虛擬現(xiàn)實(shí)(簡(jiǎn)稱VR),又稱靈境技術(shù),是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面。他綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù),模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能,使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中,并能夠通過語言、手勢(shì)等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互,創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。使用者不僅能夠通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)感受到在客觀物理世界中所經(jīng)歷的“身臨其境”的逼真性,而且能夠突破空間、時(shí)間以及其他客觀限制,感受到真實(shí)世界中無法親身經(jīng)歷的體驗(yàn)。
VR技術(shù)具有超越現(xiàn)實(shí)的虛擬性。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的核心設(shè)備仍然是計(jì)算機(jī)。它的一個(gè)主要功能是生成虛擬境界的圖形,故此又稱為圖形工作站。目前在此領(lǐng)域應(yīng)用*廣泛的是SGI、SUN等生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的專用工作站,但近來基于Intel奔騰Ⅲ(Ⅳ代)代芯片的和圖形加速卡的微機(jī)圖形工作站性能價(jià)格比優(yōu)異,有可能異軍突起。圖像顯示設(shè)備是用于產(chǎn)生立體視覺效果的關(guān)鍵外設(shè),目前常見的產(chǎn)品包括光閥眼鏡、三維投影儀和頭盔顯示器等。其中**的頭盔顯示器在屏蔽現(xiàn)實(shí)世界的同時(shí),提供高分辨率、大視場(chǎng)角的虛擬場(chǎng)景,并帶有立體聲耳機(jī),可以使人產(chǎn)生強(qiáng)烈的浸沒感。其他外設(shè)主要用于實(shí)現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實(shí)的交互功能,包括數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)、運(yùn)動(dòng)跟蹤器、力反饋裝置、語音識(shí)別與合成系統(tǒng)等等。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。它始于軍事和航空航天領(lǐng)域的需求,但近年來,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用已大步走進(jìn)工業(yè)、建筑設(shè)計(jì)、教育培訓(xùn)、文化娛樂等方面。它正在改變著我們的生活。
虛擬與現(xiàn)實(shí)兩詞具有相互矛盾的含義,把這兩個(gè)詞放在一起,似乎沒有意義,但是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展卻賦予了它新的含義。虛擬現(xiàn)實(shí)的明確定義不太好說,按*早提出虛擬現(xiàn)實(shí)概念的學(xué)者J.Laniar的說法,虛擬現(xiàn)實(shí),又稱假想現(xiàn)實(shí),意味著“用電子計(jì)算機(jī)合成的人工世界”。從此可以清楚地看到,這個(gè)領(lǐng)域與計(jì)算機(jī)有著不可分離的密切關(guān)系,信息科學(xué)是合成虛擬現(xiàn)實(shí)的基本前提。生成虛擬現(xiàn)實(shí)需要解決以下三個(gè)主要問題:
①以假亂真的存在技術(shù)。即,怎樣合成對(duì)觀察者的感官器官來說與實(shí)際存在相一致的輸入信息,也就是如何可以產(chǎn)生與現(xiàn)實(shí)環(huán)境一樣的視覺,觸覺,嗅覺等。
②相互作用。觀察者怎樣積極和能動(dòng)地操作虛擬現(xiàn)實(shí),以實(shí)現(xiàn)不同的視點(diǎn)景象和更高層次的感覺信息。實(shí)際上也就是怎么可以看得更像,聽得更真等等。
③自律性現(xiàn)實(shí)。感覺者如何在不意識(shí)到自己動(dòng)作、行為的條件下得到栩栩如生的現(xiàn)實(shí)感。在這里,觀察者、傳感器、計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)與顯示系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)相互作用的閉環(huán)流程。