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虛擬現實技術是2O世紀末興起的一門嶄新的綜合性信息技術，作為一項尖端科技．虛擬現實集成了計算機圖形技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術的最新發展成果，是一種由計算機生成的高技術模擬系統。它的實時三維空間表現能力、自然的人機交互式操作環境以及給人帶來的身臨其境感受，將從根本上改變人與計算機之間枯燥、生硬和被動的現狀，為人機交互技術開創一個全新的研究領域。從虛擬現實技術誕生以來，已經在航空航天、船舶建造與設計、軍事模擬、機械工程、先進制造、城市規劃、地理信息系統、醫學生物等領域中顯示出巨大的經濟、軍事和社會效益，虛擬現實技術與網絡、多媒體技術并稱為2l世紀最具應用前景的三大技術。

1．虛擬現實技術特征

虛擬現實技術是一種先進的、數字化的人機接口技術，其特點在于計算機產生一種人為虛擬的環境，生成一個以視覺感受為主，包括聽覺、觸覺的綜合感知的人工環境，系統可以直接觀察、操作、觸摸、檢測周圍環境及事物的內在變化．操作者能夠真正進入一個由計算機生成的交互式三維虛擬環境中，并能與之發生“交互”作用，進行交流。通過參與者與仿真環境的相互作用，并借助人本身對所接觸事物的感知和認知能力，幫助啟發參與者的思維，以全方位地獲取虛擬環境所蘊涵的各種空間信息和邏輯信息。

虛擬現實技術具有以下三個基本特征：

1．1沉浸性。虛擬現實技術是根據人類視覺、聽覺的生理心理特點，由計算機產生逼真的三維立體圖像．使用者戴上頭盔顯示器和數據手套交互設備，便可將自己置身于虛擬環境中，成為虛擬環境中的一員，有一種身臨其境的感覺。

1．2交互性。虛擬現實系統中的人機交互是一種近乎自然的交互可通過鍵盤、鼠標、頭盔、數據手套等設備進行交互。使用者通過自身的語言、身體運動或動作等自然技能，對虛擬環境中的對象進行觸摸或操作。

1．3多感知性。虛擬現實系統中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應裝置，因此，使用者在虛擬環境中可獲得多種感知，親身體驗交互操作的反應與感受。

2．虛擬現實技術的應用前景

虛擬現實技術在船舶建造與設計、企業產品的研發與設計、人力資源網絡培訓、房產開發與展示、城市規劃、室內設計、工業仿真、文物古跡仿真、軍事模擬等方面有廣闊的應用前景。分析如下：

2．1企業產品的開發與設計．特別是一些勞動密集型產品的設計，采用虛擬現實技術進行設計與開發，在減少重復設計、開模損失、廢品率等方面有著非常明顯的效果。虛擬現實技術開發的產品能夠在產品投入制造前先看到產品，在運行前先感受過程或親歷過程，在設計與開發過程無須代價可不斷修改產品直到滿意，這是一種完全的低投入、嶄新的產品設計制造理念；可利用虛擬三維網絡技術，對同一設計產品，在不同設計部門進行分布式設計，快速、方便地融合各方技術優勢．減少產品的設計時間與設計周期：采用虛擬現實技術可以為許多科研項目、提供虛擬實驗，減少真實實驗的次數和付出，增加真實實驗的可靠性。總之，虛擬現實技術的開發與應用研究能為產品設計、加工、制造提供相當優秀的開發平臺、實驗與測試環境。減少產品的測試成本，縮短投放市場的時間，這對于促進高科技產業和制造業的快速發展有著極大的作用。

2．2通過虛擬現實技術構建的三維虛擬裝置及沒施．操縱者可以身臨其境地融入到整個裝置的運動環境與運動過程．可以對三維虛擬設備進行仿真操縱，可以查看生產過程、實驗與測試過程、施工過程、供應過程、物流生產過程等活動的過程中各種技術參數的動態值．從而確認現實的系統是否有能力完成預定的任務和如何去完成，也可從中發現運動過程的缺陷和問題，予以改進。在低成本的條件下，發現實際產品或設施的缺陷與不足，為產品投入生產提供時間和質量上的保證。

2.3隨著物流的遠程化和國際化，物流的流程跨越若干國家、若干種運輸工具，客戶根本不可能對這個系統進行實地考查，客戶在進行業務外包時．又不能只聽一些情況介紹或者錄像演示的過程做出最后的判斷，在這種情況下，采用虛擬現實技術模擬現實環境，客戶可以直接進入計算機系統虛擬的世界，對關鍵環節進行操縱、演示、觀察和分析有關過程的動態數據，以判定此項業務是否可以外包給這個系統；另一方面，第三方物流公司，也需要借助于模擬現實系統，來分析物流時間、物流成本等，以對是否可以接受客戶的要求做出決策。因此，虛擬現實技術在物流行業的應用將拓展該行業的國際合作空間，節約成本，做大做強物流業，促進海西經濟的快速發展。

2．4在數字化城市建設與研究方面，利用虛擬現實技術，結合傳感器技術、多媒體技術，綜合應用全數字攝影測量技術、GIS技術、仿真技術等，在提供相關城市數據的基礎上可構建虛擬數字化城市。在此基礎上建立虛擬城市的仿真環境，實現城市的真實環境的再現以及對規劃環境的預見，從而建立可交互操作、集成化和人機和諧的虛擬城市系統。

2．5制造業方面，從制造技術及制造業的發展過程來看，我國在21世紀將長期把信息技術、計算機技術、網絡技術融人AMT的理念中，大規模地采用集成制造、并行工程、計算機仿真、虛擬制造、動態聯盟和電子商務等舉措，用虛擬現實的方法，將產品的設計階段和制造階段融為一體，在設計中就能發現制造中的問題。此外，這一階段的另一個特點就是可聚集全世界的制造資源來進行全世界范圍的合作生產．縮短上市時間，提高產品質量。

2．6人力資源培訓方面，隨著勞務市場規模不斷擴大．大量的人員需要進行培訓方能上崗工作，由于培訓地點、培訓設備的限制，加之培訓人員的爆滿，培訓質量受到很大的影響。推動和加強人力資源的培訓，可提升各工種人員的個人素質．保證企業的穩定發展，促進地方經濟的又好又快的發展。采用三維虛擬仿真平臺，可實現各種人員取得上崗資格必須的培訓，同時，也可對企事業單位在職人員進行本專業模擬真實環境的知識更新培訓，也方便對新聘人員進行崗前培訓，這些培訓的最大特色是模擬真實培訓環境，實現無需場地、無限次數、無限時問的培訓，在提高人員素質的同時，最大化地節約成本。具有非常高的性價比。虛擬現實技術作為多媒體技術發展的高級階段，在組織學習中的應用將促使目前組織管理過程中的領導者、員工、媒體之間的關系與地位發生重大變化。在對組織成員進行知識傳播、技能訓練等方面會得到顯著的教學效果。特別是隨著計算機網絡化的進程．虛擬網絡的建設，這一新的學習媒體將在個別化教學、企業教學、學校教學、遠距離教學及終身教育中展示巨大的應用前景。

虛擬現實技術與多媒體技術、網絡技術并稱為三大前景最好的計算機技術，其應用場合非常廣泛．特別在工程和人員培訓領域中的應用所產生的經濟效益和社會效益、所節約資源是非常大的。

3．虛擬現實技術發展及應用展望

近年來，虛擬現實技術有了很大的發展，如增強現實(AugmentedReality1，將真實環境和虛擬現實的景象結合起來，既便于生成復雜環境，又便于對實際物體的操作；大型網絡分布式虛擬現實環境，將分布于多個地點的VR系統或仿真器通過局域網或廣域網聯結起來．采用協調一致的結構、標準、協議和數據庫形成一個在時間和空間上互相耦合的虛擬合成環境，參與者可自由地進行交互作用；多通道人機交互技術，即采用人體多種自然交互手段向系統輸入．如手勢、語音、頭部或身體動作等。

虛擬現實技術潛力巨大，應用前景十分廣闊，人類在許多領域面臨著越來越多前所未有或前所難為而又必須解決和突破的問題，例如，載人航天、核試驗、核反應堆維護，包括新武器系統在內的大型產品的設計研究、氣象及自然災害預報、醫療手術的模擬與訓練以及多兵種軍事聯合訓練與演練等。將vR技術應用于教育可以使學生能夠游覽海底、遨游太空、觀摩歷史城饅，甚至深入原予內部觀察電子的運動軌跡和體驗愛因斯坦的相對論世界，從而更形象地獲取知識，激發思維。虛擬現實設備的價格還過于昂貴，虛擬現實的應用主要處在科學研究和某些商業領域。隨著虛擬現實技術的進一步發展，成本的降低，虛擬技術必定會走向實用化、平民化。