为幻想插上翅膀—虚拟现实技术

在嘈杂城市的办公室里忙碌了一整天的人们希望他们能走进一个热带天堂。想象一个无边无际的海滩，卷起他的裤腿，站在水边，让海浪抚摸他的脚，椰子树在风中轻轻歌唱，海鸥*翱翔，太阳在天空慢慢落下，余辉染红了大海。这种想象会使许多人忘记疲劳。他们在心中创造了一个梦境，让他们放松和快乐。然而，如果场景是三维的和详细的，如果你能看到自己用手拿起一个贝壳，幻觉会变得生动，你会认为你真的去过那个岛。目前，基于虚拟现实技术的“休息机”可以为人们提供这种跨越空间的手段。住宅区的蓝图刚刚草拟好。未来的居民能否在开工前，先在自己的单元里转一转，就环境设施、房屋结构、门窗位置，甚至装修计划发表自己的意见？答案是肯定的:虚拟现实技术可以带你进入未来。虚拟现实(Virtual reality，VR)又称精神世界技术，是一种以沉浸感、交互性和构思性为基本特征的计算机高级人机界面。它综合运用计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术来模拟人类的视觉、听觉、触觉等感官功能，使人们沉浸在计算机产生的虚拟世界中，通过语言、手势等自然方式与计算机实时交互，从而创造出一个适合人类的多维信息空间。用户不仅可以通过虚拟现实系统感受到客观物理世界中“个人在场”的现实，还可以突破空间、时间等客观限制，感受到现实世界中无法亲身体验的体验。虚拟现实技术是超越现实的虚拟。虚拟现实系统的核心设备仍然是计算机。它的主要功能之一是生成虚拟领域的图形，所以它也被称为图形工作站。目前，SGI、SUN等厂商生产的专用工作站广泛应用于这一领域。然而，最近基于英特尔奔腾II (III)芯片和图形加速器卡的计算机图形工作站的性能价格比非常好，这可能会突然出现。图像显示设备是用于产生立体视觉效果的关键外围设备。目前，常见的产品包括光阀眼镜、三维投影仪和头盔显示器。其中，*的HMD可以在屏蔽现实世界的同时提供高分辨率、大视场的虚拟场景，并配有三维声学耳机，能使人产生强烈的沉浸感。其他外设主要用于实现与虚拟世界的交互功能，包括数据手套、三维鼠标、运动跟踪器、力反馈装置、语音识别和合成系统等。虚拟现实技术的应用前景非常广阔。它从军事和航天领域的需要出发。模拟和培训在这些领域尤为重要。迫切需要一个逼真、灵活、网络化的仿真系统。虚拟现实系统能够很好地满足这些方面的需求。美国*充分认识到虚拟现实技术在保持美国技术领先方面的战略意义，并制定了一系列实施计划，如陆军坦克训练网SIMNET、海军反潜战ASW系统和美国航天局虚拟现实训练系统。近年来，虚拟现实技术的应用已经进入民用市场。在工业设计中，虚拟样机是利用虚拟现实技术和科学计算可视化技术，根据产品的计算机辅助设计模型和数据以及计算机辅助工程仿真和分析的结果，生成的一种具有沉浸感、真实感和直观交互性的产品原型。用虚拟样机技术代替传统的硬件样机可以大大节省新产品开发的周期和成本，容易发现以前难以发现的设计问题，并明显改善开发团队成员之间的意见交流方式。波音777系列飞机的设计、沃尔沃在新车内的仪表和控制部件的布置、卡特彼勒提高挖掘机驾驶员对铲斗运动的可视性等。都是这项新技术成功应用的例子。此外，虚拟现实技术在建筑设施、文化娱乐教育培训中的应用也有很大的潜力。不难想象，一种基于虚拟现实技术、具有沉浸感和多种感官反馈的新型视频游戏会对人们产生多大的吸引力。此外，虚拟现实，一种新的计算机人机界面，完全有可能在不久的将来淘汰图形界面，就像图形界面将角色界面推离计算机界面的历史舞台一样。