国内外虚拟与现实的现状、用途(适用场合)和未来(愿景)。

技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、垂直

体积显示技术和模拟技术等科学技术。

计算机领域的新技术已经涉及到包括军事在内的研究和应用领域。

商科、医学、心理学、教育、科研、商业、影视、娱乐、制造、工程。

培训等。VR技术已经被公认为21世纪的重要发展学科。

也是影响人们生活的重要技术之一。

1虚拟现实技术的内涵和特点

VR技术起源于20世纪50年代的美国，发展至今。

目前还处于不断探索的阶段。同时，由于软硬件环境的限制和研究。

人们对虚拟现实技术的理解随着应用方向的不同而不同。

不同的人有不同的想法。一般来说，VR技术是各种技术的综合应用。

逼真的人工模拟环境，可以有效地模拟自然环境中的人。

一种先进的人机交互技术来感知系统的行为。虚拟环境通常

由计算机生成和控制，使用户感觉在虚拟环境中。

物体，通过虚拟现实的三维设备与物体接触，从而真正

实现人机交互。可以说，人在虚拟的环境中，真实的环境是一样的。

VR技术的发展没有什么区别，始终围绕着它的三个特性，即沉浸性、交互性和构想性。这三个重要特征是与它们接近的技术(例如

多媒体技术、计算机可视化技术等。).浸没，指米。

计算机生成的虚拟世界能给人一种身临其境的感觉，如同进入。

真实的客观世界；交互性意味着人们可以自然地跟随虚拟世界。

与准世界中的物体互动或交流；立意指的是虚环。

环境可以使人沉浸其中，获得新的知识，提高人的感性和理性认识。

知识，从而加深概念，萌发新的思想。因此，可以说虚拟现实可以

激发人们的创造性思维。

2国外虚拟现实技术的研究现状

VR技术最早是由美国VPL探索公司和it在20世纪中期开发的。

美国国家航空航天局的创始人贾米尔提出了这个概念。

美国国家航空航天局的艾姆斯航天中心使用流行的液晶显示器来显示电视和其他。

设备，开始开发低成本的虚拟现实系统，这促进了技术硬件。

进步。目前，虚拟现实技术已经取得了很大的进步。在乡下

在国内，研究始于80年代末，目前仍处于初级阶段。

2.1美国虚拟现实技术研究动态

作为VR技术的发源地，美国的研究水平基本代表了

国际VR发展水平。目前，这一领域的基础研究主要集中在美国

有四个方面:感知、用户界面、后台软硬件。美国国家航空航天局艾姆斯实验室的研究主要集中在

以下几个方面:对数据手套进行工程化，使其成为可用性高的产品；存在

约翰逊航天中心完成空间站操纵实时模拟；用很多面条

驾驶舱飞行模拟技术:哈勃太空望远镜的模拟。马上

致力于一项名为“虚拟星球探索”(vPE) o[3 3 Now

美国国家航空航天局建立了一个航空和卫星维护虚拟现实培训系统，空间站虚拟现实。

培训系统，并建立了一个全国使用的VR教育系统。

北卡罗来纳大学(UNC)计算机系最早进行VR研究。

大学，他们主要学习分子建模，航空驾驶，手术模拟，

建筑模拟等。

洛马兰达大学医学中心的大卫·华纳博士和他的研究。

研究小组成功地利用计算机图形和VR设备来讨论神经系统疾病。

疾病相关问题，首次VR儿科治疗。

麻省理工学院(MIT)研究人工智能、机器人和计算机。

图形和动画的先驱，这些技术是VR技术的基础，1985。

M1T成立媒体实验室，对虚拟环境进行正式研究。

华盛顿大学华盛顿技术中心人机界面技术实验室

(1ilT lab)，将VR研究引入教育、设计、娱乐、制造等领域。

自20世纪90年代初以来，美国率先将虚拟现实技术应用于军事。

领域主要用于以下四个方面:虚拟战场环境；进行个人模拟训练

实践；实施诸军兵种联合演习；进行指挥官训练。

2.2英国和日本虚拟现实技术的研发

在VR开发的某些方面，尤其是分布式并行处理，辅助设计

英国在设备(包括触觉反馈)设计和应用研究方面处于领先地位，尤其是

它在欧洲。英国从事VR技术研究的主要有四个中心:【4:

win dustries(industrial group company)是国际VR界著名的开发机。

结构，在工业设计、可视化等重要领域占据一席之地；英国的

英国航空航天公司(British Airways BAe)的Brough分部正在使用VR。

先进战斗机座舱的技术设计:维度国际是桌面VR。

先锋。该公司已经生产了一系列商用VR软件包，全部命名为

超级范围；除运算有限公司正在开发视觉，专业视觉和SU-

Tmnsputer是第一个用于监视系统/模块化高速图形引擎的。

和i860技术。

日本主要致力于建立大规模虚拟现实知识库的研究，在虚拟

对现实游戏的研究也处于领先地位。

位于京都的高级电子通信研究所(ATR)正在开发一种系统，

它可以通过图像处理来识别手势和面部表情，并将其作为一个系统来使用。

输入；富士通实验室有限公司正在研究虚拟生物学和VR环境。

交互方面，他们还在研究虚拟现实中的手势识别，已经开通。

开发了一套神经网络姿态识别系统

可以识别表示单词的信号语言。_2日本奈良高级技术研究生院

2004年，由大学教授前原诚司领导的一个研究小组开发了一种气味。

睡眠模拟器，只要把虚拟空间里的水果拉到鼻尖闻闻，这个装置

它会在鼻尖释放水果的香味，这是嗅觉研究中的一种虚拟现实技术。

研究领域的突破。

3中国虚拟现实技术的研究现状

我国VR技术研究起步较晚，与国外发达国家仍有一定程度的差距。

然而，它引起了国家有关部门和科学家的注意。

根据中国国情，制定VR技术的研究计划。九

规划、国家自然科学基金、国家高技术研究发展计划等。

已经将VR纳入研究项目。国内一些重点大学已经积极投入其中。

这个领域的研究工作。

北航计算机系是国内最早的VR研究。

最权威的单位之一，并在以下几个方面有所进步:注重研究。

虚拟环境中物体物理特征的表示和处理:虚拟现实中的视图

在传感接口方面开发了部分硬件，并提出了相关的算法和实现方法。

实现了分布式虚拟环境的网络化设计，可以提供实时的三维动态数字。

数据库，虚拟现实演示环境，用于飞行员训练的虚拟现实系统，

虚拟现实应用系统开发平台等。

浙江大学CAD & amp；CG国家重点实验室开发了一款台式机。

开发了一个虚拟建筑环境的实时漫游系统。

提出了一种新的快速漫游算法和快速网格生成算法。硬件抽象层（Hardware Abstract Layer的缩写）

滨海理工大学成功打造了人类高级行为中的特定面孔。

图像合成、表情合成、唇动合成等技术问题；清华大学

计算机科学与技术系研究虚拟现实和远程呈现。

研究；Xi交通大学信息工程学院虚拟现实关键技术

研究了立体显示技术，提出了一种基于JPEG标准的立体显示方法。

一种新的准压缩编码方案实现了高压缩比、信噪比和解压缩。

速度；北方工业大学CAD研究中心是中国最早的计算机。

动画研究的单位之一，中国第一部完全由电脑动画技术制作的电影。

科教片《相似》就是出自这个中心。

4虚拟现实技术的发展趋势

VR技术是一项高度集成的技术，涵盖了计算机软硬件、传感器。

技术、立体显示技术等。VR技术的研究内容大致可以分为

VR技术本身的研究和VR技术应用的研究可以分为两类。

根据虚拟现实的不同特点，目前的虚拟现实系统主要

分为桌面、增强、沉浸和网络分布式虚拟四个层次。

准现实VR技术的本质是建立一个系统，人们可以通过这个系统自由交流。

参与者可以实时探索或移动的相互“世界”。

里面的物体。沉浸式虚拟现实是人们追求和实现的最理想的目标。

主要方式是佩戴专用头盔显示器、数据手套和身体。

零件跟踪器可以通过听觉、触觉和视觉在虚拟场景中进行体验。

桌面虚拟现实系统被称为“窗口模拟”，尽管它有一些局限性。

性，但由于成本低，仍被广泛使用。增强型虚拟现实

真实系统主要用于一群戴着立体眼镜的人观察虚拟环境和性。

可介于以上两者之间，也成为发展的热点之一。总的来说，

纵观这些年的发展，未来VR技术的研究仍将遵循“低成功”的原则

“低成本高性能”的原则是从软件和硬件两个方面展开的，将主要用于以下几个方面。

方向发展:j。

4.1动态环境建模技术

虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容，动态环境建模

该技术的目的是获取实际环境的三维数据，并根据需要建立相位。

虚拟环境模型。

4.2实时三维图形生成和显示技术

三维图形的生成技术已经成熟，关键是如何“实时”

代”，在不降低图形质量和复杂度的前提下，如何提高？

刷新频率将是未来一个重要的研究内容。另外，VR也要看站立

随着体积显示和传感器技术的发展，现有的虚拟设备已经不能满足系统的需要

为了满足系统的需求，有必要发展新的三维图形生成和显示技术。

4.3开发新的互动设备

虚拟现实实现了人与虚拟世界中的物体自由交互。

交互就像身临其境，输入输出设备主要有头盔显示器。

装置、数据手套、数据服、三维位置传感器和三维声音发生器。

等等。因此，将开发新的、便宜的和坚固的数据手套和数据服。

是未来研究的重要方向。

4.4智能语音虚拟现实建模

虚拟现实建模是一个复杂的过程，需要大量的时间。

和能量。如果将VR技术与智能技术、语音识别技术相结合，

加油，你能很好的解决这个问题。我们感兴趣的是模型的属性、方法和方法。

一般特征的描述通过语音识别技术转化为建模所需的数据。

然后利用计算机图形处理技术和人工智能技术进行设计，

导航和评估，基本模型用对象表示，各种逻辑都是

将基本模型进行静态或动态连接，最终形成系统模型。在哥

模型形成后，进行评估并给出结果，通过语言直接被人们使用

编辑并确认。

4.5大规模网络分布式虚拟现实(分布式虚拟现实，

DVR的应用)

网络分布式虚拟现实将是分散式虚拟现实系统或模拟器。

通过网络连接，采用协调的结构、标准、协议和数据。

图书馆，形成一个在时间和空间上相互耦合的虚拟和合成的环境，参考

可以和别人自由互动。目前，分布式虚拟交互仿真已经

已经成为国际上的研究热点，相继出台了DIS、mA等相关标准。

网络分布式VR在航天领域有很大的应用价值，例如国际空间站。

参赛国家分布在世界不同地区，分布式VR训练环境不需要

各国重建仿真系统，不仅降低了开发成本和设备费用，而且

也减少了出差的成本和异地生活的不适。

5摘要

虚拟现实技术是本世纪发展起来的重要技术之一。作为一个主题，

科学和艺术会不断走向成熟，会广泛应用于各行各业。

随着，并发挥神奇的作用，21世纪将是虚拟现实技术的时代。

代。