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虚拟现实技术具有超越现实的虚拟性。虚拟现实系统的核心设备仍然是计算机。它的主要功能之一是生成虚拟领域的图形，所以也叫图形工作站。目前该领域应用最广泛的工作站是SGI、SUN等厂商生产的专用工作站。但是最近基于Intel Pentium III(第四代)芯片和图形加速卡的微机图形工作站，性价比非常优秀，可能会异军突起。图像显示设备是产生立体视觉效果的关键外围设备。目前常见的产品有光阀眼镜、三维投影仪、头盔显示器等。其中，顶级的头盔显示器在屏蔽现实世界的同时，提供了高分辨率、大视野的虚拟场景，并配有立体声耳机，能让人产生强烈的沉浸感。其他外设主要用于实现与虚拟现实的交互功能，包括数据手套、3D鼠标、运动跟踪器、力反馈装置、语音识别和合成系统等。虚拟现实技术的应用前景非常广阔。它是从军事和航天领域的需求开始的，但近年来，虚拟现实技术的应用已经进入工业、建筑设计、教育培训、文化娱乐等领域。它正在改变我们的生活。虚拟和现实有矛盾的含义。把这两个词放在一起看起来毫无意义，但是科技的发展赋予了它新的含义。虚拟现实的明确定义很难说。根据最早提出虚拟现实概念的学者拉尼亚(J.Laniar)的说法，虚拟现实(virtual reality)又称想象现实(imaginary reality)，意思是“由电子计算机合成的人造世界”。从现在开始，我们可以清楚地看到，这个领域与计算机密切相关，信息科学是合成虚拟现实的基本前提。
编辑这一段的主要特征
多感知——所谓多感知，是指除了一般计算机技术所具备的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至味觉感知、嗅觉感知。理想的虚拟现实技术应该具有所有人都具有的感知功能。由于相关技术特别是传感技术的限制，虚拟现实技术的传感功能仅限于视觉、听觉、力、触觉和运动。沉浸感——又称临场感或临场感，是指用户在模拟环境中感受到的作为主角的真实程度。理想的仿真环境应该让用户难以辨别真假，让用户全身心投入到计算机创造的三维虚拟环境中。这个环境里的一切看起来都是真的，听起来是真的，动起来是真的，甚至闻起来和尝起来都是真的，就像在现实世界里的感觉一样。交互性——指用户在模拟环境中对物体的可操作性，以及环境反馈的自然程度(包括实时性)。例如，用户可以用手直接抓住模拟环境中的一个虚拟物体，此时他的手感觉握着什么东西，可以感觉到物体的重量，视野中被抓住的物体可以立即随着手的移动而移动。想象力——又称自主性——强调虚拟现实技术应该具有广阔的可想象空间，可以拓宽人类认知的范围，不仅可以再现真实环境，还可以自由构思客观上不存在甚至不可能存在的环境。一般来说，一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成和声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据外衣为主体的身体方位和姿态跟踪装置以及味觉、嗅觉、触觉和力反馈系统等功能单元组成。
编辑这一段的问题
要生成虚拟现实，需要解决三个主要问题:
①
有一种技术是以假乱真的。即如何为观察者的感觉器官合成与实际存在相符的输入信息，即如何产生与真实环境相同的视觉、触觉和嗅觉。
②
互动。观察者如何积极主动地操作虚拟现实，实现不同的观点和更高层次的感官信息？其实就是如何看起来更像，听起来更真实等等。
③
自律现实。如何在没有意识到自己的行动和行为的情况下获得生动的真实感？在这里，观测者、传感器、计算机模拟系统和显示系统构成了一个互动的闭环过程。
编辑本段中的关键技术。
虚拟现实是多种技术的综合，其关键技术和研究内容包括以下几个方面:
1，环境建模技术
即虚拟环境的建立，目的是获取实际三维环境的三维数据，并根据应用的需要，利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。
2.立体合成与立体显示技术
在虚拟现实系统中，消除了声音的方向与用户头部运动的相关性，同时在复杂场景中实时生成三维图形。
3.触觉反馈技术
在虚拟现实系统中，用户可以直接操作虚拟物体，感受虚拟物体的反作用力，从而产生身临其境的感觉。
4.互动技术
虚拟现实中的人机交互远远超出了传统的键盘鼠标模式。利用数字头盔、数字手套等复杂的传感设备，三维交互技术、语音识别、语音输入技术成为人机交互的重要手段。
5.系统集成技术
由于虚拟现实系统包含了大量的感知信息和模型，因此系统的集成技术最为重要，包括信息同步技术、模型标定技术、数据转换技术、识别与合成技术等。虚拟现实就是在计算机中构建一个生动的模型。人们可以与这个模型进行交互，产生与现实世界中相同的反馈信息，从而获得与现实世界中相同的感受。当人们需要构造一个目前并不存在的环境(合理的虚拟现实)、一个人类无法到达的环境(夸张的虚拟现实)或者一个纯粹虚构的环境(虚幻的虚拟现实)来代替需要巨额开支的真实环境时，就可以使用虚拟现实技术。为了实现和现实世界一样的感觉，我们需要能够实现各种感觉的技术。在现实世界中，人们通过眼、耳、指、鼻等器官来实现视觉、触觉(力)和嗅觉的功能。人们可以通过视觉看到丰富多彩的外部环境，通过听觉感知丰富多彩的声音世界，通过触觉了解物体的形状和特征，通过嗅觉了解周围的气味。总之，通过各种感受，我们可以与客观的现实世界互动，沉浸在与现实世界相同的环境中。在这里，听觉是最容易的；实现愿景是最基本、最本质、最常用的；实现触觉只是在某些情况下需要，现在正在完善；意识到嗅觉才刚刚开始。人们从外界获得的信息80%-90%来自视觉。因此，在虚拟环境中，为了获得真实感和沉浸感，实现与真实环境中相同的视觉体验是非常重要的。与虚拟现实中通常的图像显示不同，需要显示的图像是随着观察者眼睛的位置而变化的。此外，要求快速生成图像以获得实时感。比如不要求实时动画，为了保证质量，不限制生成每张图片需要多长时间。虚拟现实中生成的画面通常是30帧/秒。有了这样的图像生成能力，再加上适当的音效，让人有身临其境的感觉。虚拟现实系统可以提供视觉和听觉效果，已经被应用于各种仿真系统中。在城市规划中，这样的系统发挥着巨大的作用。例如，许多城市都有自己的短期、中期和长期计划。在规划中，要考虑每栋建筑与周围环境是否和谐、兼容，新建建筑与周围原有建筑是否协调，避免建筑建成后破坏城市原有的风貌和合理布局。这样的模拟系统也可以用来保护文物，重现古建筑。用虚拟现实技术展示珍贵文物供人们参观，有利于保护真实的古代文物。山东曲阜的孔子博物馆就是这么做的。还把大成殿做成模型，观众可以通过电脑浏览大成殿内几十根镂空雕刻的盘龙石柱，还可以绕到大成殿后面观光。虚拟现实技术建立的水库、河流、湖泊仿真系统，让人一目了然。比如建立三峡水库的模型后，就可以直接看到水库建成前的壮观景象。蓄水后哪些村庄和农田会先被淹，哪些文物会被淹，以便及时解决问题。如果在某个地区建立一个防洪模拟系统，可以模拟水位达到警戒线时哪些堤段会出现险情，哪些地区一旦决口会被淹。这对制定应急预案有很大帮助。虚拟现实的广泛应用将计算机应用提高到了一个全新的水平，其作用和意义是显而易见的。另外，它的作用和意义可以从更高的层面来看待。第一，观念从“以计算机为主体”转变为“以人为主体”。二是使人们进一步理解哲学中“空”与“实”的关系。以前的人机界面(人与计算机之间的交流)需要人去适应计算机，但使用虚拟现实技术后，人可以与计算机交流，而不会意识到自己在与计算机打交道，就像在日常环境中做事一样。这使人们从操作计算机的复杂工作中解脱出来。在信息技术日益复杂和广泛应用的今天，充分发挥信息技术的潜力具有重要意义。虚实关系是一个古老的哲学命题。我们是在真实的客观世界里，还是只在自己的感觉世界里，一直是唯物主义和唯心主义争论的焦点。以视觉为例。我们看到的一切都只是视网膜上的影像。以前视网膜上的图像都是现实世界的反映，所以客观现实世界和主观感官世界是一致的。现在，虚拟现实导致了二元性。虚拟现实的场景对人的感官来说是真实的，但确实是虚构的。然而，根据虚构的事情行事，往往会得出正确的结果。于是引发了重新认识哲学中“空”与“实”关系的话题。
编辑本段中的代表性设备。
在虚拟现实系统中，有许多有趣的特殊设备，具有不同的功能。下面就来介绍一些有代表性的设备。
吊杆移动显示器
它是一种半输入视觉显示设备。使用时，用户可以方便地将显示器放在眼前，不使用时可以快速移开。BOOM使用的是小型阴极射线管，产生的图像柔和，分辨率为1280×1024像素，比液晶屏小很多。
数据手套:数据手套
一种输入设备，可以将人手的动作转换成计算机输入信号。它是由非常轻的弹性材料制成的。弹性材料紧贴在手上，附着许多位置和方向传感器以及光纤线来检测手的运动。光纤可以测量每个手指的弯曲和伸展，通过光电转换，手指的动作信息可以被计算机识别。
远程接触手套
它是一种用于触觉和力反馈的设备，使用小气囊为手提供触觉和力刺激。这些小气囊可以快速加压和减压。当虚拟手触碰到一个虚拟物体时，调用电脑中存储的该物体的受力模式，压缩机快速给气囊充气或放气，使手有非常准确的触觉。
数据服装
为虚拟现实系统设计的识别全身运动的输入设备。这套数据套装可以测量人体大约50个不同的关节，包括膝盖、手臂、躯干和脚。通过光电转换，由计算机识别人体的运动信息。通过吊杆显示器和数据手套，交互式数据披上虚拟现实外衣。
编辑此段应用程序
早在20世纪70年代，虚拟现实就被用于训练宇航员。因为是一种节约成本、安全有效的训练方式，所以推广到了各行各业。目前，虚拟现实已经延伸到不同的领域，得到了广泛的应用。
1.在科技发展中
虚拟现实可以缩短开发周期，降低成本。比如1998年初，克莱斯勒利用虚拟现实技术设计了两款新车，取得了突破性的进展，使得设计出来的新车第一次从电脑屏幕上直接投入生产线，也就是说完全省略了中间的试制。由于出色的虚拟现实技术，克莱斯勒避免了65，438+0，500个设计错误，节省了8个月的开发时间和8000万美元。还可以利用虚拟现实技术进行汽车碰撞试验，不用实车就可以显示不同情况下的碰撞后果。如今，虚拟现实技术与理论分析和科学实验一起，成为人类探索客观世界规律的三大手段。用它来设计新材料，可以提前知道改变成分对材料性能的影响。在材料制成之前，我们知道由这种材料制成的零件在不同的应力条件下是如何损坏的。
2.经商
虚拟现实经常被用于促销。比如建筑工程投标时，可以用虚拟现实技术表达设计方案，让业主带入未来的建筑中参观，比如门的高度、窗户的朝向、采光量、室内装修等。，而且他们也能感同身受。还可以用来宣传旅游景点和具有多种功能和用途的商品。因为用虚拟现实技术来展现这类商品的魅力，比单纯用文字或图片来宣传更有吸引力。
3.医学上
大致有两种类型的虚拟现实应用。第一，虚拟人体，也就是数字人体，让医生更容易了解人体的结构和功能。另一个是虚拟手术系统，可以用来指导手术。在军事上，利用虚拟现实技术模拟战争过程，已经成为快速、经济地研究战争和训练指挥员的最先进方法。也正因为虚拟现实技术的高度发达，即使不进行核试验，核武器也能不断改进。战争实验室也能在检验预定方案用于实战中发挥巨大作用。1991海湾战争开始前，美军将海湾地区的各种自然环境和伊军的各种数据输入电脑，模拟各种作战方案后，制定了初步的作战计划。后来实战的发展和模拟实验的结果还是比较吻合的。
4.娱乐
应用是虚拟现实最广泛的用途。在英国出售的滑雪模拟器。用户穿着滑雪服，滑雪板，滑雪棒，头上戴着头盔显示器，手脚上戴着传感器。虽然在机舱里，但只要你在做各种滑雪运动，就可以通过头盔显示器看到被雪覆盖的山脉、峡谷和陡峭的悬崖一个个掠过，这就像在滑雪场滑雪的感觉一样。
5.教育上的
(1)虚拟校园虚拟校园是虚拟现实技术在教育领域最早的具体应用。虽然大多数虚拟校园只实现了校园场景的浏览功能，但是虚拟现实技术提供的生动的浏览方式和全新的媒体表现形式具有非常鲜明的特点。早在1996，天津大学就率先在SGI硬件平台上开发了基于VR ML国际标准的虚拟校园，让没来过天津大学的人也能领略到近代历史上的名校风采。随着网络时代的到来，网络教育发展迅速，特别是在宽带技术大规模应用的今天，我国一些高校已经开始逐步推广和使用虚拟校园模式。(2)虚拟教学在虚拟教学中，可以应用教学模拟来进行演示、探究和游戏教学。用简单的虚拟现实技术来表现一些系统(自然、物理和社会)的结构和动态，为学生提供一个体验和观察的环境。建立教学模拟的关键工作是创建模拟对象(现实世界)的模型，然后用计算机描述这个模型，并通过运算产生输出。这些输出可以在一定程度上反映真实世界的行为。教学模拟是一种非常有价值的CAI模型，广泛应用于教学中。比如中国地质大学开发的地质结晶学学习系统，利用虚拟现实技术展示了它们的结构特征，直观明了。(3)虚拟训练虚拟现实技术的特点在虚拟训练中表现突出。虚拟现实技术的沉浸性和交互性使学生能够在虚拟的学习环境中发挥作用，全身心投入学习，对学生的技能训练非常有利。利用沉浸式虚拟现实系统可以进行各种技能训练，对高职院校的技能教学有着非常强大的推动作用。西南交通大学研制的TDS- JD机车驾驶模拟器可以模拟列车启动、运行、调速、停车的全过程，并能在列车运行过程中向司机反馈重要信息。比如每辆车的车钩力或加速度，压力波在列车管内的传播过程等。，进行特殊操作条件下的事故处理，有完善的训练成绩评估和合理的评分标准。在国内率先采用计算机成像和Windows界面，是国内市场占有率最高的仿真设备。可用于任意列车编组、任意线路区段选择、场景条件下或无场景条件下的模拟运行。
5.现在
虚拟现实技术不仅创造虚拟场景，还创造虚拟主持人、虚拟歌手、虚拟演员。日本电视台推出的歌手DiKi，不仅唱功迷人，风格也很迷人，吸引了无数粉丝。很多粉丝想看她的脸，逼着电视台解释她只是个虚拟歌手。迪士尼也准备推出虚拟演员。这将使“演员”艺术永远青春活力。天价明星片酬是使用虚拟演员的另一个原因。虚拟演员成为电影主角后，电影将成为软件行业的一个分支。软件公司会开发无数的虚拟演员软件供人们选择。当然，从幽默和人情味上来说，虚拟演员永远无法和真实演员长久相提并论，但他们确实可以成为优秀的演员。不久前，电脑游戏节目《古墓丽影》中的女主角入选世界知名人物，这预示着虚拟演员时代的到来。
6.前景
虚拟现实的发展前景非常诱人，与网络传播的特点相结合是人们梦寐以求的。从某种意义上说，它会改变人们的思维方式，甚至改变人们对世界、对自己、对空间、对时间的看法。它是一项发展中的新技术，具有深远的潜在应用方向。使用它，我们可以建立一个真正的远程教室，在这里我们可以和来自五湖四海的朋友一起学习，讨论和玩游戏，就像在现实生活中一样。使用网络计算机和相关的三维设备将使我们的工作、生活和娱乐更加有趣。虚拟现实向人们描绘了未来生活的片段，很奇妙。用户还可以在我们的电脑前，发挥丰富的想象力，与大西洋海底的鲨鱼玩耍。参观非洲大陆的自然动物园；感受古战场的硝烟和刀光剑影；发送对当下的深刻思考；你还可以体验开国大典的庄严和东方巨人的远大抱负...
编辑此段落摘要
虚拟现实技术与理论分析和科学实验一起，成为人类探索客观世界规律的三大手段。