为幻想插上翅膀－－虚拟现实技术

　　在喧闹都市的办公室中忙碌了一天的人们，多么希望自己能一步跨入一个热带天堂。幻想一片一望无边的海滩，挽起裤腿站在水边，任凭海浪轻抚脚面，椰林随风轻唱，海鸥自由翱翔，太阳在天际徐徐落下，余晖把海面染成红色。这种想象能使许多人忘却疲劳，他们在心中创造了一个使自己心旷神怡的幻境。但如果那景象三维立体、细致入微，如果您能看到自己用手拾起一片贝壳，这个幻境就会变得活灵活现，您会认为自己已实际去过了那个海岛。现在，基于虚拟现实技术的“休息机”可以为人们提供这种跨越空间的手段。
　　一个住宅小区的蓝图刚刚绘制完毕，能否在动工之前，先让未来的住户们到自己的单元里面转一转，对环境设施、房屋结构、门窗位置以至装修方案提出自己的意见？答案是肯定的：虚拟现实技术可以带您走入未来。

　　虚拟现实（简称VR），又称灵境技术，是以浸没感、交互性和构想为基本特征的计算机高级人机界面。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性，而且能够突破空间、时间以及其他客观限制，感受到在真实世界中无法亲身经历的体验。VR技术具有超越现实的虚拟性。

　　虚拟现实系统的核心设备仍然是计算机。它的一个主要功能是生成虚拟境界的图形，故此又称为图形工作站。目前在此领域应用最广泛的有SGI、SUN等厂商生产的专用工作站。但近来基于Inter奔腾Ⅱ（Ⅲ代）代芯片和图形加速卡的微机图形工作站性能价格比优异，有可能异军突起。图像显示设备是用于产生立体视觉效果的关键外设，目前常见的产品包括光阀眼镜、三维投影仪和头盔显示器等。其中高档的头盔显示器在屏蔽现实世界的同时，提供高分辨率、大视场角的虚拟场景，并带有三维声耳机，可以使人产生强烈的浸没感。其他外设主要用于实现与虚拟世界的交互功能，包括数据手套、三维鼠标、运动跟踪器、力反馈装置、语音识别与合成系统等等。

　　虚拟现实技术的应用前景十分广阔。它始于军事和航空航天领域的需求，在这些领域中仿真和训练特别重要，迫切需要一种逼真的、灵活的、网络化的模拟系统。VR系统在这些方面均能很好地满足需要。美国政论充分认识到VR技术在保持美国技术领先方面具有的战略意义，于是制定了一系列实施计划，如陆军的坦克训练网络SIMNET、海军的反潜艇战ASW系统、航天局（NASA）的虚拟现实训练系统等。

　　近年来，虚拟现实技术的应用已大步走进民用市场。在工业设计中，虚拟样机就是利用VR技术和科学计算可视化技术，根据产品的计算机辅助设计（CAD）模型和数据以及计算机辅助工程（CAE）仿真和分析的结果，所生成的一种具有浸没感和真实感、并可进行直观交互的产品样机。用虚拟样机技术取代传统的硬件样机，可以大大节约新产品开发的周期和费用，很容易地发现许多以前难以发现的设计问题，明显地改善开发团体成员之间的意见交流方式。波音公司对777系列飞机的设计、沃尔沃公司对新型汽车内部的仪表和控制部件的布置、Caterpillar公司对挖土机驾驶员对铲斗动作的可见性的改进等等，都是这种新技术成功应用的典范。另外虚拟现实技术在建筑设施、教育培训、文化娱乐等方面的应用也具有很大的潜力。不难想象，基于VR技术的具有沉浸感并有多种感官反馈的新型电子游戏会对人们产生多大的吸引力。而且，虚拟现实这种新的计算机人机界面完全有可能在不久的将来把图形界面淘汰掉，就像图形界面把字符界面推下计算机界面的历史舞台一样。
 

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