虚拟现实的技术特点
1、沉浸性
沉浸性是虚拟现实技术最主要的特征，就是让用户成为并感受到自己是计算机系统所创造环境中的一部分，虚拟现实技术的沉浸性取决于用户的感知系统，当使用者感知到虚拟世界的刺激时，包括触觉、味觉、嗅觉、运动感知等，便会产生思维共鸣，造成心理沉浸，感觉如同进入真实世界。
2、交互性
交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度，使用者进入虚拟空间，相应的技术让使用者跟环境产生相互作用，当使用者进行某种操作时，周围的环境也会做出某种反应。
3、多感知性
多感知性表示计算机技术应该拥有很多感知方式，比如听觉，触觉、嗅觉等等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术，特别是传感技术的限制，目前大多数虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、触觉、运动等几种。
4、构想性
构想性也称想象性，使用者在虚拟空间中，可以与周围物体进行互动，可以拓宽认知范围，创造客观世界不存在的场景或不可能发生的环境。构想可以理解为使用者进入虚拟空间，根据自己的感觉与认知能力吸收知识，发散拓宽思维，创立新的概念和环境。
虚拟现实的关键技术主要包括：
1、动态环境建模技术
虚拟环境的建立是VR系统的核心内容，目的就是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型.
2、实时三维图形生成技术
三维图形的生成技术已经较为成熟，那么关键就是“实时”生成。为保证实时，至少保证图形的刷新频率不低于15帧/秒，最好高于30帧/秒.
3、立体显示和传感器技术
虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展，现有的设备不能满足需要，力学和触觉传感装置的研究也有待进一步深入，虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高。
上海视徕科技有限公司
2024-12-24 广告
虚拟现实(VirtualReality)又称灵境技术是利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，使用者戴上特殊的头盔、数据手套等传感设备，或利用键盘、鼠标等输入设备，便可以进入虚拟空间，成为虚拟环境的一员，进行实时交互，感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而获得身临其境的感受和体会。
虚拟现实技术具有以下五个主要特征：
（1）沉浸性使之所创造的虚拟环境能使学生产生“身临其境”感觉，使其相信在虚拟环境中人也是确实存在的，而且在操作过程中它可以自始至终的发挥作用，就像真正的客观世界一样。
（2）交互性是在虚拟环境中，学生如同在真实的环境中一样与虚拟环境中的任务、事物发生交互关系，其中学生是交互的主体，虚拟对象是交互的客体，主体和客体之间的交互是全方位的。
（3）构想性是虚拟现实是要能启发人的创造性的活动，不仅要能使沉浸于此环境中的学生获取新的指示，提高感性和理性认识，而且要能使学生产生新的构思。
（4）动作性是指学生能以客观世界的实际动作或以人类实际的方式来操作虚拟系统，让学生感觉到他面对的是一个真实的环境。
（5）自主性是虚拟世界中物体可按各自的模型和规则自主运动。
二：虚拟现实技术组成和分类:
1 ：虚拟现实系统的组成
用户通过头盔、手套和话筒等输入设备为计算机提供输入信号，虚拟现实软件收到输入信号后加以解释，然后对虚拟环境数据库进行必要更新，调整当前虚拟环境视图，并将这一新视图及其它信息如声音立即传送给输出设备，以便用户及时看到效果。
系统由输入部分、输出部分、虚拟环境数据库、虚拟现实软件组成。
2：虚拟现实系统的分类
虚拟现实系统按照不同的标准有不同的分类，通常分为以下四类：
（1）桌面虚拟现实系统(Desktop VR)
（2）沉浸式虚拟现实系统(Immersive VR)
（3）分布式虚拟现实系统(Distributed VR)
（4）增强式虚拟现实系统(Augmented Reality AR)
2.1桌面虚拟现实系统（简称PCVR）
桌面虚拟现实系统是一套基于普通PC平台的小型虚拟现实系统。利用中低端图形工作站及立体显示器，产生虚拟场景，参与者使用位置跟踪器、数据手套、力反馈器、三维鼠标、或其它手控输入设备，实现虚拟现实技术的重要技术特征：多感知性、沉浸感、交互性、真实性。
主要特点为全面、小型、经济、适用，非常适合于VR工作者的教学、研发和实际应用。
2.2沉浸式虚拟现实系统
利用头盔显示器把用户的视觉、听觉和其他感觉封闭起来，产生一种身在虚拟环境中的错觉。主要特点：
（1）虚拟环境可以是任意虚构的、实际上不存在的世界。
（2）任何操作不对外界产生直接作用。
（3）一般用于娱乐或验证某一猜想假设、训练、模拟、预演、检验、体验等。
2.3分布式虚拟现实系统（简称DVR）
分布式虚拟现实系统是一个基于网络的可供异地多用户同时参与的分布式虚拟环境。
在这个环境中，位于不同物理环境位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相连接，或者多个用户同时参加一个虚拟现实环境，通过计算机与其他用户进行交互，并共享信息。在分布式虚拟现实系统中，多个用户可通过网络对同一虚拟世界进行观察和操作，以达到协同工作的目的。
分布式虚拟现实系统的特征：
①共享的虚拟工作空间；
②伪实体的行为真实感；
③支持实时交互，共享时钟；
④多个用户以多种方式相互通信；
⑤资源信息共享以及允许用户自然操作环境中对象。
2.4增强式虚拟现实系统
增强式虚拟现实系统(Augmented Reality，简称AR)，也被称之为混合现实。它是通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，两种信息相互补充、叠加，并同时存在于同一个画面或者空间中。其目的在于通过把计算机生成的虚拟对象与真实环境融为一体的方式来增强用户对真实环境的理解。
虚拟现实硬件分析：
三：虚拟现实系统中，硬件设备由三部分组成：输入设备，输出设备，虚拟世界生成设备
1：输入设备分为两类：
（1）基于自然的交互设备，用于对虚拟世界信息的输入（如数据手套，数据衣，三维控制器，三维扫描仪）
（2）三维定位跟踪设备，用于对输入设备在三维空间中的位置进行判断，并送入虚拟现实系统中。
2：虚拟世界输出设备：感知设备将虚拟世界中各种感知信号转变为人所能接受的多通道刺激信号。（1）视觉感知设备
（2）听觉感知设备
（3）触觉（力觉）感知设备
3：虚拟世界生成设备：现有的虚拟现实系统主要考虑视觉通道，因此对虚拟现实生成设备提出了一下要求，主要对帧频和延迟时间的要求，计算能力和场景复杂性。
四：虚拟现实的软件分析：
Cult3D与其它软件兼容性不好，功能不强大，可以做一些小型产品展示，如果是专业领域不推荐使用。
Virtools 功能非常强大的游戏和虚拟现实开发工具! Virtools是一套整合软件，可以将现有常用的档案格式整合在一起，如3D的模型、2D图形或是音效等。Virtools是一套具备丰富的互动行为模块的实时3D环境虚拟实境编辑软件，可以制作出许多不同用途的3D产品，如网际网络、计算机游戏、多媒体、建筑设计、交互式电视、教育训练、仿真与产品展示等 。
VR-Platform 三维互动仿真平台, 目标是:低成本、高性能,让VR从高端走向低端,从神坛走向平民. （vrp webmax主要定位在房地产，交互性不是很好，但是能满足最基本的漫游，360观看等功能）
Quest3D 一歀极为优秀之VR制作工具. Quest3D是一个容易且有效的实时3D建构工具。比起其它的可视化的建构工具，如网页、动画、图形编辑工具来说，Quest3D能在实时编辑环境中与对象互动。Quest3D提供您一个建构实时3D的标准方案。Quest3D支持的导入文件格式也很多，.X、.3DS(for 3DSMAX)、.LWO(LightWave 5.x object)、.MOT(LightWave 5.x motion)、.LS(Lightscape)等，另有如MP3、WAV、TGA、JPG等常用格式，基本满足所有的日常应用。使用Quest3D，你就能轻松的创建出强大而且弦丽的图形应用程序了。
EON Studio主要应用在电子商务／营销／数字学习／教育训练与建筑空间等领域。研发步骤包括输入 3D 对象，通常这些对象会先由 3D 绘图软件完成，如3D Studio MAX、Lightwave 等等，或者 CAD 应用软件如 ArchiCAD、ProENGINEER、AutoCAD 等。输入模型后，就可以透过 EON 视觉图型化程序接口、Scripting 或 C++程序代码轻易让模型加上动作。
Converse3D包括场景节点管理、资源管理、角色动画、Mesh物体生成、3dsmax数据导出模块、粒子系统、LOD 地形、用户界面（GUI）、服务器等模块。各模块之间结合紧凑，使整个引擎性能高效而稳定。
WireFusion 专业实时Web3D软件, 无需Java applets, 非常专业的3D交互，动画，虚拟世界的制作工具。不管你是要制作交互式的产品展示还是虚拟世界漫游, wirefusion应是你所希望的创作工具。wirefusion是一个拖放式的可视化编程工具，它不需要你编写任何代码，就可以设计出先进的,交互式动态web3d网页。
VR艺术是伴随着“虚拟现实时代”的来临应运而生的一种新兴而独立的艺术门类，在《虚拟现实艺术： 形而上的终极再创造》一文中，关于VR艺术有如下的定义：“以虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等人工智能技术作为媒介手段加以运用的艺术形式，我们称之为虚拟现实艺术，简称VR艺术。该艺术形式的主要特点是超文本性和交互性。”
“作为现代科技前沿的综合体现，VR艺术是通过人机界面对复杂数据进行可视化操作与交互的一种新的艺术语言形式，它吸引艺术家的重要之处，在于艺术思维与科技工具的密切交融和二者深层渗透所产生的全新的认知体验。与传统视窗操作下的新媒体艺术相比，交互性和扩展的人机对话，是VR艺术呈现其独特优势的关键所在。从整体意义上说，VR艺术是以新型人机对话为基础的交互性的艺术形式，其最大优势在于建构作品与参与者的对话，通过对话揭示意义生成的过程。
艺术家通过对VR、AR等技术的应用，可以采用更为自然的人机交互手段控制作品的形式，塑造出更具沉浸感的艺术环境和现实情况下不能实现的梦想，并赋予创造的过程以新的含义。如具有VR性质的交互装置系统可以设置观众穿越多重感官的交互通道以及穿越装置的过程，艺术家可以借助软件和硬件的顺畅配合来促进参与者与作品之间的沟通与反馈，创造良好的参与性和可操控性；也可以通过视频界面进行动作捕捉，储存访问者的行为片段，以保持参与者的意识增强性为基础，同步放映增强效果和重新塑造、处理过的影像；通过增强现实、混合现实等形式，将数字世界和真实世界结合在一起，观众可以通过自身动作控制投影的文本，如数据手套可以提供力的反馈，可移动的场景、360度旋转的球体空间不仅增强了作品的沉浸感，而且可以使观众进入作品的内部，操纵它、观察它的过程，甚至赋予观众参与再创造的机会。”
