前言
21世纪的人类社会是信息化社会，以信息技术为主要标志的高新技术产业在整个经济中的比重不断增加，多媒体技术及产品是计算机产业发展的活跃领域。早期的计算机只能处理数和字，现在多媒体计算机能够综合处理声、文、图信息，使多种信息建立逻辑连接集成为一个系统，并具有交互性。虚拟现实技术是目前在计算机领域中一项发展最快的多学科综合技术，已经被广泛地应用于许多领域。本文综述了虚拟现实技术的概念，特征，原理和国外研究应用进展，以及对于此项课程的总结与建议。 1虚拟现实的简介
1.1虚拟现实的概念
虚拟现实(Virtual Reality，简称VR;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，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。
关于虚拟现实的定义，可以从狭义和广义两个层面来理解。
所谓狭义的，被认为是一种先进的人机界面，在这种情况下，虚拟现实技术被称为“基于自然的人工界面”，它利用计算机技术生成一个逼真的、具有视、听、触等多种感知的虚拟环境，用户通过使用各种交互设备同虚拟环境中的实体相互作用，使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和信息交流，是一种先进的数字化人机接口技术。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，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的事物。VR是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域。它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算将精确的3D世界影像传回产生临场感。
广义的，即对虚拟想象（三维可视化的）或真实三维世界的模拟。它不仅仅是一种界面，更重要的部分是部的模拟，人机交互界面采用虚拟现实的方式界面，对某个特定环境真实再现后，用户通过自然的方式接受和相应模拟环境的各种感官刺激，与虚拟世界中的人及物体进行思想和行为等方面的交流。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。试管架
镍铬合金概括地说，虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。
1.2虚拟现实的特征
虚拟现实系统提供了一中先进的人机界面，他通过为用户提供视觉、听觉、触觉等多种直观而自然的实时感知交互的方法和手段，最大程度地方便了用户的操作，从而减轻了用户的负担、提高了系统的工作效率。其效率主要由系统的沉浸程度与交叉程度来决定。
1.2.1沉浸性 (Immersion)
沉浸性又称进入性，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假，使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中。该环境中的一切看上去是真的，听上去是真的，动起来是真的，甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的，如同在现实世界中的感觉一样。其中，沉浸包括好多种。除了视觉沉浸之外，还有听觉沉浸、力觉沉浸、触觉沉浸、运动沉浸，甚至包括味觉沉浸、嗅觉沉浸等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术，特别是传感技术的限制。目前虚拟现实技术所具有的沉浸功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。
1.2.2交互性 (Interactivity)
在虚拟现实系统中，交互性的现实与传统的多媒体技术有所不同。指用户对模拟环境物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。例如，用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体。这时手有握着东西的感觉，并可以感觉物体的重量，视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。
交互性具有以下特点：（1）虚拟环境中人的参与与反馈；（2）人机交互的有效性；（3）人机交互的实时性。
1.2.3想象性 (Imagination)
想象性是指虚拟的环境是人想象出来的，同时这种想象体现出设计者相应的思想，因而可以用来实现一定的目标。它强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间可拓宽人类认知围，不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。一般来说，一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备，以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成。例如，在建设一座大楼之前，传统的方法就是要画各种图纸，而现在可以采用虚拟现实系统来进行设计与仿真。
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1.3虚拟现实的应用领域
虚拟现实的应用领域非常广泛，重点研究心理学、控制学、计算机图形学、数据库设计、实时分布系统、电子学和多媒体技术等多学科融合技术，研究医学、娱乐、艺术与教育、军事及工业制造管理等多个相关领域的虚拟现实技术和系统。
2虚拟现实涉及的关键技术
2.1自然交互与传感技术
虚拟现实技术中强调自然交互性，即人处在虚拟世界中，与虚拟世界进行交互，甚至意识不到计算机的存在，即在计算机系统提供的虚拟现实空间在，人可以使用眼睛。耳朵、皮肤、手势和语音等各种感觉方式直接预支发生交互，这就是虚拟环境下的自然交互技术。目前，与虚拟现实技术中的其他技术相比。这种自然交互技术相对不太成熟。
三脚电感2.1.1自然交互
人们研究“虚拟现实”的目标是实现“计算机应该适应人，而不是人适应计算机”，认为人机接口的改进应该基于相对不变的人类特性。
在虚拟现实技术中，人机交互可以不再借助键盘、鼠标、菜单，而是使用头盔、手套甚至向“无障碍”的方向发展，从而使最终的计算机能对人体有感觉，能聆听人的声音，通过人的所有感官进行沟通。
2.1.2射击标靶多通道
多通道界面是在充分利用一个以上的感觉和运动通道的特性来捕捉用户的意向，从而增进人机交互中的可靠性与自然性。
现在，计算机操作时，人的眼和手十分累，效率也不高。虚拟现实技术可以将听、说、眼等协同工作，实现高效人机通信，还可以由人或机器选择最佳反应通道，从而不会是某一通道负担过重。
2.1.3高“带宽”
现在计算机输出的容已经可以快速、连续地显示彩图像，其信息量非常大。而人们的输入却还是使用键盘一个又一个地敲击，虚拟现实技术则可以利用语言、图像及姿势等的输入和理解进行快速大批量地信息输入。
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2.1.4非精确交互技术
这是指能用一种技术来完全说明用户交互的目的的交互方式，键盘和鼠标均需要用户的精确的输入。但是，人们的动作或思维往往并不是很准确，而计算机应该理解人的要求，甚至于纠正人的错误，因此虚拟现实系统智能化的界面将是一个重要的发展方向。
通过交互作用表示事物的现实性传统的计算机应用方式中，人机交互的媒介是Ian果真是思维用符号表示，是对现实的抽象代替，而虚拟现实技术则可以是这种媒介成为这是事物的复现、模拟甚至想象和虚构。他能使用户感到比官方是在使用计算机，二是在直接与应用对象打交道。
