
1.1 认识虚拟现实技术
人类有很多的梦想,有的梦想已经实现,有的梦想还在探索中,也许在不久的未来能够实现,也许永远都不会实现。值得庆幸的是,现在出现了一种技术,这种技术能够在一定程度上帮助人们实现体验神秘世界的梦想,例如逃离密室、沙漠中旅行、潜入海底、飞上月球等,就像亲身经历一般。这种技术就是虚拟现实技术。图1-1所示为虚拟现实技术的应用。

图1-1 虚拟现实技术的应用
1.1.1 定义
虚拟现实(Virtual Reality,VR)是在20世纪80年代初提出来的,它是一门建立在图1-2所示的技术基础上的交叉学科。

图1-2 虚拟现实技术的基础技术
虚拟现实技术是一种仿真技术,也是一门极具挑战性的时尚前沿交叉学科,它通过计算机将仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、传感技术、多媒体技术相结合,生成一种虚拟的情境,这种虚拟的、融合多源信息的三维立体动态情境给人们的感觉就像真实的世界一样。
1.1.2 系统组成
虚拟现实技术系统的组成主要包括图1-3所示的几个方面。

图1-3 虚拟现实技术系统的组成
虚拟现实技术一改人与机器之间枯燥、生硬、被动的状态,给人们带来立体的感官享受,真正实现了人机交互,让人们沉醉在一个美妙绝伦的环境之中,如图1-4所示的虚拟现实城市。可以说,虚拟现实技术是当今最具发展前景的技术之一。

图1-4 虚拟现实城市
1.1.3 发展历史
虚拟现实技术的发展历史,大体上可以分为图1-5所示的4个阶段。

图1-5 虚拟现实技术的发展历史
以上关于虚拟现实技术发展的4个阶段只是大体上的分类,我们还可以通过一些具体的事件来看虚拟现实技术的发展情况。
1962年,也就是20世纪60年代初,美国的一位电影摄影师Morton Heiling申请了Sensorama Simulato的专利,Sensorama Simulato是世界上第一个多感知仿真环境的VR视频系统。
1965年,Sutherland在《终极的显示》论文中,首次提到了交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的系统,这就是虚拟现实系统的基本思想。
1968年,“虚拟现实之父”Lvan Suther Iand研发出了一种头盔式的显示器和位置跟踪器,这种头盔式的显示器具有视觉沉浸感和跟踪功能。
1970年,第一个功能齐全的头戴式可视设备(Head Mount Display,HMD)系统出现。
到了20世纪80年代,美国开展了有关虚拟现实技术的研究,并取得了一系列成就,引起了人们对虚拟现实技术的广泛关注。
1984年,美国研究中心开发了用于火星探测的虚拟环境视觉显示器,构造出了火星表面的3D虚拟环境。
到了20世纪90年代,随着计算机技术的迅猛发展,人机交互系统也开始不断地创新和完善,于是虚拟现实技术开始进入商业化运营,但由于此时的虚拟现实技术还不够成熟,因此,市面上的虚拟现实系统主要以探索为主。
如今,虚拟现实技术正在慢慢进入成熟期,虚拟现实技术在现实生活中的应用也越来越广泛。