【簡(jiǎn)介：】較早的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品是圖形仿真器，其概念在60年代被提出，到80年代逐步興起，90年代有產(chǎn)品問世。1992年世界上第一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)工具問世，1993年眾多虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)出現(xiàn)，1996年NP

較早的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品是圖形仿真器，其概念在60年代被提出，到80年代逐步興起，90年代有產(chǎn)品問世。1992年世界上第一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)工具問世，1993年眾多虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)出現(xiàn)，1996年NPS公司使用慣性傳感器和全方位踏車將人的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)集成到虛擬環(huán)境中。到1999年，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用更為廣泛，涉足航天、軍事、通信、醫(yī)療、教育、娛樂、圖形、建筑和商業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。專家預(yù)測(cè)，隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展和價(jià)格的下降，預(yù)計(jì)本世紀(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)會(huì)進(jìn)入家庭。

VR技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域也大有作為。該技術(shù)可用于解剖教學(xué)、復(fù)雜手術(shù)過程的規(guī)劃，在手術(shù)過程中提供操作和信息上的輔助，預(yù)測(cè)手術(shù)結(jié)果等。另外，在遠(yuǎn)程醫(yī)療中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也很有潛力。例如在偏遠(yuǎn)的山區(qū)，通過遠(yuǎn)程醫(yī)療虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，患者不進(jìn)城也能夠接受名醫(yī)的治療。對(duì)于危急病人，還可以實(shí)施遠(yuǎn)程手術(shù)。醫(yī)生對(duì)病人模型進(jìn)行手術(shù)，他的動(dòng)作通過衛(wèi)星傳送到遠(yuǎn)處的手術(shù)機(jī)器人。手術(shù)的實(shí)際圖像通過機(jī)器人上的攝像機(jī)傳回醫(yī)生的頭盔立體顯示器，并將其和虛擬病人模型進(jìn)行疊加，為醫(yī)生提供有用的信息。美國(guó)斯坦福國(guó)際研究所已成功研制出遠(yuǎn)程手術(shù)醫(yī)療系統(tǒng)。

在航天領(lǐng)域，VR技術(shù)也非常重要。例如，失重是航天飛行中必須克服的困難，因?yàn)樵谑е厍闆r下對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)難以預(yù)測(cè)。為了在太空中進(jìn)行精確的操作，需要對(duì)宇航員進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的失重仿真訓(xùn)練。為了逼真地模擬太空中的情景，美國(guó)航天局NASA在“哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的修復(fù)和維護(hù)”計(jì)劃中采用了VR仿真訓(xùn)練技術(shù)。 在訓(xùn)練中，宇航員坐在一個(gè)模擬的具有“載人操縱飛行器”功能并帶有傳感裝置的椅子上。椅子上有用于在虛擬空間中作直線運(yùn)動(dòng)的位移控制器和用于繞宇航員重心調(diào)節(jié)宇航員朝向的旋轉(zhuǎn)控制器。宇航員頭戴立體頭盔顯示器，用于顯示望遠(yuǎn)鏡、航天飛機(jī)和太空的模型，并用數(shù)據(jù)手套作為和系統(tǒng)進(jìn)行交互的手段。訓(xùn)練時(shí)宇航員在望遠(yuǎn)鏡周圍就可以進(jìn)行操作，并且通過虛擬手接觸操縱桿來抓住需要更換的“模塊更換儀”。抓住模塊更換儀后，宇航員就可以利用座椅的控制器在太空中飛行。

在對(duì)象可視化領(lǐng)域中，VR技術(shù)應(yīng)用的例子是模擬風(fēng)洞。模擬風(fēng)洞可以讓用戶看到模擬的空氣流場(chǎng)，使他感到就像真的站在風(fēng)洞里一樣。虛擬風(fēng)洞的目的是讓工程師分析多旋渦的復(fù)雜三維性和效果、空氣循環(huán)區(qū)域、旋渦被破壞的亂流等。例如，可以將一個(gè)航天飛機(jī)的CAD模型數(shù)據(jù)調(diào)入模擬風(fēng)洞進(jìn)行性能分析。為了分析氣流的模式，可以在空氣流中注入軌跡追蹤物，該追蹤物將隨氣流飄移，并把運(yùn)動(dòng)軌跡顯示給用戶。追蹤物可以通過數(shù)據(jù)手套投降到任意指定的位置，用戶可以從任意視角觀察其運(yùn)動(dòng)軌跡。

在軍事領(lǐng)域中，VR技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)例子是“聯(lián)網(wǎng)軍事訓(xùn)練系統(tǒng)”。在該系統(tǒng)中，軍隊(duì)被布置在與實(shí)際車輛和指揮中心相同的位置，他們可以看到一個(gè)有山、樹、云彩、硝煙、道路、建筑物以及由其他部隊(duì)操縱的車輛的模擬戰(zhàn)場(chǎng)。這些由實(shí)際人員操作的車輛可以相互射擊，系統(tǒng)利用無線電通信和聲音來加強(qiáng)真實(shí)感。系統(tǒng)的每個(gè)用戶可以通過環(huán)境視點(diǎn)來觀察別人的行動(dòng)。炮火的顯示極為真實(shí)，用戶可以看到被攻擊部隊(duì)炸毀的情況。從直升機(jī)上看到的場(chǎng)景也非常逼真。這個(gè)模擬系統(tǒng)可用來訓(xùn)練坦克、直升機(jī)和進(jìn)行軍事演習(xí)，以及訓(xùn)練部隊(duì)之間的協(xié)同作戰(zhàn)能力。

當(dāng)然，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)不止以上這些。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)與我們的生活將日益密切。