GA词条｜虚拟现实 virtual reality

虚拟现实（英语：virtual reality，缩写VR），简称虚拟技术，也称虚拟环境，是以沉浸性、交互性和体验性为基本特征，融合三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨率显示技术的综合性信息技术，集中了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等计算方法，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势与模拟器等自然的方式与之进行实时交互，创建多维信息的虚拟体验空间。从技术的角度来说，虚拟现实系统具有下面三个基本特征：即三个“i”：immersion—interaction—imagination（沉浸—交互—构想），它强调了在虚拟系统中的人的主导作用。

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• 多感知性( Multi-Sensory)——用视觉感知、听觉感知、力觉感知触觉感知、运动感知、味觉感知、嗅觉感知等构成整体的感知系统。虚拟现实技术的目标是找到替代人类一切感知功能的技术，以此进入虚拟世界。

• 沉浸感( Immersion)——亦称临场感，指受众在虚拟环境中感知到如同存在于真实环境中的现实情境。在计算机创建的三维虚拟环境与真实的现实环境中，受众的感知——视觉、听觉、力觉、嗅觉、味觉等一切感觉均被虚拟技术所控制，计算机营造的感知系统让受众沉浸在仿佛与真实一致的情境之中。

• 交互性( Interactivity)——指用户通过传感技术对虚拟现实中的“物体”进行操作与控制，并从虚拟环境得到类似自然现实的反馈。例如用户带有传感器的数据手套去抓取虚拟环境中虚拟物体，这时手就会产生真实地握住物体的感觉，并能感觉到虚拟物体的重量，视觉也能看到被抓的虚拟物体会随着手的动作而变形与移动。

• 构想性( Imagination）——虚拟现实技术可增强人类的自主构想能力，不但能模拟真实的环境，更重要的是能跨越时空，可以再生历史，构建未来，借着人类的想象力在虚拟空间中恣意构想。虚拟现实系统与人工智能技术相结合，逐渐发展成为仿生、仿真系统，这些仿生、仿真系统对军事、自然科考、环境资源保护、城市规划、生物研究、文化遗产保护及历史考古等都具有重要作用。

# 在影视娱乐中的应用

当前，虚拟现实技术在影视制作中的应用，主要是通过构建出可与影视场景交互的虚幻三维空间场景，结合对观众的头、眼、手等部位动作捕捉，及时调整影像呈现内容，继而形成人景互动的独特体验。由于目前 VR 影业尚不成熟，在实际制作中会遇到许多困难，如导演人选、拍摄无分镜、剧情的呈现方式等。

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# 在教育中的应用

如今，虚拟现实技术已经成为促进教育发展的一种新型教育手段。传统的教育只是一味的给学生灌输知识，而现在利用虚拟现实技术可以帮助学生打造生动、逼真的学习环境，使学生通过真实感受来增强记忆，相比于被动性灌输，利用虚拟现实技术来进行自主学习更容易让学生接受，这种方式更容易激发学生的学习兴趣。此外，各大院校利用虚拟现实技术还建立了与学科相关的虚拟实验室来帮助学生更好的学习。

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# 在设计领域的应用

虚拟现实技术在设计领域小有成就，例如室内设计，人们可以利用虚拟现实技术把室内结构、房屋外形通过虚拟技术表现出来，使之变成可以看的见的物体和环境。同时，在设计初期，设计师可以将自己的想法通过虚拟现实技术模拟出来，可以在虚拟环境中预先看到室内的实际效果，这样既节省了时间，又降低了成本。 

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# 在医学方面的应用

医学专家们利用计算机，在虚拟空间中模拟出人体组织和器官，让学生在其中进行模拟操作，并且能让学生感受到手术刀切入人体肌肉组织、触碰到骨头的感觉，使学生能够更快的掌握手术要领。而且，主刀医生们在手术前，也可以建立一个病人身体的虚拟模型，在虚拟空间中先进行一次手术预演，这样能够大大提高手术的成功率，让更多的病人得以痊愈。

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# 在军事方面的应用

由于虚拟现实的立体感和真实感，在军事方面，人们将地图上的山川地貌、海洋湖泊等数据通过计算机进行编写，利用虚拟现实技术，能将原本平面的地图变成一幅三维立体的地形图，再通过全息技术将其投影出来，这更有助于进行军事演习等训练，提高我国的综合国力。由于虚拟现实技术能将无人机拍摄到的场景立体化，降低操作难度，提高侦查效率，所以无人机和虚拟现实技术的发展刻不容缓。

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# 虚拟现实在航空航天方面的应用

由于航空航天是一项耗资巨大，非常繁琐的工程，所以，人们利用虚拟现实技术和计算机的统计模拟，在虚拟空间中重现了现实中的航天飞机与飞行环境，使飞行员在虚拟空间中进行飞行训练和实验操作，极大地降低了实验经费和实验的危险系数。

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