虚拟现实技术的研究01.doc

虚拟现实技术的研究 摘要：本文介绍了虚拟现实技术的特点和研究现状，对虚拟现实技术的建模技术进行了描述，论述了虚拟现实技术在科学、军事等领域的应用，并对未来发展方向进行了展望。 关键词：虚拟现实技术；三维建模技术；实时绘制技术 Overview of Virtual Reality Technique Abstract: This paper introduces the the characteristics of virtual reality technology and the current research, Modeling of virtual reality technology is described, The applications of Virtual Reality Technique in science and military are discussed through examples, its developing trends are predicted. Key words: :virtual reality technique ; 3D Modeling Technology; Real-Time Rendering Technique 虚拟现实技术 1.1、定义 虚拟现实是从两个英语单词“Virtual Reality”翻译而来的，其中“Virtual”的含义是虚拟的，非真实的，即现场或环境是由计算机模拟生成的非真实的，只存在于计算机内部的世界。“Reality”的意思是现实、实际，真实的事物，即真实的世界或现实的环境。因此，“Virtual Reality”一词应译为虚拟现实。故虚拟现实的含义就是利用计算机技术通过各种技术手段在计算机内部构建一个让人如临其境的虚拟世界。这种用来构建虚拟世界的技术就称为虚拟现实技术。虚拟现实技术，又称“灵境技术”或“赛伯空间”。 1.2、特点 人们现在较为熟悉的是3D技术，已被广泛的应用于电影技术中。人们可以看到一个三维的世界，看起来更加真实，观众仿佛已融进了电影情节中，具有较强的视觉冲击感。相较于3D技术，虚拟现实技术则能给我们一个更加完善的虚拟环境，它不光看起来像真的，听起来像真的，还可以摸起来、闻起来、尝起来都像真的。即人的视、听、触、嗅、味各种感觉在这个虚拟环境中就完全如在真实的世界，人们可以完全如在真实的世界中一样与虚拟世界进行交互。 虚拟现实技术具有以下几个基本特征: 交互性（Interactivity）: 指用户对虚拟现实环境内物体的操作程度以及在虚拟环境中得到反馈信息的实时性及自然程度; 沉浸感（Immersion）也可称为临场感: 指用访问者到作为主角存在于模拟环境中的真实感的程度; ③构想性（Imagination）也称想像性: 指用户沉浸在设计者构想的多维信息空间中，通过自己的感知和认知能力获取虚拟环境中的知识，发挥主观能动性，发现新问题，形成新的思想。 1.3、现实意义 虚拟现实技术的应用涉及多个领域，如航空航天、军事、医疗、教育、建筑、娱乐和商业等等，广泛的应用领域使得虚拟现实技术具有更加广泛的发展空间。一些高成本，高危险实验研究或军事演习等可以通过虚拟现实技术来完成。使得教学效果更加形象具体，可使得学生将抽象的不可见的实验及其演变过程可视化。当有一天，虚拟现实技术真正实现了视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉各方面的完美统一。那么我们就可以借助与电脑来实现梦想中的奇幻之旅。 虚拟现实技术的研究现状 2. 1国外研究现状 美国 虚拟现实技术的发源地是美国，有美国宇航局（NASA）Ames实验室、北卡罗来纳大学(UNC)计算机系、SRI研究中心、麻省理工学院（MIT）媒体实验室等许多知名研究机构，故美国的虚拟现实技术的研究水平基本上就代表了国际水平。目前，美国在虚拟现实技术的研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件4个方面。具体来说就是，建模和实时绘制技术。 日本 日本现主要致力于建立大规模虚拟现实知识库和人机接口方面的研究，同时在虚拟现实游戏方面的研究也处于领先地位。富士通实验室有限公司研究虚拟生物与虚拟现实环境的相互作用，已开发了一套神经网络姿势的识别系统；日本奈良尖端技术研究生院的研究小组制造了一种嗅觉模拟器，使用户可以闻到虚拟空间中水果释放的香味，是虚拟现实技术在嗅觉研究领域的一项突破。 另外，国外还有研究出多个用于开发应用程序的虚拟现实软件开发平台，如英国Superscape公司的VRT,Division公司的dVISE等，研发的开发平台针对不同应用项目，在一定程度上提高了虚拟现实系统的研发效果。 2. 2国内研究现状 我国从20世纪80年代起开始研究VR。北京航空