虚拟现实应用系统
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同时，还可以明显地改善开发团体成员之间的 意见交流方式。
➢发在工城具市。8规.划3、.2工程虚建拟筑设建计筑领域设、计虚拟与现实城技市术被规作划为辅助开
➢规划决策者、规划设计者、城市建设管理者以及公众在城市规 划中扮演不同的角色，有效的合作是保证城市规划最终成功的前 提。虚拟现实技术为这种合作提供了理想的沟通桥梁，打破了专 业人士和非专业人士之间的沟通障碍 ➢它支持多方案比较，不同的方案、不同的规划设计意图通过虚 拟现实技术实时地反映出来，用户可以做出很全面的对比，另外 虚拟现实系统可以快捷、方便的随着方案的变化而进行调整，辅 助用户做出决定。从而大大加快了方案设计的速度和质量，也节 省了大量的资金 ➢虚拟现实在重大工程项目论证中的应用 ➢虚拟现实系统实一个极好的展示大型规划项目的工具
(4) 很多武器供应商借助于网络，采用虚拟现实系 统来展示武器的各种性能。
（1）在美国8.陆1军.3中，军他事们利应用用虚拟的现实实例的仿真器
实现各种层次的军事训练，如单兵训练、排级指挥 员的训练、连和营一级的训练等。
（2）在美国海军中，开发了一种VESUB（Virtual Environment for Submarine Ship Handling Training） 仿真器。它主要用于甲板上的训练。
虚拟现8.实2在.1航空航航空天航领天域应应用用的的目的目主的要有两
点：一是帮助设计复杂的航空航天系统。航空系统 包括各类飞行器，如直升机、大型飞机、超音速战 斗机、导弹、飞艇等。航天系统则包括各类卫星、 太空火箭、航天飞机、空间站等。通过虚拟现实技 术可以很好地模拟高空及太空环境，帮助了解和掌 握各类系统在一定环境下的工作情况。同时降低系 统设计的费用，缩短设计周期等。另一目的是训练 各类人员，包括航空飞行器驾驶员以及宇航员等。 总之，通过虚拟现实技术，近些年来大大推动了航 空航天领域的发展，使人类在这一领域有了极大的 进步。
(2) 研制者和用户利用虚拟现实技术，可以很方便 地介入系统建模和仿真试验的全过程，既能加快武器 系统的研制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ期，又能合理评估其作战效能及其操作 的合理性，使之更接近实战的要求。
(3) 采用虚拟现实技术对未来高技术战争的战场环 境、武器装备的技术性能和使用效率等方面进行仿真， 有利于选择重点发展的武器装备体系，改善其整体质 量和作战效果。
8.4 • 外科手术和人体器官的模拟
8.5 • 科学研究和计算的可视化
8.6 • 教育游戏和其他
8.1 军事应用
8.1.1 军事应用的目的 8.1.2 军事应用的领域 8.1.3 军事应用的实例
8.1.1 军事应用的目的
当前趋势是增加技术复杂性和缩短军用硬件的 生命周期，这要求仿真器是灵活的、可升级的和可 联网的，并允许远地仿真，不需要训练者去到仿真 器地方。在队伍仿真中也需要网络，它比单用户仿 真要真实，要求虚拟现实是可联网的、灵活的和可 升级的，由此理想地满足军事的需要。
8.在4医外学领科域手，虚术拟和现人实技体术器和现官代的医学模的拟飞
速发展以及两者之间的融合使得虚拟现实技术 已开始对生物医学领域产生重大影响。目前正 处于应用虚拟现实技术的初级阶段，其应用范 围包括从建立合成药物的分子结构模型到各种 医学模型，以及进行解剖和外科手术教育。在 此领域，虚拟现实应用大致上有两类：一是虚 拟手术系统，可用于指导手术的进行。另一类 是虚拟人体器官，它使医生更容易了解人体的 构造和功能。
（3）在美国空军中，开发出了更多的仿真器。如 单元教练机和虚拟座舱。
在航空航天8方.面2，美航国空国家航航空天航应天局用（NASA）于
20世纪80年代初就开始研究虚拟现实技术，并于1984 年研制出新型的头盔显示器。90年代以来，虚拟现实 的研究与应用范围不断扩大。宇航员利用虚拟现实系 统进行了各种训练。美国国家航空航天局计划将虚拟 现实系统用于国际空间站组装、训练等工作。另外， 近些年来，欧洲、俄罗斯、日本等都开展虚拟现实在 航空航天系统的研制及人员训练中的应用。我国也在 这一领域进行着大量的研究工作。
在军事应用中，采用虚拟现实系统不仅提高了 作战能力和指挥效能，而且提高了训练水平，大大 减少了军事开支，节省了大量人力、物力，同时可 以保证安全。
8.1.2 军事应用的领域
1.训练方面 （1）模拟战场环境 （2）设计单兵训练器 （3）团队战术训练
2.武器装备的研究
在武器装备研究与新武器展示中主要有以下应用: (1)在武器设计研制过程中，采用虚拟现实技术提 供先期演示，检验设计方案，把先进设计思想融入武 器装备研制的全过程，从而保证总体质量和效能，实 现武器装备投资的最佳选择，对于有些无法进行实验 或实验成本太高的武器研制工作，也可由虚拟现实系 统来完成。所以尽管不进行武器试验，也能不断改进 武器性能。
下 应面用着的重实8介例.2绍。.2几航个空虚拟航现天实应在用航的空实航例天领域
➢NASA的虚拟现实训练 ➢EVA的虚拟现实训练 ➢美国空军的虚拟座舱 ➢虚拟风洞
虚8拟.现3实技计术离算不机开计辅算机助技设术的计发展。那
么虚拟现实技术必然会对计算机技术领域发挥巨 大的作用，其中之一就是用于计算机辅助设计。 在计算机辅助设计中虚拟现实技术几乎覆盖各个 方面。如果在计算机辅助设计中采用了虚拟现实 技术，就只需在计算机辅助设计的对象前加入“虚 拟”二字，就可以体现计算机辅助设计的特点。当 然，它们设计的基本原理是一致的。下面以两个 完全不同的两个实例来说明这一点：虚拟样机以 及虚拟建筑设计和城市规划。
在制造业8.，3.一1个虚产品拟的原生型产周设期计包括：设计阶
段、表现阶段（购买原材料和安装设备）、员工 培训和实际生产阶段。虚拟现实的特点对每一阶 段都能发挥重要的作用
采用虚拟制造技术，可以在设计阶段就对设计 的方案、结构等进行仿真，解决大多数问题，提 高一次试制成功率。用虚拟原型样机技术取代传 统的硬件样机，可以大大节约新产品开发的周期 和费用，很容易地发现许多以前难以发现的设计 问题。
本章介绍虚拟现实的各种应用，包括军事 应用、航空航天应用、计算机辅助设计、外科 手术和人体器官的模拟、科学研究和计算的可 视化、教育、游戏和其它方面的应用等。通过 本章读者可以对虚拟现实的各种应用有所了解， 为今后开发和使用虚拟现实技术起到很大的作 用。
8.1 • 军事应用 8.2 • 航空航天应用 8.3 • 计算机辅助设计
➢发在工城具市。8规.划3、.2工程虚建拟筑设建计筑领域设、计虚拟与现实城技市术被规作划为辅助开
➢规划决策者、规划设计者、城市建设管理者以及公众在城市规 划中扮演不同的角色，有效的合作是保证城市规划最终成功的前 提。虚拟现实技术为这种合作提供了理想的沟通桥梁，打破了专 业人士和非专业人士之间的沟通障碍 ➢它支持多方案比较，不同的方案、不同的规划设计意图通过虚 拟现实技术实时地反映出来，用户可以做出很全面的对比，另外 虚拟现实系统可以快捷、方便的随着方案的变化而进行调整，辅 助用户做出决定。从而大大加快了方案设计的速度和质量，也节 省了大量的资金 ➢虚拟现实在重大工程项目论证中的应用 ➢虚拟现实系统实一个极好的展示大型规划项目的工具
(4) 很多武器供应商借助于网络，采用虚拟现实系 统来展示武器的各种性能。
（1）在美国8.陆1军.3中，军他事们利应用用虚拟的现实实例的仿真器
实现各种层次的军事训练，如单兵训练、排级指挥 员的训练、连和营一级的训练等。
（2）在美国海军中，开发了一种VESUB（Virtual Environment for Submarine Ship Handling Training） 仿真器。它主要用于甲板上的训练。
虚拟现8.实2在.1航空航航空天航领天域应应用用的的目的目主的要有两
点：一是帮助设计复杂的航空航天系统。航空系统 包括各类飞行器，如直升机、大型飞机、超音速战 斗机、导弹、飞艇等。航天系统则包括各类卫星、 太空火箭、航天飞机、空间站等。通过虚拟现实技 术可以很好地模拟高空及太空环境，帮助了解和掌 握各类系统在一定环境下的工作情况。同时降低系 统设计的费用，缩短设计周期等。另一目的是训练 各类人员，包括航空飞行器驾驶员以及宇航员等。 总之，通过虚拟现实技术，近些年来大大推动了航 空航天领域的发展，使人类在这一领域有了极大的 进步。
(2) 研制者和用户利用虚拟现实技术，可以很方便 地介入系统建模和仿真试验的全过程，既能加快武器 系统的研制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ期，又能合理评估其作战效能及其操作 的合理性，使之更接近实战的要求。
(3) 采用虚拟现实技术对未来高技术战争的战场环 境、武器装备的技术性能和使用效率等方面进行仿真， 有利于选择重点发展的武器装备体系，改善其整体质 量和作战效果。
8.4 • 外科手术和人体器官的模拟
8.5 • 科学研究和计算的可视化
8.6 • 教育游戏和其他
8.1 军事应用
8.1.1 军事应用的目的 8.1.2 军事应用的领域 8.1.3 军事应用的实例
8.1.1 军事应用的目的
当前趋势是增加技术复杂性和缩短军用硬件的 生命周期，这要求仿真器是灵活的、可升级的和可 联网的，并允许远地仿真，不需要训练者去到仿真 器地方。在队伍仿真中也需要网络，它比单用户仿 真要真实，要求虚拟现实是可联网的、灵活的和可 升级的，由此理想地满足军事的需要。
8.在4医外学领科域手，虚术拟和现人实技体术器和现官代的医学模的拟飞
速发展以及两者之间的融合使得虚拟现实技术 已开始对生物医学领域产生重大影响。目前正 处于应用虚拟现实技术的初级阶段，其应用范 围包括从建立合成药物的分子结构模型到各种 医学模型，以及进行解剖和外科手术教育。在 此领域，虚拟现实应用大致上有两类：一是虚 拟手术系统，可用于指导手术的进行。另一类 是虚拟人体器官，它使医生更容易了解人体的 构造和功能。
（3）在美国空军中，开发出了更多的仿真器。如 单元教练机和虚拟座舱。
在航空航天8方.面2，美航国空国家航航空天航应天局用（NASA）于
20世纪80年代初就开始研究虚拟现实技术，并于1984 年研制出新型的头盔显示器。90年代以来，虚拟现实 的研究与应用范围不断扩大。宇航员利用虚拟现实系 统进行了各种训练。美国国家航空航天局计划将虚拟 现实系统用于国际空间站组装、训练等工作。另外， 近些年来，欧洲、俄罗斯、日本等都开展虚拟现实在 航空航天系统的研制及人员训练中的应用。我国也在 这一领域进行着大量的研究工作。
在军事应用中，采用虚拟现实系统不仅提高了 作战能力和指挥效能，而且提高了训练水平，大大 减少了军事开支，节省了大量人力、物力，同时可 以保证安全。
8.1.2 军事应用的领域
1.训练方面 （1）模拟战场环境 （2）设计单兵训练器 （3）团队战术训练
2.武器装备的研究
在武器装备研究与新武器展示中主要有以下应用: (1)在武器设计研制过程中，采用虚拟现实技术提 供先期演示，检验设计方案，把先进设计思想融入武 器装备研制的全过程，从而保证总体质量和效能，实 现武器装备投资的最佳选择，对于有些无法进行实验 或实验成本太高的武器研制工作，也可由虚拟现实系 统来完成。所以尽管不进行武器试验，也能不断改进 武器性能。
下 应面用着的重实8介例.2绍。.2几航个空虚拟航现天实应在用航的空实航例天领域
➢NASA的虚拟现实训练 ➢EVA的虚拟现实训练 ➢美国空军的虚拟座舱 ➢虚拟风洞
虚8拟.现3实技计术离算不机开计辅算机助技设术的计发展。那
么虚拟现实技术必然会对计算机技术领域发挥巨 大的作用，其中之一就是用于计算机辅助设计。 在计算机辅助设计中虚拟现实技术几乎覆盖各个 方面。如果在计算机辅助设计中采用了虚拟现实 技术，就只需在计算机辅助设计的对象前加入“虚 拟”二字，就可以体现计算机辅助设计的特点。当 然，它们设计的基本原理是一致的。下面以两个 完全不同的两个实例来说明这一点：虚拟样机以 及虚拟建筑设计和城市规划。
在制造业8.，3.一1个虚产品拟的原生型产周设期计包括：设计阶
段、表现阶段（购买原材料和安装设备）、员工 培训和实际生产阶段。虚拟现实的特点对每一阶 段都能发挥重要的作用
采用虚拟制造技术，可以在设计阶段就对设计 的方案、结构等进行仿真，解决大多数问题，提 高一次试制成功率。用虚拟原型样机技术取代传 统的硬件样机，可以大大节约新产品开发的周期 和费用，很容易地发现许多以前难以发现的设计 问题。
本章介绍虚拟现实的各种应用，包括军事 应用、航空航天应用、计算机辅助设计、外科 手术和人体器官的模拟、科学研究和计算的可 视化、教育、游戏和其它方面的应用等。通过 本章读者可以对虚拟现实的各种应用有所了解， 为今后开发和使用虚拟现实技术起到很大的作 用。
8.1 • 军事应用 8.2 • 航空航天应用 8.3 • 计算机辅助设计