浅谈虚拟现实技术及其发展应用

浅谈虚拟现实技术及其进展应用摘要：虚拟现实技术是一种模拟人在自然环境中的视觉，听觉，触觉等行为的高度逼真的人机交互技术，是利用人类感知能力和操作能力的新方法。该文首先简要阐述虚拟现实技术的概念及其特点。其次介绍了虚拟现实技术的分类及其主要技术构成，并概括了虚拟现实技术在城市规划、旅游景观、医学、艺术教育、生物力学、工业仿真等方面的技术应用，最后对虚拟现实技术的进展及应用进行了展望。关键词：虚拟现实技术；技术构成；应用领域虚拟现实是在计算机图形学、计算机仿真技术、人机交互技术、人工智能、多媒体技术以及传感技术的基础上进展起来的交叉学科，由于它生成的视觉环境、音效是立体的，人机交互是和谐友好的[2]，因此虚拟现实技术将一改人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状，即计算机制造的环境将人们陶醉在流连忘返的环境之中。1 虚拟现实技术1.1 定义1.2 虚拟现实技术的特点[5]沉醉性：也可理解为“身临其境””，让用户感到自身存在于模拟环境中的真实程度，当用户全身心投入到计算机创建的三维虚拟环境中，感觉一切都是真实的。交互性：指从模拟环境得到反馈的自然程度，以及模拟环境内物体的可操作程度。 例如用户用手去抓虚拟环境中的物体，这时手就会有真的抓物体的感觉，并且物体会随着手的移动而移动。构想性： 在虚拟现实技术中，人与虚拟环境的交互作用，在本质上意味着它不是预成性的，而是生成性的，它具有一定的想象空间。由于沉醉性、交互性和构想性三个特性的英文单词的第一个字母均为I，所以这三个特性又通常被统称为 3I 特性[1，3]。1.3 虚拟现实技术的分类根据虚拟现实系统功能和实现方式的不同，可以把各种类型的虚拟现实技术划分四类：1）桌面虚拟现实。桌面虚拟现实最大特点是缺乏真实的现实体验，但是成本也相对较低，因而，应用比较广泛。常见桌面虚拟现实技术有：基于静态图像的虚拟现实 QuickTime VR、虚拟现实造型语言 VRML、桌面三维虚拟现实、MUD 等。2）沉醉的虚拟现实。常见的沉醉式系统有：基于头盔式显示器的系统、投影式虚拟现实系统、远程存在系统。3）增强现实性的虚拟现实。典型的实例是战机飞行员的平视显示器，它可以将仪表读数和武器瞄准数据投射到安装在飞行员面前的穿透式屏幕上，它可以使飞行员不必低头读座舱中仪表的数据，从而可集中精力盯着敌人的飞机或导航偏差。4）分布式虚拟现实。目前最典型的分布式虚拟现实系统是SIMNET，SIMNET 由坦克仿真器...