大會(huì)，整體上促進(jìn)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的深入發(fā)展。德國在VR的應(yīng)用方面取得了出乎意料的成果。瑞典的DIVE分布式虛擬交互環(huán)境，是一個(gè)基于Unix的，不同節(jié)點(diǎn)上的多個(gè)進(jìn)程可以在同一世界中工作的異質(zhì)分布式系統(tǒng)。他們的產(chǎn)品還包括建筑和科學(xué)可視化計(jì)算。英國Bristol公司發(fā)現(xiàn)，VR應(yīng)用的交點(diǎn)應(yīng)集中在整體綜合技術(shù)上，他們在軟件和硬件的