虚拟现实显示设备及技术33
虚拟现实技术手册
虚拟现实技术手册虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是一种模拟真实场景的计算机技术，通过感官设备和交互设备与用户进行互动，使用户能够身临其境地感受虚拟环境。
本手册将为您介绍虚拟现实技术的基本原理、应用领域和使用方法。
一、虚拟现实技术的基本原理虚拟现实技术的基本原理是通过计算机生成并呈现虚拟环境，使用户感受到身临其境的感觉。
其主要包括以下几个关键要素：1. 头戴显示器（Head-Mounted Display，简称HMD）：用户戴在头部的设备，主要用于显示虚拟环境。
HMD通常由显示屏、镜头和传感器组成，能够实时追踪用户的头部动作并相应地调整视角。
2. 交互设备：用于用户与虚拟环境进行互动。
常见的交互设备包括手柄、触控手套、全身定位追踪系统等，用户可以通过这些设备来控制虚拟环境中的角色或物体。
3. 虚拟环境生成与渲染技术：通过计算机图形学和虚拟现实引擎，将三维模型、贴图和物理效果等元素合成为逼真的虚拟环境。
同时，为了提供流畅的用户体验，还需要对虚拟环境进行实时渲染和优化。
4. 空间定位与追踪技术：为了实现真实感，虚拟现实技术需要实时追踪用户的空间位置和动作。
这通常通过相机、传感器或红外线等技术来实现，以保证用户在虚拟环境中的移动和交互能够得到准确的反馈。
二、虚拟现实技术的应用领域虚拟现实技术在各个领域都有广泛的应用，以下介绍几个典型的应用领域：1. 游戏与娱乐：虚拟现实技术为游戏和娱乐行业带来了革命性的变化。
用户可以身临其境地体验游戏中的冒险、竞速或战斗，获得更加沉浸式的感觉。
同时，虚拟现实还为电影、演唱会等娱乐活动提供了全新的呈现方式。
2. 教育与培训：虚拟现实技术为教育和培训领域提供了创新的工具。
学生可以通过虚拟环境模拟实验、探索历史文化、进行职业培训等。
这使得传统教育变得更加生动有趣，同时提供了更多的实践机会。
3. 医疗与健康：虚拟现实技术在医疗和健康领域有着广泛的应用。
医生可以利用虚拟现实来进行手术模拟、疾病诊断和康复训练。
虚拟现实设备
虚拟现实设备虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是一种通过计算机技术和合成感知设备来模拟现实环境的技术。
在虚拟现实中，用户可以沉浸于一个虚拟世界中，与其中的物体进行交互。
虚拟现实设备是实现虚拟现实技术的重要工具，它们包括头戴式显示器、手柄、定位系统等多种设备。
在本文中，我们将主要介绍几种常见的虚拟现实设备及其应用。
一、头戴式显示器头戴式显示器是虚拟现实设备中最常见的一种。
它通常由一个佩戴在头部的显示器和一对耳机组成，可以将用户完全包围在虚拟世界中。
头戴式显示器可以提供高分辨率的视觉效果，让用户体验到逼真的虚拟环境。
同时，一些头戴式显示器还配备了传感器，可以实时追踪用户的头部运动，使用户能够自由地观察周围环境。
二、手柄手柄是虚拟现实设备中重要的交互工具。
用户可以通过手柄来进行虚拟物体的抓取、移动和操作。
手柄通常具有触觉反馈功能，使用户能够感受到虚拟环境中物体的重量、形状等属性。
同时，一些手柄还配备了触觉传感器，可以捕捉用户手部的实时动作，并将其反馈到虚拟环境中，增强用户的沉浸感。
三、定位系统定位系统是虚拟现实设备中用于追踪用户位置和姿态的重要组成部分。
通过定位系统，用户可以在虚拟环境中自由移动，并实时获得其在虚拟环境中的位置和方向信息。
定位系统通常采用激光或红外线等技术，通过发送和接收信号来计算用户的位置。
定位系统的高精度和低延迟性能，使得用户在虚拟现实环境中能够进行真实感十足的交互体验。
四、虚拟现实设备的应用虚拟现实设备在多个领域都有广泛的应用。
1. 游戏和娱乐：虚拟现实带来的沉浸式体验使得游戏变得更加真实和有趣。
用户可以身临其境地参与游戏，与虚拟环境中的角色进行互动。
2. 教育与培训：虚拟现实设备可以提供真实的场景和情境，帮助学生进行实践性的学习。
通过虚拟现实设备，学生可以亲自体验各种情况，加深对知识的理解。
3. 医疗保健：虚拟现实设备可以用于模拟手术、康复训练等医疗应用。
医生或患者可以通过虚拟现实设备进行实时交互，提高治疗效果。
虚拟现实娱乐设备的技术要求
虚拟现实娱乐设备的技术要求虚拟现实娱乐设备的技术要求虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）作为一种新兴的娱乐方式，已经逐渐融入人们的生活中。
虚拟现实娱乐设备是实现虚拟现实体验的关键，其技术要求也越来越高。
本文将从硬件和软件两个方面来探讨虚拟现实娱乐设备的技术要求。
一、硬件方面的技术要求1. 显示器技术要求：虚拟现实娱乐设备需要具备高分辨率、高刷新率的显示器，以确保用户能够得到清晰、流畅的图像显示。
同时，显示器需要有较低的延迟和高的色彩还原度，以提供更真实的虚拟环境体验。
2. 传感器技术要求：虚拟现实娱乐设备需要配备多种传感器，如加速度计、陀螺仪、磁力计等，来实现用户的头部追踪和手部追踪，以及空间定位功能。
3. 头戴设备技术要求：虚拟现实娱乐设备需要具备舒适的头盔式设计，以及轻巧的重量，以便用户能够长时间佩戴。
此外，头戴设备还需要有良好的通风系统，以避免用户出现不适。
4. 控制器技术要求：虚拟现实娱乐设备需要配备便于操控的控制器，使用户能够与虚拟环境进行互动。
控制器需要具备高精度的动作捕捉功能，以确保用户的操作能够准确地传达到虚拟环境中。
5. 能源技术要求：虚拟现实娱乐设备通常需要较高的电力支持，因此需要具备高容量、快充的电池，以满足用户长时间使用的需求。
二、软件方面的技术要求1. 游戏引擎技术要求：虚拟现实娱乐设备需要配备强大的游戏引擎，以支持虚拟环境的建模、渲染和物理仿真等功能。
游戏引擎还需要具备良好的兼容性和扩展性，使开发者能够轻松地创作各类虚拟现实游戏。
2. 开发工具技术要求：虚拟现实娱乐设备需要提供完善的开发工具，以便开发者能够方便地创建和优化虚拟现实应用程序。
开发工具需要具备易用性、稳定性和高效性，以提高开发效率和质量。
3. 视觉和音频技术要求：虚拟现实娱乐设备需要提供真实、逼真的视觉和音频效果，以增强用户的沉浸感。
视觉技术方面，需要具备全景显示、环境光照、阴影效果等功能。
五种常见的虚拟现实技术设备及其功能介绍
五种常见的虚拟现实技术设备及其功能介绍虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术已经逐渐走入人们的生活，并为我们带来了全新的体验和娱乐方式。
在虚拟现实领域中，有许多常见的设备被广泛应用，本文将介绍五种常见的虚拟现实技术设备及其功能。
1. VR头盔VR头盔是最常见的虚拟现实设备之一，它通过佩戴在头部上，将用户完全覆盖在虚拟现实的世界中。
头盔内部配备了高清显示屏和传感器，能够实时跟踪用户的头部运动，并将相应的图像和信息传输到眼睛。
用户可以通过头盔获得逼真的虚拟视觉体验，仿佛置身于一个全新的世界当中。
2. 手柄控制器手柄控制器是一种用于虚拟现实环境中的交互设备，它可以感知用户的手指和手部运动，并将这些动作转化为虚拟世界中的操作。
手柄控制器通常由按钮、摇杆、触摸板等组件组成，用户可以通过手柄进行游戏控制、物体操作等。
它不仅增加了虚拟现实的沉浸感，同时也提供了更具操作性的互动方式。
3. 模拟行走平台模拟行走平台是一种模拟现实环境行走体验的设备，通过特殊的机械结构和运动平台，使用户能够感受到虚拟现实环境中的行走和移动。
在模拟行走平台上，用户可以通过步行、跑动等真实的动作来控制虚拟世界中的移动，增强了虚拟现实的身临其境感，同时也提供了更真实的交互体验。
4. 身体追踪器身体追踪器是一种用于捕捉和追踪用户身体动作的设备，它能够通过传感器和摄像头等技术，实时监测用户的身体姿态和动作，并将其转化为虚拟世界中的相应操作。
身体追踪器可以用于运动、舞蹈、体验虚拟运动等领域，让用户能够更自由地在虚拟现实环境中移动和互动。
5. 3D触觉反馈装置3D触觉反馈装置是一种能够模拟触觉体验的设备，通过使用特殊的传感器和振动装置，使用户能够在虚拟现实环境中感受到触觉反馈，例如触碰、抓取和触摸等。
这种设备可以增强虚拟现实的真实感，使用户更加沉浸在虚拟世界之中。
总的来说，以上所介绍的五种虚拟现实技术设备都具有独特的功能和作用。
虚拟现实系统的硬件设备
虚拟现实系统的硬件设备引言虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术是一种通过计算机生成的仿真环境，使用户可以沉浸在虚拟场景中，并与之进行交互。
虚拟现实系统由软件和硬件两部分组成，其中硬件设备起着至关重要的作用。
本文将介绍虚拟现实系统中涉及的常见硬件设备，包括头戴式显示器、追踪设备、手柄控制器和体感设备等。
1. 头戴式显示器头戴式显示器是虚拟现实系统中最关键的硬件设备之一。
它通常由一个头盔和一个显示器组成。
头盔贴合用户的头部，通过内置的显示器将虚拟现实场景投影到用户的眼睛。
较好的头戴式显示器具有高分辨率、高刷新率和低延迟等特点，以提供更真实流畅的虚拟现实体验。
同时，头戴式显示器还通常包含陀螺仪和加速度计等传感器，以跟踪用户的头部运动，并实时调整视角，增强交互的真实感。
2. 追踪设备虚拟现实系统中的追踪设备用于跟踪用户的身体姿势和位置，以实现在虚拟现实场景中的真实交互。
常见的追踪设备包括基于光学原理的红外摄像机和红外发射器。
红外摄像机通过捕捉发射器发出的红外光线反射回来的图像，计算用户的位置和姿势。
通过这种方式，追踪设备使用户能够在虚拟场景中自由移动，并将其身体动作精确地映射到虚拟角色上。
3. 手柄控制器手柄控制器是虚拟现实系统中用于手部操作的硬件设备。
它通常由一个或多个传感器和按键组成，可以实时捕捉用户的手势和触摸动作，并将其传递给虚拟现实系统。
手柄控制器的设计旨在模拟真实世界中的物体，使用户能够在虚拟场景中进行精确的抓取、放置和操作。
一些高级手柄控制器还具备力触反馈功能，可以模拟不同物体的质感和重量，增强用户的沉浸感。
4. 体感设备体感设备是虚拟现实系统中用于跟踪用户整个身体运动的硬件设备。
它通常由传感器、电子设备和驱动器等组成。
体感设备可以通过感应用户的身体运动，例如步行、奔跑、跳跃等，将其反馈到虚拟场景中，实现用户在虚拟环境中的自由移动。
体感设备的主要作用是提供身体级别的交互和沉浸式体验，使用户能够更加自然地与虚拟环境进行互动。
虚拟现实技术所需的硬件设备和软件环境
虚拟现实技术所需的硬件设备和软件环境虚拟现实（Virtual Reality, VR）是一种模拟真实情景的技术，通过计算机生成的环境，使用户可以身临其境地与虚拟世界进行交互。
虚拟现实技术的发展已经取得了显著进展，并且在各种领域如游戏、医疗、培训、建筑等得到广泛应用。
实现虚拟现实技术需要一系列硬件设备和软件环境的支持。
一、硬件设备1.头戴式显示器（Head-mounted Display，HMD）：HMD是使用虚拟现实技术的必备设备。
它是一种戴在头部上，从而将计算机生成的图像投射到用户的眼睛中的显示器。
通过HMD，用户能够看到虚拟环境中的图像和内容，从而获得身临其境的体验。
目前市场上常见的HMD设备有Oculus Rift、HTC Vive、Sony PlayStation VR等。
2.跟踪系统（Tracking System）：虚拟现实技术需要对用户的头部和手部进行跟踪，以便在虚拟环境中实现交互。
跟踪系统可以通过传感器探测用户的移动，从而实时更新虚拟环境中的相应内容。
常见的跟踪系统有基于摄像头的光学跟踪系统和基于惯性传感器的惯性导航系统。
3.控制器（Controller）：控制器是实现虚拟现实交互的关键设备。
用户可以通过控制器操作虚拟环境中的物体、进行手势识别和用户输入等操作。
常见的控制器有手柄、手套、手势识别设备等，可提供多种方式的交互体验。
4.计算机或游戏主机：为了实现复杂的图像处理和运算，虚拟现实技术需要强大的计算性能。
目前，高端的虚拟现实系统需要配备一台高性能的计算机或游戏主机，以满足对图像渲染和数据处理的要求。
5.声音系统：声音是虚拟现实中重要的感官体验之一。
为了提供真实的声音效果，虚拟现实技术需要配备适当的声音系统，如耳机或扬声器。
通过立体声效果和定位，虚拟现实技术可以为用户提供身临其境的听觉体验。
二、软件环境1.虚拟现实软件平台：虚拟现实软件平台是虚拟现实技术的核心软件，用于创建和渲染虚拟环境，并将用户的输入与虚拟环境进行交互。
虚拟现实技术
虚拟现实技术概述虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是一种可以创造和体验虚拟世界的计算机技术。
通过模拟人的听觉、视觉、触觉等感官，使人如同身临其境一般。
近年来，随着硬件设备的成熟和软件内容的发展，VR技术已经从游戏娱乐领域拓展到教育、医疗、设计等多个行业，展现出广泛的应用前景。
关键技术1. 显示技术VR头盔是实现虚拟环境沉浸感的关键设备，它通过高分辨率的显示屏和高速刷新率，减少延迟和运动模糊，提高用户体验的真实感。
2. 追踪技术为了在虚拟环境中准确反映用户的动作，VR系统需要实时追踪用户的头部和手部位置。
目前常用的追踪技术有基于光学、惯性传感器和磁场等多种方式。
3. 交互技术交互技术使得用户可以通过手势、语音等方式与虚拟环境中的对象进行互动。
这包括了手柄控制器、手套、甚至是眼动追踪等高级交互设备。
4. 内容生成技术高质量的三维内容是吸引用户的基础。
随着图形渲染技术的不断进步，VR内容越来越真实，为用户提供了更加丰富的虚拟体验。
应用领域教育在教育领域，VR可以提供沉浸式的学习环境，如历史场景重现、虚拟实验室等，增强学生的学习兴趣和效果。
医疗在医疗培训中，VR技术可以模拟手术操作，帮助医生进行无风险的手术训练。
同时，也在心理治疗等领域展现出潜力。
娱乐VR游戏是目前最为成熟的市场之一，提供了全新的游戏体验。
此外，VR电影和音乐会等也为用户提供了前所未有的观赏方式。
工业设计设计师可以使用VR技术进行产品的三维建模和仿真测试，加快设计流程，降低成本。
发展趋势随着5G网络的普及和AI技术的发展，未来VR技术将实现更高的数据传输速率和更智能的交互体验。
同时，随着VR内容生态的丰富和硬件成本的降低，VR有望进入更多普通家庭，成为日常生活的一部分。
虚拟现实技术作为一种革命性的技术，正在逐步改变我们获取信息、娱乐和学习的方式。
随着技术的不断进步和应用场景的扩大，VR将在未来发挥更大的作用，为人类社会带来更多创新和便利。
虚拟现实的硬件设备
Oculus Rift：由Facebook子公司Oculus开发，具有高分辨率和舒适的佩戴设计。
HTC Vive：由HTC和Valve联合开发，拥有高分辨率和精确的定位技术。
PlayStation VR：由Sony PlayStation开发，与PlayStation 4兼容，价格较为亲民。
Google Daydream View：由Google开发，适用于Android手机，价格较为实惠。
,a click to unlimited possibilities
CONTENTS
虚拟现实显示器
虚拟现实头盔
虚拟现实控制器
虚拟现实跟踪设备
虚拟现实一体机
虚拟现实硬件配件
虚拟现实显示器
显示原理：通过头戴式显示器将虚拟场景呈现在用户的眼前，实现沉浸式体验
构造：镜片、显示屏、外壳、电路等组成
镜片：采用高折射率的镜片，使得虚拟场景能够更加清晰地呈现在用户的眼前
交互方式多样化：支持手势识别、语音识别等更多交互方式
兼容性增强：支持更多平台和设备
精准度提升：提高手柄的定位精度和响应速度
虚拟现实跟踪设备
电磁跟踪设备
惯性跟踪设备
光学跟踪设备
无线电跟踪设备
超声波跟踪设备
激光跟踪设备
Oculus Rift
HTC Vive
PlayStation VR
Windows Mixed Reality
了解自己的需求和预算
考虑跟踪设备的精度和稳定性
了解跟踪设备的兼容性和扩展性
选择合适的跟踪设备品牌和型号
集成化：跟踪设备将与其它VR设备高度集成，成为VR体验的重要组成部分。
轻量化：随着技术的进步，跟踪设备的体积和重量都将进一步减小，更加便于携带和使用。
虚拟现实游戏设备的技术要求
虚拟现实游戏设备的技术要求虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）游戏设备是一种现代科技产品，能够为用户创造出一个真实的虚拟世界，让他们可以沉浸其中。
为了能够提供用户一个更加逼真、流畅的虚拟现实体验，VR游戏设备需要具备一系列的技术要求。
首先，VR游戏设备需要具备高清晰度的显示屏幕。
要给用户营造出身临其境的感觉，显示屏的分辨率至少需要达到1080p。
较高的分辨率可以确保图像细腻且清晰，减少用户对屏幕像素的察觉，同时减轻眼部疲劳感。
而且，为了保证用户的舒适度和观看体验，显示屏幕的刷新率也需要达到至少90Hz，以提供流畅、连贯的图像。
尤其对于VR游戏设备来说，更高的刷新率能够减少运动模糊，增强用户的沉浸感。
其次，VR游戏设备需要配备精确的头部定位追踪技术。
这是为了使用户能够在虚拟世界中自由地移动和观察周围环境。
通过使用加速度计、陀螺仪和磁力计等传感器，设备能够准确检测用户头部的位置和方向，实时同步用户操作和头部动作。
这需要设备自身具备高精度的数据处理能力和快速的响应速度，以确保实现用户的精确触控。
第三，VR游戏设备需要嵌入高保真度的音频技术。
为了让用户对虚拟世界的沉浸感进一步提升，设备需要支持立体声或3D音效技术。
这样当用户转动头部时，音频播放器能够在立体声扬声器或耳机中实现位置变化的声音效果，增强用户的空间感知能力。
同时，VR游戏设备需要便捷地与外部音响系统进行连接，以提供更加逼真和震撼的音乐效果。
此外，VR游戏设备还需要具备舒适的佩戴设计。
由于用户在进行VR游戏时需要长时间地戴着设备，所以设计师需要考虑到人体工程学，采用轻巧、舒适的材料，以减少用户的颈椎疲劳和不适感。
设备还需要具备可调节的头带和支架，以适应不同用户的头部大小和形状，并具备呼吸通风系统，以预防设备内部出现雾气和过热情况。
最后，VR游戏设备需要具备强大的计算和图形处理能力。
设备的处理器和显卡需要具备足够的性能，以实时渲染和处理高清晰度的3D图形。
VR虚拟现实虚拟现实技术和设备维护
VR虚拟现实虚拟现实技术和设备维护虚拟现实（Virtual Reality）技术是一种能够模拟现实环境和创造虚拟场景的计算机技术，通过感官的沉浸感和交互性，使用户能够身临其境地感受和体验虚拟世界。
随着虚拟现实技术的不断发展，VR设备也日益普及，人们可以在游戏、教育、医疗等领域中享受到虚拟现实带来的乐趣和便利。
然而，为了保持VR设备的正常运转和延长使用寿命，维护是至关重要的。
本文将介绍一些常见的VR技术和设备维护方法。
一、常见的VR技术和设备1. 头戴式显示器（Head-mounted Display，简称HMD）：HMD是VR设备的核心，通过佩戴在头部，将虚拟世界实时呈现在眼前，以提供沉浸感。
近年来，各大科技公司如Oculus、HTC、Sony等纷纷推出自己的HMD产品，使得VR技术逐渐成为大众关注的焦点。
2. 手柄和控制器：手柄和控制器是VR设备的交互工具，用户可以通过手柄和控制器进行虚拟世界的操作和控制，增加与虚拟环境的互动性。
3. 传感器：传感器用于感知用户的动作和位置，在虚拟环境中实时追踪和还原用户的动作，以提供更真实的体验。
4. 跟踪系统：跟踪系统用于追踪用户在虚拟环境中的位置和动作，通过高精度的跟踪技术，使用户在虚拟世界中自由移动和操作。
二、VR设备的维护1. 定期清洁VR设备在长时间使用后，头戴式显示器及其附件可能会沾染污垢或汗渍，这些污垢会影响显示效果，甚至导致过敏等问题。
因此，定期清洁VR设备是维护的关键。
可以使用干净的柔软布料蘸取少量清水或专用清洁剂，轻轻擦拭HMD和其他部分，注意不要使用含有酒精或溶剂的清洁剂，以免损坏设备。
2. 适当放置VR设备在不使用时应适当放置，避免长时间受到阳光直射或高温环境。
同时，应保持设备干燥，避免水分进入设备内部。
3. 注意防护虚拟现实技术中，用户的身体往往会有大幅度的运动，因此在使用VR设备时应注意周围环境的安全。
确保使用区域没有易碎物品，避免发生碰撞或摔落。
虚拟现实显示设备及技术
虚拟现实显示设备及技术虚拟现实（VR）技术是一种能够模拟现实环境并让用户沉浸其中的技术。
随着科技的不断发展，虚拟现实显示设备及技术也在不断进步和创新。
本文将重点介绍虚拟现实显示设备及技术的发展现状和未来趋势。
虚拟现实显示设备是虚拟现实技术的重要组成部分，它能够将虚拟世界呈现给用户，并让用户感受到身临其境的体验。
目前市面上常见的虚拟现实显示设备主要包括头戴式显示器、手持式显示器和全息投影显示器等。
其中，头戴式显示器是最为常见和成熟的虚拟现实显示设备，它通常由头戴式显示器、耳机和追踪器组成，能够将虚拟世界完全覆盖用户的视野，并实时跟踪用户的头部运动，让用户能够360度自由观察虚拟环境。
手持式显示器则是一种结合了虚拟现实技术和增强现实技术的显示设备，用户可以通过手持设备观看虚拟世界，并与真实世界进行交互。
全息投影显示器则是一种新兴的虚拟现实显示技术，它能够将虚拟世界以全息的形式呈现给用户，让用户能够在空中看到立体的虚拟图像，而不需要通过任何显示设备。
除了显示设备，虚拟现实技术的发展也离不开虚拟现实技术的支持。
目前，虚拟现实技术的发展主要依赖于计算机图形学、人机交互技术和传感技术等方面的进步。
在计算机图形学方面，虚拟现实技术需要能够实时渲染出高质量的虚拟图像，以呈现给用户。
随着图形处理器和图形算法的不断优化，虚拟现实技术的图像质量和渲染速度也在不断提高。
在人机交互技术方面，虚拟现实技术需要能够实现高度真实的交互体验，让用户能够通过手势、语音等方式与虚拟环境进行交互。
传感技术则是虚拟现实技术的重要支持，它能够实时捕捉用户的头部运动、手部动作等数据，并将这些数据传输给计算机，以实现虚拟环境的实时跟踪和交互。
未来，虚拟现实技术有望在显示设备和技术方面取得更大的突破。
在显示设备方面，虚拟现实技术有望实现更轻便、更高清的显示设备，以提供更加真实的虚拟体验。
同时，虚拟现实技术也有望实现更多样化的显示方式，如全息显示、眼球追踪显示等，以提供更加丰富的虚拟体验。
虚拟现实技术了解VR设备和应用
虚拟现实技术了解VR设备和应用虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是一种将计算机生成的虚拟环境与用户进行交互的技术，通过模拟视觉、听觉、触觉等感官，使用户产生身临其境的感觉。
随着科技的不断发展，VR技术逐渐渗透到人们的日常生活中，涌现出各种各样的VR设备和应用。
本文将介绍几种常见的VR设备及其应用。
一、VR设备1. 头戴式设备头戴式设备是最常见的VR设备之一。
它通常由一个带有屏幕的头盔和附属的跟踪器组成。
用户戴上头盔后，屏幕会将虚拟世界的图像投影到双眼，通过头盔内部的传感器来跟踪用户的头部运动，实现360度的视角变化。
头戴式设备适用于游戏、娱乐以及虚拟旅游等领域，为用户带来身临其境的体验。
2. 手持式设备手持式设备是一种结合了手机或平板电脑等移动设备的VR设备。
用户通过安装相应的VR应用程序，将手机或平板电脑插入设备中，通过屏幕来观看虚拟世界。
手持式设备的优点是便携性强，适合在家庭、旅行等场景中使用。
它常用于教育、培训、设计等领域，让用户可以亲身体验虚拟的环境和情境。
3. 视听一体机视听一体机是一种集成显示屏和扬声器的VR设备。
用户可以将它戴在头部，享受更加沉浸式的虚拟现实体验。
视听一体机的优点在于画面清晰、音效逼真，可以带来更加逼真的感官刺激。
它广泛应用于游戏、电影、演唱会等领域，为用户打造更为身临其境的娱乐体验。
二、VR应用1. 游戏游戏是VR技术最为广泛应用的领域之一。
通过使用VR设备，玩家可以身临其境地参与到虚拟游戏世界中，与游戏中的角色互动。
这种沉浸式的体验使得游戏更具真实感和刺激性，增加了玩家的参与度和娱乐性。
许多知名游戏公司已经开始开发适用于VR设备的游戏，为玩家带来了全新的游戏体验。
2. 教育与培训VR技术在教育和培训领域也有广泛的应用。
通过虚拟现实技术，学生可以身临其境地参与到历史事件、科学实验等虚拟场景中，提高学习的趣味性和效果。
而在职业培训方面，VR技术可以模拟各种职业环境，提供真实的训练场景，有效地提高培训的效果。
虚拟现实游戏设备的技术要求
虚拟现实游戏设备的技术要求虚拟现实游戏设备的技术要求虚拟现实（VR）游戏设备是一种创新的技术，通过模拟现实世界的感官体验，让玩家沉浸在虚拟的环境中。
虚拟现实游戏设备的技术要求主要包括硬件和软件两个方面。
本文将围绕这些方面，讨论虚拟现实游戏设备的技术要求。
首先，虚拟现实游戏设备的硬件要求非常重要。
首先，设备需要提供高分辨率的显示器。
由于VR游戏设备需要模拟真实的环境，显示器的分辨率应当足够高，以呈现细腻的图像和清晰的文字。
其次，设备应当提供高刷新率，达到60帧/秒或以上。
高刷新率可以确保画面的流畅性，不会产生画面撕裂或闪烁的现象。
另外，设备还需要具备低延迟的传感器。
由于VR游戏设备需要不断跟踪玩家的头部运动，传感器的延迟应当尽量降至最低，以实现真实的运动反应。
其次，虚拟现实游戏设备的软件要求也非常重要。
首先，设备需要提供良好的图像处理能力。
由于VR游戏设备需要同时渲染两个显示画面（一个画面给左眼，一个画面给右眼），图像处理能力需要足够强大，以确保画面的流畅性和质量。
其次，设备需要提供真实的音效模拟。
通过模拟真实环境中的声音，玩家可以更加身临其境地体验游戏。
此外，设备还需要提供交互式的操作界面。
玩家需要通过设备的控制器、手柄等进行游戏操作，因此，设备的软件应当提供友好的用户界面和操作方式。
虚拟现实游戏设备的技术要求还包括人体工程学设计。
由于玩家可能在较长时间内使用设备，设备的舒适度非常重要。
设备的佩戴方式应当考虑到人体的头部结构，使用材料应当轻巧舒适，以减轻对玩家的压力。
另外，设备应当提供可调节的头带，以便不同头部大小的用户能够舒适地佩戴设备。
最后，虚拟现实游戏设备的技术要求还包括价格和可用性。
由于技术设备的成本较高，设备的价格应当合理，以保证更多的玩家能够购买和使用。
同时，设备的可用性也非常重要。
设备应当兼容不同的游戏平台和操作系统，以便玩家能够自由选择不同的游戏。
综上所述，虚拟现实游戏设备的技术要求包括硬件和软件两个方面。
虚拟现实显示设备及技术教学教材
SteamVR平台提供了SteamVR Home、SteamVR Chaperone等特色功能，增强了虚拟现实应用的沉浸感和交 互性。开发者可以使用SteamVR SDK开发适用于HTC Vive、Oculus Rift等虚拟现实设备的游戏和应用。
其他工具与平台
总结词
除了Unity3D、Unreal Engine和SteamVR外，还有许多其他的虚拟现实开发工具和平 台可供选择。
详细描述
虚拟现实技术的概念最早可以追溯到20世纪50年代，但直到近年来随着计算机 技术、传感器和显示设备的进步，才真正实现了商业化应用。目前，虚拟现实 技术已经广泛应用于游戏、教育、医疗、军事等领域。
虚拟现实技术的应用领域
总结词
虚拟现实技术的应用领域非常广泛，包括游戏娱乐、 教育、医疗、工业设计、旅游等。
数据可视化
VR技术可以将复杂的数据以直观的方式呈现，帮助 科研人员更好地理解和分析数据。
探索未知领域
在地质、宇宙探索等领域，VR可以帮助学 生和科研人员探索无法亲临的未知环境。
06 虚拟现实技术的未来展望
技术发展趋势
硬件设备升级
随着技术的不断进步，虚拟现实设备的硬件性能将得到进 一步提升，包括更高的分辨率、更低的延迟、更高的刷新 率等。
详细描述
这些工具和平台包括但不限于：Mozilla's A-Frame、Three.js、Google's Cardboard SDK、Oculus's Mobile SDK等。这些工具和平台各有特点，适用于不同的应用场景和
需求，开发者可以根据项目需求选择合适的工具和平台。
05 虚拟现实技术的教学应用
偏振技术
利用偏振片将不同角度的 图像分别传递给左右眼， 实现立体效果。
常见的虚拟现实技术设备及其优缺点
常见的虚拟现实技术设备及其优缺点虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）作为一项新兴技术，近年来在各个领域迅速发展并逐渐得到普及。
它为用户提供了沉浸式的体验，让人们可以在虚拟的世界中感受到真实的触感、视觉和听觉。
虚拟现实技术设备是实现虚拟现实体验的关键，下面将介绍几种常见的虚拟现实技术设备及其优缺点。
首先是头戴式显示器（Head-Mounted Display，简称HMD），它是目前最为常见和普及的虚拟现实设备。
HMD通过将显示器放置在用户头部或眼前的位置，使用户的眼睛完全沉浸在虚拟现实的世界中。
HMD的优点是具有较高的沉浸感和交互性，用户可以通过头部的移动来控制虚拟世界的视角，增强了真实感。
然而，HMD的缺点是由于佩戴设备的重量和长时间使用的眼睛疲劳，可能会导致不适感。
同时，由于视觉和听觉是虚拟现实体验的主要感官，HMD设备对视觉和音频效果的要求较高，因此其价格相对较高。
其次是手柄/控制器，它是虚拟现实交互的主要工具。
手柄/控制器通常可以提供更精准的操作，让用户感觉到更多的触感反馈。
手柄/控制器的优点是操作简便，可以让用户在虚拟现实中进行各种交互动作，如拾取物体、按键操作等。
同时，手柄/控制器还可以提供震动反馈，让用户感受到更真实的触感。
然而，手柄/控制器的缺点是相对于传统的鼠标和键盘，用户需要一定的时间来适应新的操作方式。
此外，手柄/控制器在某些游戏或应用中可能会受到空间限制，影响用户的操作体验。
第三种常见的虚拟现实技术设备是全息投影器（Holographic Projector），它能够将虚拟物体以全息影像的形式呈现在空中。
全息投影器的优点是可以提供更为真实的虚拟现实体验，用户可以直接在空中观察和操作虚拟物体，增加了互动性和沉浸感。
另外，全息投影器不需要佩戴任何设备，避免了长时间佩戴带来的不适感。
然而，目前全息投影器的技术仍处于发展初期，其设备成本较高、体积较大，限制了其在大范围应用中的普及。
虚拟现实的硬件设备概述
虚拟现实的硬件设备概述引言虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是一种通过计算机技术，模拟出一个虚拟的三维场景，并让用户可以通过特定的设备进行交互的技术。
为了实现虚拟现实，需要使用特定的硬件设备，本文将对这些设备进行概述。
设备分类虚拟现实设备可以根据其功能和使用方式进行分类。
根据这种分类方式，我们可以将虚拟现实设备分为以下几类：1. 头戴式显示器头戴式显示器是最常见的虚拟现实设备之一，它以头戴的方式将显示器和一些传感器组合了起来。
通过头戴式显示器，用户可以将视觉重点放在虚拟现实场景中，从而增强沉浸感。
头戴式显示器通常由高分辨率的两个显像装置和一些陀螺仪等传感器组成。
其中，显像装置可将计算机生成的图像通过分割屏幕技术分成两个不同视角的画面，分别进入左右眼，从而为用户提供3D感受。
2. 手柄或手套手柄或手套是用于在虚拟现实环境中进行手部交互的设备。
这些设备通常包含了触觉传感器和位移传感器，可以实时检测用户手部的动作和位置。
通过手柄或手套，用户可以在虚拟环境中触摸和抓取物体，进行手部动作操作。
3. 运动捕捉设备运动捕捉设备可以帮助用户在虚拟环境中进行全身运动。
这些设备通常使用摄像头、红外线、雷达等技术，以精确地追踪用户头部、身体和手臂等部位的运动。
通过运动捕捉设备，用户可以在虚拟环境中进行自由的身体运动，增加身临其境的感觉。
4. 模拟驾驶设备模拟驾驶设备主要用于在虚拟现实环境中进行驾驶模拟体验。
这些设备通常包括一个真实车辆的座椅、方向盘、踏板和显示器等组件。
通过模拟驾驶设备，用户可以感受真实的驾驶体验，提高驾驶技能。
5. 全息投影设备全息投影设备是一种新型虚拟现实设备，它使用全息投影技术将虚拟场景投影到真实的物体上，给人以身临其境的感觉。
全息投影设备通常使用激光或者光学技术生成虚拟图像，并通过反射或折射将图像投射到特定的物体或者空间中。
应用领域虚拟现实技术已经广泛应用于各个领域，包括游戏、教育、医疗、建筑、军事等。
虚拟现实设备使用技巧与注意事项
虚拟现实设备使用技巧与注意事项虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）作为一种新兴的技术，旨在通过模拟真实的感官体验，为用户呈现逼真的虚拟世界。
随着虚拟现实设备的快速发展和普及，人们可以体验到更加沉浸式和逼真的虚拟环境。
然而，使用虚拟现实设备时，我们需要注意一些技巧和注意事项，以确保安全、舒适的体验。
一、使用技巧1.设置合适的头戴式显示器（Head-Mounted Display，简称HMD）位置在佩戴HMD时，确保它安全稳固地固定在头部，而不会滑落或不适。
调整HMD位置，使眼睛与显示器视野中心对齐。
同时，根据个人的需求和舒适程度，调整HMD的松紧度，确保佩戴舒适。
2.注意环境设置在使用虚拟现实设备时，确保周围环境安全且空旷。
清除地面上的障碍物，避免碰撞和跌倒的风险。
关闭易碎物品附近的门窗，以防止在使用时发生不必要的意外破坏。
同时，确保电源和数据线的布置不会导致跌倒或绊倒的危险。
3.适度休息，避免眼睛疲劳长时间连续使用虚拟现实设备可能导致眼睛疲劳和不适。
建议每隔30分钟至1小时，休息一段时间，让眼睛放松。
同时，与虚拟现实设备使用时间相结合，做适量的眼部放松和视觉锻炼，以维持眼睛的健康。
4.合理使用音量在使用虚拟现实设备时，注意音量的大小。
过大的音量可能会对听力造成伤害，而过小的音量可能会影响虚拟现实体验。
根据个人的需求和音量合适感觉，调整设备音量，避免对听力造成危害。
二、注意事项1.使用指南和说明书在使用虚拟现实设备之前，仔细阅读并理解设备的使用指南和说明书。
这些指南和说明书通常提供有关正确佩戴、使用设备的详细信息，以及避免潜在危险和风险的建议。
2.避免长时间使用长时间连续使用虚拟现实设备可能会引起眩晕、头晕和恶心等不适感。
在体验虚拟现实时，建议适当休息，避免长时间连续使用。
特别是初次使用的人群，适应期可能较长，需要更多的时间来适应虚拟世界的模拟。
3.不要忽视身体信号虚拟现实设备的使用可能会让人忽视周围环境和身体的警示信号。
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• 第六届中国—东盟博览会在南宁国际会展中心圆满落幕。TimeLink的 360度全息影像技术成为东盟博览会的一大亮点。
• 2010年3月9号晚间世嘉公司举办了一场名为“初音未来日的感谢祭 ”“初音之日”的初音未来所谓的全息投影演唱会。投影机直接背投 在全息投影膜，是全息，但不是最理想化的全息投影。此外，网上也 盛传着各种类似的3D全息作品。
虚拟现实显示设备及技术33
• 三通道环幕投影示例
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• 多通道折幕示例 折幕也是被业界公认的体验式环境，根据环境及实际需求，可考虑不同
类型的折幕方式，以产生不同的沉浸感。适合小型会议室和临时展览
•五折幕
•220度，10-30人
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• 360 度环幕投影显示：由数字内容、硬件（投影系统、播 放系统）和系统集成（多组投影同步控制系统、无缝拼接 系统和曲面处理系统）组成。具有极强的沉浸感。
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v 视觉感知的几个基本概念
❖ 视域：一个物体能否被观察者看到，取决于该物体的图象是否落在观 察者的视网膜上和落在视网膜上的什么位置。能够被眼睛看到的区域 称为视域。 在实际中，全景显示产生水平±100°，垂直±30°的视域即可有很 强的沉浸感。
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➢ 视角：视觉感知中关于可视目标大小的测量，可视目标在 视网膜上的投影大小能够决定视觉感知的质量。一般认为 理想的目标提示大小为:在正常光照条件下视角不应该小 于15°，在较低光照条件下视角不应该小于21°。这是视 景生成和头盔显示过程中的重要参考系数。
单通道立体投影系统：以一台图形工作站为实时驱动平台，两台叠加 的立体专业LCD投影仪作为投影主体。在显示屏上显示一幅高分辨率 的立体投影影像。
• 优点：是一种低成本、操作简便、占用空间较小、具有极好性能价格 比的小型虚拟三维投影显示系统，其集成的显示系统使安装、操作使 用更加容易和方便，被广泛应用于高等院校和科研院所的虚拟现实实 验室中。
•BOOM全方位显示器
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➢ 3D眼镜显示系统
该系统设备包括：立体图像显示器和3D眼镜。立体图像显示器以 两倍于正常扫描的速度刷新屏幕，计算机给显示器交替发送两幅有轻 微偏差的图像。位于CRT（阴极射线管）显示器顶部的红外发射器与 信号同步，以无线方式控制活动眼镜。红外控制器指导立体眼镜的液 晶光栅交替地遮挡眼睛视野。大脑记录快速交替的左右眼图像序列， 并通过立体视觉将其融合在一起，从而产生深度感。
•360 度环幕投影显示
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• 球幕无缝拼接系统
•完全用商用投影机和普通计算机搭建的投影环境， 没有接缝，形成整体效果。
•半球，15-20人
•球幕无缝拼接显示
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➢ 全息投影显示
也称虚拟成像技术，无需配戴眼镜，利用干涉和衍射原理记录并再现物 体真实的三维图像的记录和再现的技术。
3. 图象大小差异:对己知物体，图像尺寸的变化是透视深度感。人的直 觉是，物体越远，看起来越小。如果物体A与B同样大，但A的图象 比B的小.同样可认为A比B离观察者更远。
4. 纹理梯度:指视野中的物体在网膜上的投影大小和投影密度发生有层 次的变化。例如，当你看沙滩上的石头。根据视网膜上纹理梯度的 变化，把小而密的事物看成是比较远的，大而疏的物体看成是比较 近的
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多通道立体投影系统：用巨幅平面投影结构来增强沉浸感 ，配备了完善的多通道声响及多维感知性交互系统，充分 满足虚拟显示技术的视、听、触等多感知应用需求，是理 想的设计、协同和展示平台。它可根据场地定空间的大小 灵活地配置两个、三个甚至是若千个投影通道，无缝地拼 接成一幅巨大的投影幅面、极高分辨率的二维或三维立体 图像，形成一个更大的虚拟现实仿真系统环境。如环幕投 影系统：
•超声波立体眼镜显示系统
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➢ 洞穴式立体显示系统（CAVE系统）
使用投影系统，投射多个投影面，形成房间式的空间 结构，使得围绕观察者具有多个图像画面显示的虚拟现实 系统，增强了沉浸感。
•CAVE空间结构示意 图
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CAVE系统是一种基于多通道视景同步技术和立体显示技术的房间式 投影可视协同环境，该系统可提供一个房间大小的4面、5面或者6面 的立方体投影显示空间，供多人参与:所有参与者均完全沉浸在一个被 立体投影画面包围的高级虚拟仿真环境中，借助音响技术和相应虚拟 现实交互设备获得一种身临其境约高分辨率三维立体视听影像和6自 由度交互感受。由于投影面几乎能够覆盖用户的所有视野，因此 CAVE系统能提供给使用者一种前所未有的带有震撼性的身临其境的 沉浸感受。
和设备的一种补充和辅助。
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佳能公司最新混合虚拟现实系统通过一个头戴式眼镜带给人虚拟场景 和实景混合的体验，并开发出一种专用的头戴式显示器和专用的位置 校准软件，软件通过高精度和高速图像处理来获得合成图像，合成的 图像大小与现实中的大小无异。而头戴式显示器则采用一种被称为自 由曲线棱镜的镜片，确保使用者能够获得宽广的视野和清晰的图像。
•佳能新式头盔显示器
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➢ 双目全方位显示器（BOOM）
是一种偶联头部的立体显示设备，类似使用望远镜，它把两个独立的 显示器捆绑在一起，由两个相互垂直的机械臂支撑，这不仅让用户可 以在半径2m的球面空间内用手自由操纵显示器的位置，还能降低显 示器的重量加以巧妙的平衡而是指始终保持水平，不受平台运动的影 响。在支撑臂上的每个节点处都有位置跟踪器，因此BOOM和HMD 一样有实时的观测和交互能力。
在美国麻省一位叫Chad Dyne的29岁理工研究生发明了一种空气投影 和交互技术，它可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像。 此技术来源海市蜃楼的原理，将图像投射在水蒸气上，由于分子震动 不均衡，可以形成层次和立体感很强的图像。
南加利福尼亚大学创新科技研究院的研究人员目前宣布他们成功研制 一种360度全息显示屏，这种技术是将图像投影在一种高速旋转的镜 子上从而实现三维图像，这些技术很多国家都在研制，毫不夸张的说 这项技术它包含了未来，谁最先使用这项技术，谁就最先走入未来的 先进技术行列。
•360度 成像系统柜体顶端四面透明， 真正的空间成像，色彩鲜艳，对比度， 清晰度高；有空间感，透视感。 •形成空中幻象中间可结合实物，实现 影像与实物的结合。可以根据要求做成 四面窗口，每面最大2-4米。 •可做成全息幻影舞台，产品立体360度 的演示；真人和虚幻人同台表演；科技 馆的梦幻舞台等各类互动展示。也可配 加触摸屏实现与观众的互动 。现场参 观者可通过各种手势动作，操纵3D产 品模型的旋转、部件分解。即形象又深 入地了解展示的产品性能。
•国际会展全息展示
•3D魔兽全息显示
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触觉与力觉显示设备与技术
v 常见的力/触觉显示设备
❖ 力反馈鼠标
❖ 力反馈操纵杆
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➢ 力反馈方向盘 ➢ 数据手套
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v 立体视觉
❖ 视觉生成 外界景物发射或反射光线刺激视网膜感光细胞令视觉
神经产生知觉
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➢ 立体视觉生成原理 两眼空间位置的不同，是产生立体视觉的主要原因。空间
某个物体在两眼的视图中位置不同就产生了立体视差。人 眼利用这种视差，判断物体的远近，产生深度感,形成立体 视觉，由此获得环境的三维信息。
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v 视觉显示设备
❖ 头盔显示器（HMD）： ❖ 头盔显示器是3DVR图形显示与观察设备，可单独与主机
相连以接受来自主机的3DVR图形图像信号，借助空间跟 踪定位器可进行虚拟现实输出效果观察，同时观察者可做 空间上的自由移动，如；自由行走、旋转等，沉浸感极强 ，优于显示器的虚拟现实观察效果，逊于虚拟三维投影显 示，在投影式虚拟现实系统中，头盔显示器作为系统功能
•台湾利用湖面水幕展现3D姓名
•360度全息显示
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日本公司Science and Technology发明了一种可以用激光束来投射实 体的3D影像，这种技术是利用氮气和氧气在空气中散开时，混合成的 气体变成灼热的浆状物质，并在空气中形成一个短暂的3D图像。这种 方法主要是不断在空气中进行小型爆破来实现的。
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➢ 裸眼立体显示系统
其显示技术结合双眼的视觉差和图片三维的原理，自动生成 两幅图片，一幅给左眼看，另一幅给右眼看，使人的双眼 产生视觉差异。双眼观看液晶的角度不同，不用戴上立体 眼镜就可以看到立体的图像。
•立体液晶显示器
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➢ 墙式立体显示系统
类似于放映电影形式的背投式显示设备，屏幕大，容纳的人数多，分为单 通道立体投影系统和多通道立体投影系统。适用于教学和成果演示。
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➢ 人的视觉系统可以通过四种线索得到深度知觉：
1. 侧视网膜图象差：也称双目视差，在双目光轴平行时，由于几何位 置的差别，两目看同一环境，却得到不同的图像，形成主要的深度 感。
2. 运动视差：当观察者相对环境运动时，产生的深度感。如果头部运 动，就可能发现物体之间的遮挡关系。运动视差是深度感知中的最 有力的线索。事实上，许多动物和昆虫主要是靠运动视差识别目标 ，例如:兔子和蜜蜂.
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• 虚拟现实视觉的立体显示，仅仅实现双目视差。虚拟现实 视觉的立体显示，还没有实现人类其他的深度感。为了实 现立体显示，应该为双目提供不同的图像，有双目视差的 图像。为此，对同一虚拟环境，由两个虚拟观察点分别透 视投影，得到有双目视差的两个图像。立体显示就是给双 目提供有双目视差的两个图像.