對虛擬現實發展及現狀的探析

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1、對虛擬現實發展及現狀的探析摘要：介紹瞭虛擬現實技術的概念、基本特征與類型，並從虛擬現實技術的特點和應用出發，論述虛擬現實技術在各個領域的應用，並針對虛擬現實技術的現狀和發展趨勢進行瞭簡單分析關鍵詞：虛擬現實；現狀；發展趨勢中圖分類號：TP29文獻標識碼：A文章編號"671/297(2008)10-148-02隨著科學技術的迅猛發展，虛擬現實技術成為近幾年來國內外科技界關註的一個熱點，它的興起，為人機交互界面的發展開創瞭新的研究領域，為各類工程的大規模數據可視化提供瞭新的描述方法。目前，虛擬現實技術已廣泛應用於航空航天、醫學實習、軍事訓練、建築設計、教育培訓等眾多領域一、虛擬現實分類根

2、據用戶參與的形式的不同，通常把虛擬現實分成四大類。桌面虛擬現實，沉浸的虛擬現實，增強現實性的虛擬現實，分佈式虛擬現實(-)桌面虛擬現實桌面虛擬現實(PCVR)系統，基本上是一套基於普通PC平臺的小型桌面虛擬現實系統。其實就是使用個人計算機即PC機或PC工作站去產生仿真，桌面虛擬現實的參與者是不完全沉浸的，他要求參與者使用標準的CRT顯示器和立體顯示技CJFD2000以及位置跟蹤器和另外一個手控輸入設備，如數據手套和六個自由度的三維空間鼠標器，戴上立體眼鏡坐在監視器前，在一些專業軟件的幫助下，但可以通過計算機屏幕觀察360度范圍內的虛擬境界（二）沉浸的虛擬現實沉浸式虛擬現實系統是一種高

3、級的虛擬現實系統，它提供一個完全沉浸的體驗，使用戶有一種置身於虛擬境界之中的感覺。它利用頭盔式顯示器或其它設備，把參與者的視覺、聽覺和其它感覺封閉起來，並提供一個新的、虛擬的感覺空間，並利用位置跟蹤器、數據手套、其它手控輸入設備、聲音等使得參與者產生一種身臨其境、全心投入和沉浸其中的感覺。沉浸式虛擬系統是一套比較復雜的系統，它的優點是使用戶全身心地沉浸到虛擬世界中去，缺點是系統設備價格昂貴，難以普及推廣（三）增強現實性的虛擬現實增強式虛擬現實系統是把真實環境和虛擬環境組合在一起的一種系統，它既允許用戶看到真實世界，同時也可以看到疊加在真實世界的虛擬對象，這種系統既可減少對構成復雜真實

4、環境的計算，又可對實際物體進行操作，真正達到亦真亦幻的境界（四）分佈式虛擬現實分佈式虛擬現實系統是利用遠程網絡，將異地的不同用戶聯結起來，多個用戶通過網絡同時參加一個虛擬空間，共同體驗虛擬經歷，對同一虛擬世界進行觀察和操作，達到協同工作的目的,從而將虛擬現實的應用提升到瞭一個更高的境界內外虛擬現實的發展及其現狀(-)美國研究狀況美國作為VR技術的發源地，其研究水平基本上就代表國際VR發展的水平。近年來，虛擬現實在美國航空航天和軍事領域的若幹成功應用所獲得的巨大經濟效益和社會效益，促使美國政府進一步加大瞭對虛擬現實技術研究的支持力度。在美國虛擬現實在以下三個方面發揮重大作用:(1)武器

5、系統性能評價;(2)武器操縱訓練；(3)指揮大規模軍事演習。虛擬現實的應用將大幅度降低以上三者所需的費用，極大地提高效益，並消除意外傷亡事故。美國政府所支持的虛擬現實研究也正是緊緊圍繞著提供這三種能力的系統和環境而展開的在軍事領域，美國的主要研究單位為：美國空軍技術研究所(AirForceInstituteofTechnology)主要研究人類因素的檢測、計算機圖形學以及與大規模分佈綜合環境應用有關的人機交互問題，尤其對那些培養實際操作人員的環境感興趣。這些環境的特點是有明確的目的性、大規模、復雜及主動性。有目的性的含義是在環境中的活動者具有明確的目標，並主動采取行動來達到這些目標。

6、海軍研究生院圖形和圖像實驗室(NavalPostgraduateSchoolGraphicsandVideolaboratory）的研究目標是為基於網絡化虛擬環境的交互仿真開發低價格模擬器。他們正在研制一種便宜的、實時網絡化的飛行模擬器NPSNET4。它使用SIMNET和分佈式交互仿真兩種協議進行主機之間的通信。NPSNET計劃註意虛擬世界的系統在現實世界問題中的應用。美國陸軍研究所(U.S.ArmyResearchInstitute)從事虛擬環境的行為科學和計算機科學兩方面的研究，並在美國陸軍委員會支持下的用於戰鬥訓練的仿真電子戰場的應用中發揮著重要作用。密西根大學(Univers

7、ityofMichigan)承擔瞭SOAR項目，其目的是要通過提供改進瞭的空仿真兵力來擴充LORALMODSAFo這一計劃將使防部在虛擬戰役仿真中具有智能化的和難以戰勝的敵方戰機具備時態推理能力、多目標管理和傳感能力，使管理和操縱敵方兵力的人減至最少在航天領域，現在NASA已經建立瞭航空、衛星維護VR訓練系統，空間站VR訓練系統，並且已經建立瞭可供全國使用的VR教育系統。北卡羅來納大學(UNC)的計算機系是進行VR研究最早的大學，他們主要硏究分子建模、航空