1.2.7 虚拟现实技术

它是用多媒体计算机再现现实世界的技术。虚拟现实英文是Visual Reality，也有人译为临境或幻境。虚拟现实的本质是人与计算机之间进行交流的方法，专业划分实际上是“人机接口”技术，虚拟现实对很多计算机应用提供了相当有效的逼真的三维交互接口。虚拟现实的定义可归纳为：利用计算机生成的一种模拟环境（如飞机驾驶、分子结构世界等），通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。可以说，“投入”是虚拟现实的本质。这里的“模拟环境”一般是指用计算机生成的有立体感的图形，它可以是某一特定环境的表现，也可以是纯粹构想的世界。虚拟现实中常用的传感设备包括穿戴在用户身上的装置，如立体头盔、数据手套、数据衣等，也包括放置在现实环境中而不是在用户身上的传感装置。

虚拟现实技术具有4个重要特证：

（1）多感知性。除了一般计算机具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知，甚至可包括味觉和嗅觉等，只是由于传感技术的限制，目前尚不能提供味觉和嗅觉感知。

（2）临场感。用户感受到的存在于模拟环境中的真实程度，理想的模拟环境很难辨别真假。

（3）交互性。指用户对模拟环境中物体的可操作程度和从环境中得到反馈的自然程度，其中也包括实时性。

（4）自主性。虚拟环境中物体依据物理规律动作的程度。

根据上述4个特征，便能将虚拟现实与相关技术区分开来，如仿真技术、计算机图形技术及多媒体技术，它们在多感知性和临场性方面有较大差别。例如，模拟技术很少用触觉，它将用户当作旁观者，用户不能投入，可视场景不会随用户视点变化，也不强调实时交互。而图形技术的感知手段不能使用户感到自己和生成的图形世界融合在一起；至于多媒体技术，它不包括触觉等感知，而且处理对象主要是二维的。虚拟现实技术发展了通用计算机的多媒体功能，在输入/输出方法上也由普通键盘和二维鼠标发展为三维球、三维鼠标、数据手套及数据衣等。

虚拟现实技术是在众多相关技术上发展起来的，但又不是简单的技术组合，设计思想已有质的飞跃。例如，虚拟现实与多媒体、可视化技术虽然都涉及声、文、图等媒体形式，但都各具特点：

（1）多媒体技术是对声、文、图各种媒体信息的综合处理和交互控制，但并不要求有身临其境的立体感，不考虑使用者的空间位置对声音和图像的影响。

（2）虚拟现实技术由人工建立多维空间，并具有能造成使用者置身于现实的多种特性，即具有立体感的视觉显示、置身于环境中的显示、多种形式媒体的交互手段等。

（3）可视化技术则是把科学计算或管理信息数据转换成形象化的信息形式，以利于各种信息的融合。

虚拟现实是一门综合技术，也是一种艺术，在很多应用场合其艺术成分往往超过技术成分。也正是由于其技术与艺术的结合，使它具有了艺术魅力，如交互的虚拟音乐会、宇宙作战游戏等，对用户也有更大吸引力，其艺术创造将有助于人们进行三维和二维空间的交叉思维。

为实现真正的多媒体，虽然还必须突破许多技术难点，但人们普遍认为，21世纪多媒体技术将发展为处理各种形式信息的基础，它将为企业创造巨大的商业机会，还将使信息通信发生巨大变革，人们必须从不同角度理解、紧跟多媒体技术的巨大潮流并加以应用。