虛假現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛假現(xiàn)實(shí)（簡稱VR），又稱靈境技術(shù)，是以沉醉性、交互性和構(gòu)思性為基本特點(diǎn)的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面。他綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行辦理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，令人能夠沉醉在計(jì)算機(jī)生成的虛假境地中，并能夠經(jīng)過語言、手勢等自然的方式與之進(jìn)行及時(shí)交互，創(chuàng)立了一種適人化的多維信息空間。使用者不只能夠經(jīng)過虛假現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)感覺到在客觀物理世界中所經(jīng)歷的“身臨其境”的傳神性，并且能夠打破空間、時(shí)間以及其余客觀限制，感覺到真切世界中沒法親自經(jīng)歷的體驗(yàn)。VR技術(shù)擁有超越現(xiàn)實(shí)的虛假性。虛假現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的核心設(shè)施仍舊是計(jì)算機(jī)。它的一個(gè)主要功能是生成虛假境地的圖形，故此又稱為圖形工作站。目前在此領(lǐng)域應(yīng)用最寬泛的是SGI、SUN等生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的專用工作站，但近來鑒于Intel奔跑Ⅲ（Ⅳ代）代芯片的和圖形加快卡的微機(jī)圖形工作站性能價(jià)錢比優(yōu)異，有可能異軍盛行。圖像顯示設(shè)施是用于產(chǎn)生立體視覺見效的重點(diǎn)外設(shè)，目前常有的產(chǎn)品包含光閥眼鏡、三維投影儀和頭盔顯示器等。此中高檔的頭盔顯示器在障蔽現(xiàn)實(shí)世界的同時(shí)，供給高分辨率、大視場角的虛假場景，并帶有立體聲耳機(jī)，能夠令人產(chǎn)生激烈的吞沒感。其余外設(shè)主要用于實(shí)現(xiàn)與虛假現(xiàn)實(shí)的交互功能，包含數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)、運(yùn)動(dòng)追蹤器、力反應(yīng)裝置、語音鑒識(shí)與合成系統(tǒng)等等。虛假現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)景十分廣闊。它始于軍事和航空航天領(lǐng)域的需求，但近來幾年來，虛假現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用已大步走進(jìn)工業(yè)、建筑設(shè)計(jì)、教育培訓(xùn)、文化娛樂等方面。它正在改變著我們的生活。虛假與現(xiàn)實(shí)兩詞擁有互相矛盾的含義，把這兩個(gè)詞放在一同，憂如沒存心義，可是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展卻恩賜了它新的含義。虛假現(xiàn)實(shí)的明確立義不太好說，按最早提出虛假現(xiàn)實(shí)見解的學(xué)者J.Laniar的說法，虛假現(xiàn)實(shí)，又稱設(shè)想現(xiàn)實(shí)，意味著“用電子計(jì)算機(jī)合成的人工世界”。此后能夠清楚地看到，這個(gè)領(lǐng)域與計(jì)算機(jī)有著不能夠分其余親密關(guān)系，信息科學(xué)是合成虛假現(xiàn)實(shí)的基本前提。生成虛假現(xiàn)實(shí)需要解決以下三個(gè)主要問題：1/6①以假亂真的存在技術(shù)。即，如何合成對(duì)察看者的感官器官來說與實(shí)質(zhì)存在相一致的輸入信息，也就是如何能夠產(chǎn)生與現(xiàn)實(shí)環(huán)境相同的視覺，觸覺，嗅覺等。②互相作用。察看者如何踴躍和能動(dòng)地操作虛假現(xiàn)實(shí)，以實(shí)現(xiàn)不一樣樣的視點(diǎn)狀況和更高層次的感覺信息。實(shí)質(zhì)上也就是怎么能夠看得更像，聽得更真等等。③自律性現(xiàn)實(shí)。感覺者如何在不意識(shí)到自己動(dòng)作、行為的條件下獲得繪聲繪色的現(xiàn)實(shí)感。在這里，察看者、傳感器、計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)與顯示系統(tǒng)組成了一個(gè)互相作用的閉環(huán)流程。虛假現(xiàn)實(shí)是多種技術(shù)的綜合，其重點(diǎn)技術(shù)和研究內(nèi)容包含以下幾個(gè)方面：1、環(huán)境建模技術(shù)即虛假環(huán)境的成立，目的是獲得實(shí)質(zhì)三維環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并依據(jù)應(yīng)用的需要，利用獲得的三維數(shù)據(jù)成立相應(yīng)的虛假環(huán)境模型。2、立體聲合成和立體顯示技術(shù)在虛假現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中除去聲音的方向與用戶頭部運(yùn)動(dòng)的有關(guān)性，同時(shí)在復(fù)雜的場景中及時(shí)生成立體圖形。3、觸覺反應(yīng)技術(shù)在虛假現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中讓用戶能夠直接操作虛假物體并感覺到虛假物體的反作使勁，進(jìn)而產(chǎn)生身臨其境的感覺。4、交互技術(shù)虛假現(xiàn)實(shí)中的人機(jī)交互遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出了鍵盤和鼠標(biāo)的傳統(tǒng)模式，利用數(shù)字頭盔、數(shù)字手套等復(fù)雜的傳感器設(shè)施，三維交互技術(shù)與語音鑒識(shí)、語音輸入技術(shù)成為重要的人機(jī)交互手段。5、系統(tǒng)集成技術(shù)2/6因?yàn)樘摷佻F(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中包含大批的感知信息和模型，所以系統(tǒng)的集成技術(shù)為重中之重：包含信息同步技術(shù)、模型標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)變換技術(shù)、鑒識(shí)和合成技術(shù)等等。虛假現(xiàn)實(shí)是在計(jì)算機(jī)中結(jié)構(gòu)出一個(gè)形象傳神的模型。人與該模型能夠進(jìn)行交互，并產(chǎn)生與真切世界中相同的反應(yīng)信息，令人們獲得和真切世界中相同的感覺。當(dāng)人們需要結(jié)構(gòu)目前不存在的環(huán)境（合理虛假現(xiàn)實(shí)）、人類不能夠能達(dá)到的環(huán)境（夸張?zhí)摷佻F(xiàn)實(shí)）或結(jié)構(gòu)純粹虛假的環(huán)境（空幻虛假現(xiàn)實(shí)）以代替需要耗費(fèi)巨大的真切環(huán)境時(shí)，就能夠利用虛假現(xiàn)實(shí)技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)和在真切世界中相同的感覺，就需要有能實(shí)現(xiàn)各種感覺的技術(shù)。人在真切世界中是經(jīng)過眼睛、耳朵、手指、鼻子等器官來實(shí)現(xiàn)視覺、觸覺（力覺）、嗅覺等功能的。人們經(jīng)過視覺觀看到色彩斑斕的外面環(huán)境，經(jīng)過聽覺感知豐富多彩的音響世界，經(jīng)過觸覺認(rèn)識(shí)物體的形狀和特點(diǎn)，經(jīng)過嗅覺知道四周的氣味?？傊?jīng)過各種各種的感覺，使我們能夠同客觀真切世界交互（溝通），使我們浸沉于和真切世界相同的環(huán)境中。在這里，實(shí)現(xiàn)聽覺最為簡單；實(shí)現(xiàn)視覺是最基本的也是必不能夠少的和最常用的；實(shí)現(xiàn)觸覺只有在某些狀況下需要，此刻正在圓滿；實(shí)現(xiàn)嗅覺還剛剛開始。人從外界獲得的信息，有80%—90%來自視覺。所以在虛假環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)和真切環(huán)境中相同的視覺感覺，關(guān)于獲得傳神感、浸沉感至為重要。在虛假現(xiàn)實(shí)中和平時(shí)圖像顯示不一樣樣的是，要求顯示的圖像要隨察看者眼睛地點(diǎn)的變化而變化。其余，要求能迅速生成圖像以獲和及時(shí)感。比方，制作動(dòng)畫時(shí)不要?jiǎng)?wù)及時(shí)，為了保證質(zhì)量每幅畫面需要多長時(shí)間生成不受限制。而虛假現(xiàn)及時(shí)生成的畫面平時(shí)為30幀/秒。有了這樣的圖像生成能力，再配以適合的音響見效，就能夠令人有身臨其境的感覺。能夠供給視覺和聽覺見效的虛假現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，已被用于各種各種的仿真系統(tǒng)中。城市規(guī)劃中，這樣的系統(tǒng)正發(fā)揮著巨大作用。比方，很多城市都有自己的近期、中期和遠(yuǎn)景規(guī)劃。在規(guī)劃中需要考慮各個(gè)建筑同四周環(huán)境能否友好相容，新建筑能否同四周的原有的建筑協(xié)調(diào)，免得造成建筑物建成后，才發(fā)現(xiàn)它破壞了城市原有風(fēng)格和合理布局。這樣的仿真系統(tǒng)還可用以保護(hù)文物、重現(xiàn)古3/6建筑。把難得的文物用虛假現(xiàn)實(shí)技術(shù)顯現(xiàn)出來供人觀光，有益于保護(hù)真切的古文物。山東曲阜的孔子博物院就是這么做的。它把大成殿也制成模型，觀眾經(jīng)過計(jì)算機(jī)即可閱讀到大成殿幾十根鏤空雕琢的盤龍大石柱，還能夠繞到大成殿后邊旅行。用虛假現(xiàn)實(shí)技術(shù)成立起來的水庫和江河湖泊仿真系統(tǒng)，更能令人如數(shù)家珍。比方成立起三峽水庫模型后，即可在水庫建成以前，直觀地看到建成后的壯觀狀況。蓄水后將最初吞沒哪些鄉(xiāng)村和農(nóng)田，哪些文物將被吞沒，這樣能主動(dòng)及時(shí)解決問題。假如成立了某地域防汛仿真系統(tǒng)，就能夠模擬水位抵達(dá)戒備線時(shí)哪些堤段會(huì)出現(xiàn)險(xiǎn)情，萬一發(fā)生決堤將吞沒哪些地域。這對(duì)制定應(yīng)急方案有莫大的幫助。虛假現(xiàn)實(shí)的寬泛用途，把計(jì)算機(jī)應(yīng)用提升到一個(gè)嶄新的水平，其作用和意義不言而喻。其余，還可從更高的層次上來對(duì)待其作用和意義。一是在見解上，從“以計(jì)算機(jī)為主體”變?yōu)椤耙匀藶橹黧w”。二是在哲學(xué)上令人進(jìn)一步認(rèn)識(shí)“虛”和“實(shí)”之間的關(guān)系。過去的人機(jī)界面（人同計(jì)算機(jī)的溝通）要求人去適應(yīng)計(jì)算機(jī)，而使用虛假現(xiàn)實(shí)技術(shù)后，人能夠不企圖識(shí)到自己在同計(jì)算機(jī)打交道，而能夠像在平時(shí)環(huán)境中辦理事情相同同計(jì)算機(jī)溝通。這就把人從操作計(jì)算機(jī)的復(fù)雜工作中解放出來。在信息技術(shù)日趨復(fù)雜、用途日趨寬泛的今日，這充發(fā)散揮信息技術(shù)的潛力擁有重要的意義。虛和實(shí)的關(guān)系是一個(gè)古老的哲學(xué)命題。我們是處于真切的客觀世界中，仍是只處于自己感覺世界中，向來是唯物論和唯心論辯辯的焦點(diǎn)。以視覺為例，我們所看到的全部，可是是視網(wǎng)膜上的影像。過去，視網(wǎng)膜上的影像都是真切世界的反應(yīng)，所以客觀的真切世界同主觀的感覺世界是一致的。此刻，虛假現(xiàn)實(shí)以致了二重性，虛假現(xiàn)實(shí)的光景對(duì)人感官來說是實(shí)實(shí)在在的存在，但它又的確實(shí)確是虛假的東西。可是，依據(jù)虛假東西行事，常常又會(huì)得出正確的結(jié)果。所以就引起了哲學(xué)上要從頭認(rèn)識(shí)“虛”和“實(shí)”之間關(guān)系的課題。4/6早在20世紀(jì)70年月便開始將虛假現(xiàn)適用于培訓(xùn)宇航員。因?yàn)檫@是一種省錢、安全、有效的培訓(xùn)方法，此刻已被推行到各行各業(yè)的培訓(xùn)中。目前，虛假現(xiàn)實(shí)已被推行到不一樣樣領(lǐng)域中，獲得寬泛應(yīng)用。在科技開發(fā)上，虛假現(xiàn)實(shí)可縮短開發(fā)周期，減少開銷。比方克萊斯勒企業(yè)1998年初便利用虛假現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在設(shè)計(jì)某兩種新式車上獲得打破，初次使設(shè)計(jì)的新車直接從計(jì)算機(jī)屏幕投入生產(chǎn)線，也就是說完滿省略了中間的試生產(chǎn)。由于利用了優(yōu)異的虛假現(xiàn)實(shí)技術(shù)，使克萊斯勒防范了1500項(xiàng)設(shè)計(jì)差錯(cuò)，節(jié)儉了8個(gè)月的開發(fā)時(shí)間和8000萬美元開銷。利用虛假現(xiàn)實(shí)技術(shù)還能夠進(jìn)行汽車觸犯試驗(yàn)，不用使用真的汽車即可顯示出不一樣樣條件下的觸犯結(jié)果。在虛假現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)和理論分析、科學(xué)實(shí)驗(yàn)一同，成為人類研究客觀世界規(guī)律的三大手段。用它來設(shè)計(jì)新資料，能夠開初認(rèn)識(shí)改變?yōu)榉謱?duì)資料性能的影響。在資料還沒有制造出來以前便知道用這種資料制造出來的部件在不一樣樣受力狀況下是如何破壞的。商業(yè)上，虛假現(xiàn)實(shí)常被用于銷售。比方建筑工程招標(biāo)時(shí)，把設(shè)計(jì)的方案用虛假現(xiàn)實(shí)技術(shù)表現(xiàn)出來，即可把業(yè)主帶入未來的建筑物里觀光，如門的高度、窗戶朝向、采光多少、屋內(nèi)裝修等，都能夠感同身受。它相同可用于旅行景點(diǎn)以及功能眾多、用途多樣的商品銷售。因?yàn)橛锰摷佻F(xiàn)實(shí)技術(shù)顯現(xiàn)這種商品的魅力，比單用文字或圖片宣傳更為有吸引力。醫(yī)療上，虛假現(xiàn)實(shí)應(yīng)用大概上有兩類。一是虛假人體，也就是數(shù)字化人體，這樣的人體模型醫(yī)生更簡單認(rèn)識(shí)人體的結(jié)構(gòu)和功能。另一是虛假手術(shù)系統(tǒng)，可用于指導(dǎo)手術(shù)的進(jìn)行。軍事上，利用虛假現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬戰(zhàn)爭過程已成為最初進(jìn)的多快好省的研究戰(zhàn)爭、培訓(xùn)指揮員的方法。也是因?yàn)樘摷佻F(xiàn)實(shí)技術(shù)達(dá)到很高水平，所以只管不進(jìn)行核試驗(yàn)，也能精益求精核武器。戰(zhàn)爭實(shí)驗(yàn)室在查驗(yàn)預(yù)約方案用于實(shí)戰(zhàn)方面也能起巨大作用。1991年海灣戰(zhàn)爭開始前，美軍便把海灣地域各種自然環(huán)境和伊拉克軍隊(duì)的各種數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)，進(jìn)行各種作戰(zhàn)方案模擬后才定下初步作戰(zhàn)方案。此后實(shí)質(zhì)作戰(zhàn)的發(fā)展和模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)一致。5/6娛樂上，應(yīng)用是虛假現(xiàn)實(shí)最廣闊的用途。英國銷售的一種滑雪模擬器。使用者身穿滑雪服、腳踩滑雪板、手拄滑雪棍、頭上載著頭盔顯示器，手腳上都裝著傳感器。固然在斗室里，只需做著各種各種的滑雪動(dòng)作，即可經(jīng)過頭盔式顯示器，看到堆滿皚皚白雪的巔峰、峽谷、絕壁陡壁，一一從身旁掠過，其狀況就和在滑雪場里進(jìn)行真的滑雪所感覺的相同。此刻，虛假現(xiàn)實(shí)技術(shù)不只創(chuàng)立出虛假場景，并且還創(chuàng)立出虛假主持人、虛假歌星、虛假演員。日本電視臺(tái)推出的歌星DiKi，不只歌聲迷人并且風(fēng)范翩翩，引得無數(shù)歌迷紛繁傾倒，很多追星族欲親睹其芳容，迫使電視臺(tái)只能說明她可是是虛假的歌星。美國迪斯尼企業(yè)還準(zhǔn)備推出虛假演員。這將使“演員”藝術(shù)青春常在、活力永