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虚拟现实技术简介及其在科技馆中的应用

虚拟现实技术概念

虚拟现实（VirtualReality，简称VR）是近几年来国内外科技界关注的一个热点，

其发展也是日新月异，虚拟现实不仅可以模拟现实的世界，更重要的是它将过计算机虚拟

出我们梦想中的天堂，人们将有广阔的虚拟空间，在其间娱乐生活！虚拟现实最重要也

是最诱人之

处是其实时性和交互性。虚拟现实技术将给人们带来全新的视野，我们可以想象，在一个更

绚丽多彩的虚拟的三维场景中，一些数字化的有着真正三维身体的人在其间交谈工作。目

前国内科技馆的信息化展厅基本上都设置了一些虚拟现实的展品，还有的科技馆干脆就设置

虚拟主题展厅。

那么什么是虚拟现实？“虚拟现实”是1989年美国的J．Lanier（后来

曾是专做VR产品

的VPL公司董事长）提出的，又称幻境或灵境技术，国外与虚拟现实同类的术语，还有虚

拟环境、人工现实及电脑空间等。所谓“虚拟现实”，是用计算机技术来生成一个逼真的三维

视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界，让用户可以从自己的视点出发，

利用自然的技能和某

些设备对这一生成的虚拟世界客体进行浏览和交互考察，简单的说，VR技术就是借助于计

算机技术及硬件设备，实现一种人们可以通过视听触嗅等手段所感受到的虚拟幻境，。这一

定义强调的是：逼真的感觉、自然的交互、个人的视点及迅速的响应。

虚拟现实具有以下三个方面的含义：

首先VR是通过计算机生成一个非常逼真的足以“迷惑”我们人类视觉的虚幻的世界。这

种“迷惑”是多方面的，我们不仅可以看到而且可以听到、触到及嗅到这个虚拟世界中所发生

的一切。这种感觉是如此的真实，以至于我们能全

方位地浸没在这个虚幻的世界中，这就是

VR的首要功能，即浸没感（Immersion）或临场参与感。如沉浸式影院和4D影院就是这种

技术的代表之作。

其次，虚拟现实与通常CAD系统所产生的模型是不一样的，它不是一个静态的世界，

而是一个开放的环境，它可以对使用者的输入（如手势，语言命令）作出响应，用户可以使

用一个鼠标、游戏杆或其它跟踪器就可以操纵航天飞机，可以漫游原子世界，你一推操纵杆，

就可以在地核里面漫游，你甚至可以用虚拟的手感触到虚拟物体存在，虚拟现实环境可以通

过控制与监视装置影响或被使用者影响，这是VR的第二个特征，即交互性（Interaction）。

这一特征主要体现在目前科技馆常设的一些虚拟展品，如虚拟排球，虚拟滑雪，虚拟飞行等。

虚拟现实不仅仅是一个媒体，一个高级用户界面，它是为解决工程、医学、军事等方面

的问题而由开发者设计出来的应用软件，它以夸大的形式反映了设计者的思想，比如当在盖

一座现代化的大厦之前，你首先要做的事是对这座大厦的结构做细致的构思，为了使之定量

化，你还需设计许多图纸，当然这些图纸只能内行人读懂。正如这些图纸反映的是设计者的

构思，虚拟现实同样反映的是某个设计者的思想，只不过它的功能远比那些呆板的图纸生动。

强大的多，所以国外有些学者称VR为放大人们心灵的工具，或人工现实（artificialreality），

这是VR所具有的第三类特征，即思想性（Imagation），如虚拟设计，小小设计师等展品就

是提供观众实现自己梦想的代表展品。

综上所述，虚拟现实是人们可以通过视听触等信息通道感受到设计者思想的高级用户界

面。

虚拟现实技术特征