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虚拟现实内涵界定及其应用

作者：穆萍罗永霞马国香马梅马伟栋

来源：《科教导刊·电子版》2017年第25期

摘要随着信息产业的快速发展，信息技术的创新研究也越来越受到重视，现在的微格教

室、远程教学、多媒体教室和虚拟现实技术相继进入教育领域。作为信息技术发展重要驱动力

的虚拟现实技术，其已被看作是仅次于互联网的、改变未来世界的、基于计算机的一种全面仿

真技术，也成为当今人们关注的热点之一。同时作为人与计算机生成的虚拟环境进行交互作用

的一种手段，它的迅速崛起对教育产生了深远的影响，改变了传统的教学观念，突破了以往教

学模式的狭隘性。

在教育教学中使用虚拟现实技术已成为一个深受关注的研究方向，它也是当今时代一个最

热的话题。

关键词虚拟现实信息技术内涵

中图分类号：TP319文献标识码：A

笔者通过拜读近年来对虚拟现实研究的相关文献，本文对虚拟现实的内涵、应用现状、发

展趋势以及其在不同领域的应用做出归纳和总结，以期为我国虚拟现实的后续研究提供借鉴与

参考。

虚拟现实1概述

虚拟现实技术内涵1.1

虚拟现实技术（VirtualReality），简称VR，被认为是人机交接口技术的一场革命，是通

过多媒体技术与仿真技术相结合产生的具有逼真的视觉、听觉、触觉一体的虚拟环境，即形成

虚拟世界，它设计的领域也很多，具体包括人工智能，计算机图形学，人机接口技术，多媒体

技术，传感技术以及高度并行的实时计算技术等。使用者以自然的方式对其中的虚拟对象进行

体验。它利用三维图形生成技术、多种传感交互技术以及高分辨显示技术，生成三维逼真的虚

拟环境，体验者通过使用不同的传感设备，如：头盔、数据手套等。利用键盘、鼠标等输入设

备，便可以进入虚拟空间，成为虚拟环境的一员，进行实时交互，感知和操作虚拟世界中的各

种对象，使人获得一种身临其境的感觉。

虚拟现实技术应用现1.2状

1.2.1国外现状

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虚拟现实技术研究发源地最早是美国，它可以追溯到上世纪40年代。最初研究应用主要

是美国军方对飞行驾驶员与宇航员的模拟训练，在模拟训练领域的基础研究中主要集中在感

知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。

在欧洲，英国在VR开发的某些方面，尤其是在分布并行处理、辅助设备设计和应用研究

方面，欧洲是遥遥领先的。英国Bristol公司发现，VR应用的交点应集中在整体综合技术上，

他们在软件和硬件的某些领域处于领先地位。英国ARRL公司的研究实验主要包括VR重构问

题。

日本的虚拟现实技术的发展在世界相关领域的研究中同样具有举足轻重的地位，在建立大

规模VR知识库和虚拟现实的游戏方面取得了很大的成就。

1.2.2国内现状

和发达国家相比，我国虚拟现实技术的研究还有很大的一段距离。随着计算机图形学、计

算机系统工程等技术的不断成熟，虚拟现实技术已经得到了重视，引起我国各界人士的兴趣和

关注。国家科委国防科工委部已经将虚拟现实技术的研究视为重点攻关项目，国内许多研究机

构和高校也随之进行虚拟现实的相关研究和应用推广，并取得了一些不错的研究成果。

北京航空航天大学计算机系是国内最早进行虚拟现实技术的研究、也是最有权威的单位之

一，在虚拟实现与可视化新技术研究室集成了分布式虚拟环境，它可以提供实时的、三维动态

的数据库、虚拟现实的演示环境、以及一些用于飞行员训练的虚拟现实系统、虚拟现实应用系

统的开发平台等，并取得了多方面的进展，具体包括：a.重点研究如何表示与处理虚拟环境中

物体的某些物理特性；b.在虚拟现实中的视觉接口上，开发了部分硬件，提出了相关的算法，

同时提供了实现方法。

清华大学国家光盘工程研究所采用了QuickTime技术，制作出了“布达拉宫”全景图，并实

现了大全景VR制；而在浙江大学国家重点实验室开发了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系

统；在哈尔滨工业大学计算机系已成功地合成了关于人的某些高级行为中的特定人脸图像，基

本上解决了表情的合成和唇动合成技术问题，并开始着手研究人在说话时，手势和头势的动作

以及语音和语调的同步等。

虚拟现实技术的发展1.3趋势