【正文】 某些領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。四是進(jìn)行指揮員訓(xùn)練。二是進(jìn)行單兵模擬訓(xùn)練?！短摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)》期中論文姓名：黃興旺學(xué)號(hào)：***62017年第一學(xué)期喬治梅森大學(xué)研制出一套在動(dòng)態(tài)虛擬環(huán)境中的流體實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)。華盛頓大學(xué)華盛頓技術(shù)中心的人機(jī)界面技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（HIT Lab）將VR研究引入了教育、設(shè)計(jì)、娛樂(lè)和制造領(lǐng)域。SRI研究中心建立了“視覺(jué)感知計(jì)劃”，研究現(xiàn)有VR技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。Loma Linda大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的David Warner博士和他的研究小組成功地將計(jì)算機(jī)圖形及VR的設(shè)備用于探討與神經(jīng)疾病相關(guān)的問(wèn)題，首創(chuàng)了VR兒科治療法。北卡羅來(lái)納大學(xué)（UNC）的計(jì)算機(jī)系是進(jìn)行VR研究最早最著名的大學(xué)?，F(xiàn)在正致力于一個(gè)叫“虛擬行星探索”（VPE）的試驗(yàn)計(jì)劃。大量運(yùn)用了面向座艙的飛行模擬技術(shù)。美國(guó)宇航局的Ames實(shí)驗(yàn)室：將數(shù)據(jù)手套工程化，使其成為可用性較高的產(chǎn)品。美國(guó)VR研究技術(shù)的水平基本上就代表國(guó)際VR發(fā)展的水平。概括地說(shuō)，圍繞著虛擬現(xiàn)實(shí)展開(kāi)的研究都是圍繞著這6個(gè)基本問(wèn)題的。在VR中，計(jì)算機(jī)是從人的各種動(dòng)作，語(yǔ)言等變化中獲得信息，要正確理解這些信息，需要借助于AI技術(shù)來(lái)解決，如語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言理解等，這些智能接口領(lǐng)域的研究課題是VR技術(shù)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是VR技術(shù)的難點(diǎn)。圖形生成是虛擬現(xiàn)實(shí)的重要瓶頸，虛擬現(xiàn)實(shí)最重要的特性是人可以在隨意變化的交互控制下感受到場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)特性，換句話說(shuō)，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)要求隨著人的活動(dòng)(位置、方向的變化)即時(shí)生成相應(yīng)的圖形畫(huà)面。其根本原因是因?yàn)橐肓擞脩艚换?，需要?jiǎng)討B(tài)生成新的圖形時(shí)，就不能達(dá)到實(shí)時(shí)要求，從而不得不降低圖形的逼真度以減少處理時(shí)間，這就是所謂的景物復(fù)雜度問(wèn)題。盡管理論上講能夠建立起高度逼真的，實(shí)時(shí)漫游的VR，但至少現(xiàn)在來(lái)講還達(dá)不到這樣的水平。這就需要研究基于非精確信息的多通道人機(jī)交互模式和個(gè)性化的自然交互技術(shù)等，以提高人機(jī)交互效率。(3)人與虛擬環(huán)境交互的自然性。(2)虛擬環(huán)境感知信息合成的真實(shí)性。為使虛擬環(huán)境與客觀世界相一致，需要對(duì)其中種類(lèi)繁多、構(gòu)形復(fù)雜的信息做出準(zhǔn)確、完備的描述?？焖?、高精度的三維跟蹤技術(shù)系統(tǒng)集成技術(shù)，包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別與合成技術(shù)等等。實(shí)時(shí)、現(xiàn)實(shí)三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)，即實(shí)時(shí)三維動(dòng)畫(huà)生成技術(shù)。通過(guò)SIMNET，位于德國(guó)的仿真器可以和位于美國(guó)的仿真器一樣運(yùn)行在同一個(gè)虛擬世界，參與同一場(chǎng)作戰(zhàn)演習(xí)。在分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，多個(gè)用戶可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)同一虛擬世界進(jìn)行觀察和操作，以達(dá)到協(xié)同工作的目的。典型的實(shí)例是戰(zhàn)機(jī)飛行員的平視顯示器，它可以將儀表讀數(shù)和武器瞄準(zhǔn)數(shù)據(jù)投射到安裝在飛行員面前的穿透式屏幕上，它可以使飛行員不必低頭讀座艙中儀表的數(shù)據(jù)，從而可集中精力盯著敵人的飛機(jī)或?qū)Ш狡?。常?jiàn)的沉浸式系統(tǒng)有：基于頭盔式顯示器的系統(tǒng)、投影式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程存在系統(tǒng)。沉浸的虛擬現(xiàn)實(shí)高級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供完全沉浸的體驗(yàn)，使用戶有一種置身于虛擬境界之中的感覺(jué)。桌面虛擬現(xiàn)實(shí)最大特點(diǎn)是缺乏真實(shí)的現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，但是成本也相對(duì)較低，因而，應(yīng)用比較廣泛。通過(guò)各種輸入設(shè)備實(shí)現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實(shí)世界的充分交互，這些外部設(shè)備包括鼠標(biāo)，追蹤球，力矩球等。（5）自主性是虛擬世界中物體可按各自的模型和規(guī)則自主運(yùn)動(dòng)。（3）構(gòu)想性是虛擬現(xiàn)實(shí)是要能啟發(fā)人的創(chuàng)造性的活動(dòng)，不僅要能使沉浸于此環(huán)境中的學(xué)生獲取新的指示，提高感性和理性認(rèn)識(shí)，而且要能使學(xué)生產(chǎn)生新的構(gòu)思。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有以下五個(gè)主要特征：（1）沉浸性使之所創(chuàng)造的虛擬環(huán)境能使學(xué)生產(chǎn)生“身臨其境”感覺(jué)，使其相信在虛擬環(huán)境中人也是確實(shí)存在的，而且在操作過(guò)程中它可以自始至終的發(fā)揮作用，就像真正的客觀世界一樣。這個(gè)虛擬世界可以說(shuō)是純粹虛構(gòu)空間，也可以是現(xiàn)實(shí)世界的虛擬再現(xiàn)?！短摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)》期中論文姓名：黃興旺學(xué)號(hào)：***62017年第一學(xué)期有一些書(shū)上表明，VR是一種高端人機(jī)接口，包括通過(guò)聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)等多種感覺(jué)通道的實(shí)時(shí)模擬和實(shí)時(shí)交換。VR不僅僅是一種人機(jī)接口，更主要的是對(duì)虛擬世界內(nèi)部的模擬。所謂廣義VR技術(shù)的定義，認(rèn)為VR技術(shù)是對(duì)虛擬想象或真實(shí)的、多感官的三維虛擬世界模擬。1990年在美國(guó)達(dá)拉斯召開(kāi)的SIGGRAPH國(guó)際會(huì)議上，明確了VR的上要技術(shù)構(gòu)成，即三維計(jì)算機(jī)圖形生成技術(shù)、多功能傳感式交互式接口技術(shù)及高分辨率的告訴顯示技術(shù)。自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)，眼睛、手勢(shì)、或其他人體行為動(dòng)作，由計(jì)算機(jī)來(lái)處理與參與者的動(dòng)作相適應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對(duì)用戶的輸入作出實(shí)時(shí)響應(yīng)，并分別反饋到用戶的五官。感知是指理想的VR應(yīng)該具有一切人所具有的感知。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面?！皩?shí)在”在不同的條件和場(chǎng)合下將展開(kāi)不同的現(xiàn)實(shí)，大至虛擬世界，虛擬城市，虛擬企業(yè)，虛擬圖書(shū)館等；小到虛擬分子，虛擬細(xì)胞等等。隨著對(duì)VirtualReality的認(rèn)識(shí)不斷加深入，以及VirtualReality研究的拓展和研究事業(yè)的轉(zhuǎn)換，國(guó)內(nèi)學(xué)者根據(jù)自己的理解對(duì)VirtualReality給予了不同的理解。我過(guò)學(xué)者和翻譯家對(duì)VirtualReality有很多種不同的認(rèn)識(shí)，譯名也有多種多樣。很多書(shū)籍表明，Reality具有實(shí)質(zhì)的狀態(tài)或者性質(zhì)，是真實(shí)的實(shí)際存在著，而不是僅具有表象的事物（或衍生物）。雖然不存在，但效果感覺(jué)存在；盡管事實(shí)并非如此，但就某些效果而言，也可以感覺(jué)是這樣的。概括介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念、特征及原理,涉及的關(guān)鍵技術(shù),研究狀況,VR,研究現(xiàn)狀,相關(guān)應(yīng)用,信息安全1989年，美國(guó)VPA（Virtual Programming Language）公司的創(chuàng)作者之一Lanier首先提出“VirtualReality”這個(gè)稱(chēng)謂，引發(fā)了科學(xué)界對(duì)這一術(shù)語(yǔ)的關(guān)注和研究。 18 15 12 10 8 7 6 5 5 5 3 3 3 第一篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)論文云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)論文（設(shè)計(jì)）題目 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 學(xué)院 旅游與地理科學(xué)學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 測(cè)繪工程學(xué)號(hào) 1443206000215 班級(jí) 14測(cè)繪工程 姓名 黃 興 旺《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》期中論文姓名：黃興旺學(xué)號(hào)：144320600021520162017年第一學(xué)期 3 3 Reality的翻譯 4 4 4 5 6 8 8 9 9 12 12 13 14 14 19《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》期中論文姓名：黃興旺學(xué)號(hào)：***62017年第一學(xué)期虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)摘要虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality, VR)技術(shù)是近年來(lái)新興的借助計(jì)算機(jī)及最新傳感器技術(shù)創(chuàng)造的一種嶄新的人機(jī)交互手段,其核心是建模與仿真。首先從VR這個(gè)詞上進(jìn)行分析，VirtualReality（VR）中的Virtual是形容詞，Reality是名詞，Virtual是修飾Reality的。VirtualReality中Reality為名詞，Reality它更為復(fù)雜。Reality表達(dá)的是世界上存在的一切事物。有翻譯為“虛真實(shí)”、“臨境”、“靈境”、“電象”的，也有譯為“虛擬真實(shí)”、“虛擬鏡像”和“虛擬現(xiàn)實(shí)”的?！短摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)》期中論文姓名：黃興旺學(xué)號(hào)：***62017年第一學(xué)期有人認(rèn)為世界的現(xiàn)象是現(xiàn)實(shí)，但不一定實(shí)在。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)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合是一門(mén)富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。模擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維立體逼真圖像。除計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺(jué)感知外，還有聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)、運(yùn)動(dòng)等感知，甚至還包括嗅覺(jué)和味覺(jué)等，也稱(chēng)為多感知。傳感設(shè)備是指三維交互設(shè)備。VR技術(shù)系統(tǒng)主要包括，（1）輸入輸出設(shè)備，如頭盔式顯示器、立體耳機(jī)、頭部跟蹤系統(tǒng)以及數(shù)字手套；（2）虛擬環(huán)境及其軟件，用以描述具體的虛擬環(huán)境等動(dòng)態(tài)特性、結(jié)構(gòu)以及交互式規(guī)則；（3）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及圖形、聲音合成設(shè)備等外部設(shè)備三個(gè)主要部分。換而言之，是計(jì)算機(jī)技術(shù)所創(chuàng)建的三維環(huán)境，這個(gè)環(huán)境可以是虛擬想象的三維環(huán)境（三維可視化的），也可以是對(duì)真實(shí)世界的三維模擬，是一個(gè)既是物理又是心里的空間，它的本質(zhì)應(yīng)該是“人類(lèi)想象力付諸實(shí)施的想象空間”，是對(duì)人所處的自然真實(shí)環(huán)境的空間特性以及時(shí)間特性的一種擴(kuò)展。人機(jī)交互接口采用VR的方式，對(duì)某個(gè)特定環(huán)境真實(shí)再現(xiàn)后，用戶通過(guò)自然的方式接受或響應(yīng)模擬環(huán)境的各種感官刺激，與虛擬世界中的任何物體進(jìn)行思想和行為等方面的交流，使用戶產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)。也有一些我國(guó)學(xué)者指出，VR技術(shù)使體驗(yàn)者通過(guò)傳感器進(jìn)入虛擬世界，讓體驗(yàn)者發(fā)生感觸，沉浸其中。虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality)又稱(chēng)靈境技術(shù)是利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境，使用者戴上特殊的頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備，或利用鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備，便可以進(jìn)入虛擬空間，成為虛擬環(huán)境的一員，進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，感知和操作虛擬世界中的各種對(duì)象，從而獲得身臨其境的感受和體會(huì)。（2）交互性是在虛擬環(huán)境中，學(xué)生如同在真實(shí)的環(huán)境中一樣與虛擬環(huán)境中的任務(wù)、事物發(fā)生交互關(guān)系，其中學(xué)生是交互的主體，虛擬對(duì)象是交互的客體，主體和客體之間的交互是全方位的。（4）動(dòng)作性是指學(xué)生能以客觀世界的實(shí)際動(dòng)作或以人類(lèi)實(shí)際的方式來(lái)操作虛擬系統(tǒng)，讓學(xué)生感覺(jué)到他面對(duì)的是一個(gè)真實(shí)的環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)按照不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類(lèi)，通常分為以下四類(lèi)：桌面虛擬現(xiàn)實(shí)桌面虛擬現(xiàn)實(shí)利用個(gè)人計(jì)算機(jī)和低級(jí)工作站進(jìn)行仿真，將計(jì)算機(jī)的屏幕作為用戶 《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》期中論文姓名：黃興旺學(xué)號(hào)：***62017年第一學(xué)期觀察虛擬境界的一個(gè)窗口。它要求參與者使用輸入設(shè)備，通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕觀察360度范圍內(nèi)的虛擬境界，并操縱其中的物體，但這時(shí)參與者缺少完全的沉浸，因?yàn)樗匀粫?huì)受到周?chē)F(xiàn)實(shí)環(huán)境的干擾。常見(jiàn)桌面虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有：基于靜態(tài)圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)QuickTime VR、虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言VRML、桌面三維虛擬現(xiàn)實(shí)、MUD等。它利用頭盔式顯示器或其它設(shè)備，把參與者的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和其它感覺(jué)封閉起來(lái)，并提供一個(gè)新的、虛擬的感覺(jué)空間，并利用位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套、其它手控輸入設(shè)備、聲音等使得參與者產(chǎn)生一種身臨其境、全心投入和沉浸其中的感覺(jué)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性的虛擬現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性的虛擬現(xiàn)實(shí)不僅是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)世界、仿真現(xiàn)實(shí)世界，而且要利用它來(lái)增強(qiáng)參與者對(duì)真實(shí)環(huán)境的感受，也就是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中無(wú)法感知或不方便的感受。分布式虛擬現(xiàn)實(shí)如果多個(gè)用戶通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，同時(shí)參加一個(gè)虛擬空間，共同體驗(yàn)虛擬經(jīng)歷，那虛擬現(xiàn)實(shí)則提升到了一個(gè)更高的境界，這就是分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。目前最典型的分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是SIMNET，SIMNET由坦克仿真器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接而成，用于部隊(duì)的聯(lián)合訓(xùn)練。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)，它包括實(shí)現(xiàn)環(huán)境三維數(shù)據(jù)獲取方法、非接觸式視覺(jué)建模技 《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》期中論文姓名：黃興旺學(xué)號(hào)：***62017年第一學(xué)期術(shù)等等。立體現(xiàn)實(shí)和傳感技術(shù)，它包括頭盔式三維立體顯示器、數(shù)據(jù)手套、力覺(jué)和觸覺(jué)傳感器技術(shù)的研究。(1)虛擬環(huán)境表示的準(zhǔn)確性。同時(shí)，需要研究高效的建模方法，重建其演化規(guī)律以及虛擬對(duì)象之間的各種相互關(guān)系與相互作用。抽象的信息模型并不能直接為人類(lèi)所直接感知，這就需要研究虛擬環(huán)境的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、力覺(jué)和觸覺(jué)等感知信息的合成方法，重點(diǎn)解決合成信息的高保真性和實(shí)時(shí)性問(wèn)題，以提高沉浸感。合成的感知信息實(shí)時(shí)地通過(guò)界面?zhèn)鬟f給用戶，用戶根據(jù)感知到的信息對(duì)虛擬環(huán)境中事件和態(tài)勢(shì)做出分析和判斷，并以自然方式實(shí)現(xiàn)與虛擬環(huán)境的交互。(4)實(shí)時(shí)顯示問(wèn)題。這種技術(shù)需要強(qiáng)有力的硬件條件的支撐，例如速度極快的圖形工作站和三維圖形加速卡，但目前即使是最快的圖形工作站也不能產(chǎn)生十分逼真，同時(shí)又是實(shí)時(shí)交互的VR。(5)圖形生成。(6)智能技術(shù)(Artificial Intelligence，簡(jiǎn)稱(chēng)AI)。本質(zhì)上，上述6個(gè)問(wèn)題的解決使得用戶能夠 《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》期中論文姓名：黃興旺學(xué)號(hào)：***62017年第一學(xué)期身臨其境地感知虛擬環(huán)境，從而達(dá)到探索、認(rèn)識(shí)客觀事物的目的。美國(guó)是VR技術(shù)的發(fā)源地。目前美國(guó)在該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究主要集中在感知、用戶界面、后臺(tái)軟件和硬件四個(gè)方面。在約翰遜空間中心完成空間站操縱的實(shí)時(shí)仿真。對(duì)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的仿真?，F(xiàn)在NASA己經(jīng)建立了航空、衛(wèi)星維護(hù)VR訓(xùn)練系統(tǒng)，空間站VR訓(xùn)練系統(tǒng)，并且已經(jīng)建立了可供全國(guó)使用的VR教育系統(tǒng)。他們主要研究分子建模、航空駕駛、外科手術(shù)仿真、建筑仿真等。麻省理工學(xué)院（MIT）是研究人工智能、機(jī)器人和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及動(dòng)畫(huà)的先鋒，這些技術(shù)都是VR技術(shù)的基礎(chǔ)，1985年MIT成立了媒體實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行虛擬環(huán)境的正規(guī)研究。1991年后，S