1.2.7 虚拟现实技术

虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术又称为灵境或幻境技术，是近年来基于计算机软硬件、传感器、机器人、人工智能等技术而逐渐发展起来的综合性技术，代表了多媒体技术的前沿研究方向之一。虚拟现实的本质是人机交互界面技术，它可以定义为：利用计算机模拟产生一个开放、互动的三维空间的虚拟环境，通过多种传感设备使用户“浸入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。可见，虚拟现实技术讲求“身临其境”，要达到这样的目标，就要求所构造的虚拟环境尽可能和真实环境接近，能提供使用者关于视觉、听觉、触觉和嗅觉等感官的模拟，用户可以用人的自然技能对生成的虚拟实体进行交互考察。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、数据衣服等，也包括放置在现实环境中的各种其他传感装置。图1-3为福特公司用于汽车优化设计（Ford immersive Vehicle Environment，FiVE）的实验室。

图1-3 基于虚拟现实技术的福特FiVE实验室

虚拟现实技术具有以下四个显著特征。

① 临场感。指用户感到存在于虚拟环境中的真实程度，理想的环境让使用者真假难分。

② 多感知性。指虚拟环境能为用户提供听觉感知、视觉感知、触觉感知和运动感知，甚至可包括味觉和嗅觉感知等，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。

③ 交互性。指用户对虚拟环境中物体的可操作程度和得到反馈的自然程度，其中也包括交互过程中的实时性。

④ 自主性。指虚拟环境中物体依据自身运动规律而运动的能力。

虚拟现实技术是在众多相关技术上发展起来的一门综合技术，其良好的交互性和使用感受使其自诞生起便备受各界关注，并被迅速应用于各行各业。例如，医学中的虚拟人体模型，军事领域中的虚拟战场，航空航天中的虚拟驾驶训练，建筑学中的虚拟室内设计和产品展示，工业制造中的虚拟设计与制造，教育领域中的虚拟课堂和虚拟实验室，以及娱乐业中的各种 3D 虚拟游戏等。

思维训练与能力拓展：虚拟现实既是一门综合技术，也是一种现代艺术，它将从根本上改变人们认识和了解世界的方式。有人说，“虚拟现实是多媒体技术的最高境界”，对此你有什么看法，请给出具体理由。