虚拟现实技术作为一种综合多种科学技术的计算机领域新技术,已经涉及众多研究和应用领域,被认为是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。
虚拟现实的概念和特性
虚拟现实(Virtual Reality,又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。虚拟现实技术作为一种新的技术,主要有三个特性,分别是沉浸性、交互性和构想性。
1、沉浸性,是指利用计算机产生的三维立体图像,让人置身于一种虚拟环境中,就像在真实的客观世界中一样,能给人一种身临其境的感觉。
2、交互性,在计算机生成的这种虚拟环境中,人们可以利用一些传感设备进行交互,感觉就像是在真实客观世界中一样,比如:当用户用手去抓取虚拟环境中的物体时,手就有握东西的感觉,而且可感觉到物体的重量。
3、构想性,虚拟环境可使用户沉浸其中并且获取新的知识,提高感性和理性认识,从而使用户深化概念和萌发新的联想,因而可以说,虚拟现实可以启发人的创造性思维。
虚拟现实是采用以计算机技术为核心的现代先进技术生成的逼真的视觉,听觉,触觉一体化的虚拟环境,用户可以通过必要的输入输出设备与虚拟环境中的物体进行交互,相互影响,进而获得身临其境的感受与体验。这种由计算机生成的虚拟环境可以是某一特定客观世界的再现,也可以是纯粹虚构的世界。输入输出设备包括立体头盔显示器,数据手套,数据衣服等穿戴式设备,还包括不直接穿戴在身上的传感设备。用户对虚拟现实的交互包括手的移动,头的转动等,虚拟现实中的物体能做出实时的反馈。
虚拟现实技术的发展历程
虚拟现实技术演变发展史大体上可以分为四个阶段:1963 年以前,蕴涵虚拟现实技术思想的第一阶段;1963年~1972 年,虚拟现实技术的萌芽阶段;1973 年~1989 年,虚拟现实技术概念和理论产生的初步阶段;1990 年至今,虚拟现实技术理论的完善和应用阶段。
虚拟现实技术是一种先进的、数字化的人机接口技术,其特点在于计算机产生一种人为虚拟的环境,生成一个以视觉感受为主,包括听觉、触觉的综合感知的人工环境,系统可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化.操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中,并能与之发生“交互”作用,进行交流。通过参与者与仿真环境的相互作用,并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力,帮助启发参与者的思维,以全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。