虚拟现实技术的发展与现状，虚拟现实技术的应用

　　导语：虚拟现实技术的发展与现状，虚拟现实技术的应用

　　虚拟现实技术的发展与现状

　　VR技术的起源可追溯到1962年，当年美国麻省理工学院博土生伊凡苏泽兰应邀参加一个由电脑绘图领域高级研究人员发起的会议。在那次会议上他提交了他的论文和《画板》软件，开创了计算机辅助设计的崭新领域，而且还实现了虚拟现实技术的一个关键环节一一交互式绘图1965年，伊凡苏泽兰在篇名为《终极的显示》的论文中首次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现实系统的基本思想。他指出，人们可以把显示屏当作一个窗户来观察一个虚拟世界，其挑战性就在于窗口中的图像必须看起来真实，听起来真实，而且其中物体的行为也很真实。这篇论文中的思想奠定了VR研究的基础，可以看作虚拟现实技术研究的开端。从此，人们正式开始了对虚拟现实系统的研究探索历程。

　　1966年，美国麻省理工学院的林肯实验室正式开始了对头盔式显示器的研制工作。1970年，出现了第一个功能较齐备的HMD系统。基于20世纪60年代以来所取得的一系列成就， Jarn Lanier在80年代初正式提出“ Virtual Reality"”一词。20世纪80年代，美国宇航局及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究，并取得了令人瞩目的研究成果，从而引起了人们对虚拟现实技术的广泛关注。

　　20世纪90年代，迅速发展的计算机硬件技术与不断改进的计算机软件系统相匹配，使得基于大型数据集合的声音和图像的实时动画制作成为可能:;人机交互系统的设计不断创新，新颖、实用的输入输出设备不断的进入市场。这些都为虚拟现实系统的发展打下了良好的基础。

　　进入21世纪后，虚拟现实技术在世界各个国家飞速发展。美国作为虚拟现实的发源地，其发展水平一直处于领先地位。据报道2007年美国爱荷华州立大学的一个虚拟现实项目“C6”，不但首次提供了六方沉浸体验，还开创性地达到了1亿像素级别显示效果。在此之前分辦率最大的虚拟现实系统只有4300万像素，而且仅有五方沉浸。美国产业界也将其视为一项参与下一世纪竞争的重要技术，波音麦道飞机公司及福特汽车公司等都有相应的发展中心明

　　日本的虚拟现实技术的发展在世界相关领域的研究中具有举足轻重的地位，它在建立大规模VR知识库和虚拟现实的游戏方面做出了很大的成就。2003年10月北京故宫博物院和日本凸版印刷株式会社共同制作了“故宫VR《紫禁城・天子的宫殿》”。它再现了清朝康乾盛世紫禁城金碧辉煌的雄姿。通过虚拟现实独特的视点移动，可尽情观赏紫禁城宫殿的建筑结构和彩画，诊释其独特的空间秩序，并可根据观赏者的需要，提供各种不同“版本”的交流空间。作为高清晰虚拟现实作品，“故宫VR《紫禁城・天子的宫殿》”无疑是目前世界上规模最大、内容最丰富的巨作。凡身临其境观看这部作品的人，无不为其全新的视觉、感觉冲击力所震撼，大家共同的直感是:“像鸟儿一样看故宫。”2007年10月12日，日本东京秋叶原在亚洲CG艺术节上，展示了一套虚拟现实系统一可触摸的虚拟现实网游。使用者只需要戴上一个特殊头盔，那么他眼前的绿色“皮肤”包裹的机器人偶就会按照设定变成一个虚拟的人物在头盔上显示出来，随着使用者扭动人偶的肢体，或者抚摸人偶的面部，虚拟人物能够实时做出反应。

　　在我国，目前许多高校都在积极研究虛拟现实技术及其应用，并相继建起了虚拟现实与系统仿真的研究室，将科研成果迅速转化成实用技术，如北京航天航空大学在分布式飞行模拟方面的应用;浙江大学在建筑方面进行虚拟规划、虚拟设计的应用;哈尔滨工业大学在人机交互方面的应用;清华大学对临场感的研究等都颇具特色。许多省市利用虚拟现实技术建造出了科技馆，科技馆借助声光、电等现代化展示手段，淋漓尽致地展示了科学的魅力。越来越多的三维地图，使人们足不出户就可以任意测览另外一个城市。

　　国内兴起了很多出色的虚拟现实设计公司，比较典型的有中视典数字科技公司、北京黎明视景科技有限公司和上海杰图软件技术有限公司。2007年8月5至9日来自国内的虚拟现实软件企业“中视典数字科技有限公司”，作为大会唯一中国大陆企业参加了全球规模最大、学术最高、影响最广的 SIGGRAPH大会，与众多跨国集团同台竞技，展示了我国的虚拟现实技术实力和发展成果，赢得了国际同行的广泛关注。2008年9月10H，中国知名软件开发商群硕软件与中国国家图书馆共同合作的“国家图书馆虚拟现实系统”项目正式上线，其突破性、非接触式“虚拟现实漫游”及“虚拟现实阅读站”得到了盛赞与肯定。随着越来越多的科研单位和企业致力于虚拟现实技术的研究和产品开发，不久的将来，VR技术必将在我国国民经济发展中发挥重要的作用。

　　虚拟现实技术的应用

　　虚拟现实技术、多媒体技术与网络技术并称为21世纪三大应用前景最好的技术。随着虚拟现实技术的发展与成熟，VR虚拟现实的应用开始向民用领域延伸"。目前，虚拟现实技术己在教育与培训、医疗、建筑与房地产、市场营销、娱乐等方面获得了广泛应用。

　　1. 利用VR虚拟现实技术可以进行某些操作训练。例如，新型机床设备在投入生产前需要一系列的操作培训，建立虚拟投影墙系统，受训者能够通过相关的信息反馈，按一系列顺序反复且仔细地引导其进行某项作业训练。可以说，VR虚拟现实技术已在各类教育与培训中发挥了重要作用，而且节省了大量的费用。

　　2. VR虚拟现实技术在医疗方面应用范围包括从建立合成药物的分子结构模型到各种医学模拟，以及进行解剖和外科手术教育等。近年来许多国家还利用虚拟现实技术辅助治疗各种心理疾病，例如妄想症、恐惧症等。2007年8月英国伦敦大学研究人员利用虚拟现实装置成功完成了一项“灵魂出窍”实验。据2007年8月24日的美国《科学》杂志的报道称，被实验人感到自己的灵魂离开了肉体，并从外部观察着自己的身体。

　　3. VR技术还大量的应用于建筑与房地产项目。由于虚拟现实技术的沉浸性和交互性，它比传统的CAD技术能更好地满足设计要求，能全面突破平面设计的局限，运用三维动画技术，以生动的形状、颜色、材质、照明效果的仿真，丰富建筑的表现方法。同时，虚拟现实技术也将彻底地改变建筑设计的模式，代之以虚拟观察、虚拟设计和修改的模式，让建筑师走进他们的设计中，身临其境地感受建筑的空间、形态、声光，并实时修改，使得设计更加完美。这样也能减少实体模型，缩短开发周期，降低成本。

　　4. VR虚拟现实技术在市场营销方面的应用也颇为广泛。在大型展销活动中，商家展示商品的同时，利用VR系统来详细地介绍其产品的结构及性能，将给客户产生更加神奇的体验。例如，在房产销售中，用虚拟现实技术可以准确地模拟出从房间内看到的美丽场景感受，它可以让观众身临其境地感受到朝霞初升时的壮美社区、タ阳辉映下的温馨家园，以及各不相同的四季风景;甚至还可以模拟出不同楼层、不同房间所看到的不同场景，从而使购房者更快捷更准确地做出定购决定，大大加快商品的销售速度。

　　5.在娱乐业中也经常应用VR虚拟现实技术，利用VR技术可以开发出颇受欢迎的交互性的电子游戏，还可以在影视作品中制造引人入胜的宏大场景，生成各种撼人心魄的特技效果。