虛擬現實技術

近年來，相信不少同學對虛擬現實有所耳聞，那么，它究竟是怎樣一種技術呢？它有哪些顯著特征，又是如何應用的呢？

虛擬現實是利用計算機技術，對現實的運動進行模擬和聲像演示.虛擬現實中的“現實”是泛指在物理意義上或功能意義上存在于世界上的任何事物或環境，它可以是實際上可實現的，也可以是實際上難以實現的或根本無法實現的.而“虛擬”是指用計算機生成的意思.因此，虛擬現實是指用計算機生成的一種特殊環境，人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環境中，并操作、控制環境，實現特殊的目的，即人是這種環境的主宰.

虛擬現實有三方面的含義．第一，虛擬現實是借助于計算機生成逼真的“實體”，實體是對于人的感覺（視、聽、觸、嗅）而言的；第二，用戶可以通過人的自然技能與這個環境交互，自然技能是指人的頭部轉動、眼動、手勢等其他人體的動作；第三，虛擬現實往往要借助于一些三維設備和傳感設備來完成交互操作.近年來，虛擬現實技術已逐漸從實驗室的研究項目走向實際應用.目前在軍事、航天、建筑設計、旅游、醫療和文化娛樂及教育方面得到不少應用.在國內，有關虛擬現實技術的項目已經列入計劃，虛擬現實技術的研究和應用正在全面展開.

那么，虛擬現實技術具有哪些顯著特征呢？

虛擬現實技術具有四大特征：

多感知性——所謂多感知是指除了一般計算機技術所具有的視覺感知之外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等.理想的虛擬現實技術應該具有一切人所具有的感知功能.由于相關技術，特別是傳感技術的限制，目前虛擬現實技術所具有的感知功能僅限于視覺、聽覺、力覺、觸覺、運動等幾種.

浸沒感——又稱臨場感，指用戶感到作為主角存在于模擬環境中的真實程度.理想的模擬環境應該使用戶難以分辨真假，使用戶全身心地投入到計算機創建的三維虛擬環境中，該環境中的一切看上去是真的，聽上去是真的，動起來是真的，甚至聞起來、嘗起來等一切感覺都是真的，如同在現實世界中的感覺一樣.

交互性——指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度（包括實時性）.例如，用戶可以用手去直接抓取模擬環境中虛擬的物體，這時手有握著東西的感覺，并可以感覺物體的重量，視野中被抓的物體也能立刻隨著手的移動而移動.

構想性——強調虛擬現實技術應具有廣闊的可想象空間，可拓寬人類的認知范圍，不僅可再現真實存在的環境，也可以隨意構想客觀不存在的甚至是不可能發生的環境.

虛擬現實技術的應用極為廣泛，目前在娛樂、教育及藝術方面的應用占據主流，其次是軍事與航空，另外在醫學、商業、可視化計算、制造業等方面也有相當的比重.

在教育領域，虛擬現實技術具有廣泛的作用和影響.尤其在科技研究、虛擬仿真校園、虛擬教學、虛擬實驗、教育娛樂等方面的應用更為廣泛.如北京航空航天大學在分布式飛行模擬方面的應用；浙江大學在建筑方面，進行的虛擬規劃、虛擬設計的應用.天津大學更是早在１９９６年，就開發了虛擬校園（如右圖）.讓沒有去過天津大學的人，好好領略了一下近代史上久負盛名的大學.那時國際互聯網剛剛進入中國，網絡教育還未開始，天津大學已有如此的杰作，實在難得.

自從虛擬現實技術誕生以來，它已經顯示出巨大的經濟、軍事和社會效益，與網絡、多媒體并稱為２１世紀最具應用前景的三大技術．

責任編輯 蔡華杰