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虚拟现实简答题答案

1、虚拟现实基本概念、基本类型及三个重要特点是什么？

虚拟现实（VirtualReality，简称VR），是一种基于可计算信息的

沉浸式交互环境，具体地说，就是采用以计算机技术为核心的现代高科技

生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的

设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产

生亲临等同真实环境的感受和体验。由计算机系统产生的，相对于实环境

的，并有人的操作和参与而形成的一种虚构的、视觉上的、听觉上的、感

觉上、嗅觉上的存在，是一种物理意义上的人机交互和抽象组合。虚拟现

实系统的四大类：桌面虚拟现实系统、临境虚拟现实系统、增强型的虚拟

现实系统、分布式虚拟现实系统

三个基本特征：临境(immerion)；交互性(interactivity)；想象

(imagination)。

沉浸感(Iimmerion)是指用户作为主角存在于虚拟环境中的真实程度。

理想的虚拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度，甚至超越真实，如

实现比现实更逼真的照明和音响效果等。交互性(Iinteraction)是指用户

对虚拟环境内的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)。想象(Imagination)是指用户沉浸在多维信息空间中，依靠自己的

感知和认知能力全方位地获取知识，发挥主观能动性，寻求解答，形成新

的概念。

2、简述虚拟现实系统的关键技术、主要建模方法

关键技术：虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技

术，广角（宽视野）立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术（以

及触觉/力觉反馈）、立体声及语音输入输出技术、虚拟环境建模技术等。

1.三维真实感图象的实时生成（VR系统要对参与者的行为反应灵敏，

并保持内部的一致性和连贯性，保证显示图象的“更新率”能满足目标的

要求）

2.大视野立体显示技术（通过配戴头盔给人身临其境的感觉，画面围

绕着参与者）3.位置跟踪器（检测到参与者的物理位置和取向，以便输入

到计算机中去产生虚拟境界中相应的图象和声音）

4.立体声的产生（真实而且准确，注意声音的方向感）5、虚拟环境

建模（设计出参与者在一种虚拟境界中会遇到的景物，包括物体建立几何

模型，附加信息）

主要建模方法：基于几何和图像的建模、虚拟对象的物理特性建模与

行为建模。

3、给出虚拟现实系统的体系结构、硬件配置示意图及其作用

虚拟现实技术的体系结构分为硬件和软件两种体系结构。硬件：虚拟

世界生成、感知设备、跟踪和交互。软件：虚拟环境生成，碰撞检测，仿

真控制等。

虚拟现实技术的体系结构分为分布式虚拟现实和非分布式虚拟现实两

种体系结构。分布式虚拟现实系统是一个支持多人实时通过网络进行交互

的虚拟现实系统，每个用户在一个VR环境中通过联网的计算机与其他用

户进行交互。非分布式虚拟现实系统结构是一个事件驱动、按照一组规则

来处理并发事件的虚拟现实系统。将单个的虚拟世界分解成多个可以在不

同的处理器上执行，并通过消息传递相互通信的Client/Server进程。

作用：（1）虚拟现实生成设备：是一台或多台高性能计算机，是带

有图形加速器和多条图形输出流水线的高性能图形计算机。（2）感知设

备：感知设备是指将虚拟世界各类感知模型转变为人能接受的多通道刺激

信号的设备。然而，相对成熟的感知信息和生产和检测技术仅有视觉、听

觉和力觉三种通道。（3）跟踪设备：跟踪设备用于跟踪并检测位置和方

位，实现虚拟现实系统中人机交互操作。（4）基于自然方式的人机交互

设备：应用手势、体势、眼神以及自然语言的人机交互设备，常见的有数

据手套、数据衣服、眼球跟踪器及语音综合识别装置。

4、简述虚拟现实系统的实现方法

虚拟现实利用计算机技术生成逼真的、具备视、听、触、嗅、味等多

种感知的虚拟环境。它借助于计算机生成一个三维空间，通过将用户置身

于该环境中，借助轻便的多维输入输出设备(如跟踪器、头盔显示器、眼

跟踪器、三维输入设备和传感器等)和高速图形计算机，并根据由此而产

生的一种身临其境的感觉，去感知和研究客观世界的变化规律。