虚拟现实技术的现状及发展趋势

虚拟现实技术的现状及发展趋势

□主福洋江西省九江职业大学

随之信息技术的高速发展，虚拟现实技术已逐步渗透人们生活的各个领域，并在这些领域中起到重要作用。虚拟现实技术是一门神奇的技术，它能把人类带入各种梦幻般的境界，引起人们的广泛关注。但虚拟现实技术还存在大量的难题没有攻克，本文通过概述虚拟现实技术特点和分析虚拟现实技术系统的应用现状，预测虚拟现实技术在未来社会的发展趋势。

1虚拟现实技术的概念及特征

虚拟现实技术（Virtual Reality，简记为VR），又称灵境技术,是一种综合计算机图形技术、传感器技术、多媒体技术、网络技术、仿真技术、人机交互技术以及立体显示技术等多种科学技术综合发展起来的计算机领域的最新技术,也是数学、光学、机构运动学、力学等各种学科的综合应用。目前，虚拟现实技术所涉及的研究应用领域已经包含军事、教育、影视、医学、商业、心理学、工程训练、科研、娱乐、制造业等。虚拟现实技术已经被公认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。

虚拟现实技术具有三个主要特征：1.沉浸感，是指当用户置身于通过虚拟现实技术产生的三维虚拟环境中，就如同真实存在客观世界一样，使人有一种身临其境的感觉。如海湾战争的美国士兵通过虚拟现实技术，已经身临其境感受到大漠的荒凉，作战时不再对周边的环境感觉到陌生。2.交互性，当用户处在由虚拟现实技术产生的三维虚拟环境中，人们可以像在真实客观世界中一样进行交会，而且这种交互是多感知的。比如，当用户处在虚拟现实技术产生的三维虚拟环境中用手去抓物体时，手不仅有握东西的感觉，还可以感觉到物体的重量。3.构想，是指用户可以通过沉浸在虚拟环境中进行各种交互作用获取新的知识，并且需要有丰富的想象力,使得从定性和定量综合集成的环境中得到感性和理性认识,从而得到启发、深化概念并萌发新意。

2虚拟现实技术的研究现状

美国是虚拟现实技术研究的发源地,第一个虚拟设备是在1962年由M orton Heiling设计的“全传感仿真器”，该仿真器仿真骑车穿越纽约市的过程，用户如同真实的车穿越纽约市，他们能感受到风、路面的颠簸、甚至是当经过饭店时闻到的食品香味。

我国虚拟现实技术研究起步较晚，但与国外发达国家还是存在很大的差距。目前，由于虚拟现实技术的应用已经包含人们生活的各个领域，已经被公认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。我国有关部门已经高度重视虚拟现实技术的研究，并将虚拟现实技术列入到九五规划、国家自然科学基金委、国家高技术研究发展计划等研究项目中。国内许多知名高校也积极投入到虚拟现实技术的研究领域中去。

如北京航空航天大学计算机系是国内最早进行虚拟现实技术研究、最有权威的单位之一，并在虚拟现实中的视觉接口方面开发出部分硬件,并提出有关算法及实现方法；虚拟环境中物体物理特性的表示与处理；实现了分布式虚拟环境网络设计，可以提供实时三维动态数据库、虚拟现实应用系统的开发平台、虚拟现实演示环境、用于飞行员训练的虚拟现实系统等方面取得了进展。

哈尔滨工业大学已经成功地合成了虚拟出了人的高级行为中特定人脸图像的合成、表情的合成和唇动的合成等技术问题，并正在研究人说话时手势和头势的动作、语音和语调的同步等问题。

浙江大学CAD&CG国家重点实验室研制出了在虚拟环境中一种新的快速漫游算法和一种递进网格的快速生成算法，还开发出了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统。

清华大学计算机科学和技术系对虚拟现实和临场感的方面进行了研究，国家光盘工程研究中心所作的“布达拉宫”采用了QuickT ime技术,实现大全景虚拟现实制作。

西安交通大学信息工程研究所对虚拟现实中的关键技术——

—立体显示技术进行了研究，提出了一种基于JPEG标准压缩编码新方案。

3虚拟现实技术的未来发展趋势

虚拟现实技术在现实生活中的应用已经非常广泛，而且随着虚拟现实技术的不断发展，VR应用领域将会更加广泛和深入。近年来，为了满足应用领域的新需求，虚拟现实技术研究遵循“低成本、高性能”的原则，表现出一些新的发展趋势。如：动态环境建模技术；实时三维图形生成和显示技术；适人化、智能化人机交互设备的研制；大型网络分布式虚拟现实的研究与应用等。

虚拟现实技术是一门新兴的科学技术，它与许多相关学科领域交叉、集成，应用领域非常广泛，应用前景也非常广阔。随着计算机技术飞速发展，虚拟现实技术将更为广泛地为人类的生产生活带来全新的面貌。

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