虛擬現(xiàn)實(shí) (Virtual Reality，VR) 技術(shù)，又稱靈境技術(shù)，是20世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)全新的實(shí)用技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)囊括計(jì)算機(jī)、電子信息、仿真技術(shù)于一體，其基本實(shí)現(xiàn)方式是計(jì)算機(jī)模擬虛擬環(huán)境從而給人以環(huán)境沉浸感。

所謂虛擬現(xiàn)實(shí)，顧名思義，就是虛擬和現(xiàn)實(shí)相互結(jié)合。從理論上來(lái)講，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，使用戶沉浸到該環(huán)境中。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是利用現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生的電子信號(hào)，將其與各種輸出設(shè)備結(jié)合使其轉(zhuǎn)化為能夠讓人們感受到的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象可以是現(xiàn)實(shí)中真真切切的物體，也可以是我們?nèi)庋鬯床坏降奈镔|(zhì)，通過(guò)三維模型表現(xiàn)出來(lái)。因?yàn)檫@些現(xiàn)象不是我們直接所能看到的，而是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬出來(lái)的現(xiàn)實(shí)中的世界，故稱為虛擬現(xiàn)實(shí)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)受到了越來(lái)越多人的認(rèn)可，用戶可以在虛擬現(xiàn)實(shí)世界體驗(yàn)到最真實(shí)的感受，其模擬環(huán)境的真實(shí)性與現(xiàn)實(shí)世界難辨真假，讓人有種身臨其境的感覺(jué)；同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)具有一切人類(lèi)所擁有的感知功能，比如聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué)、嗅覺(jué)等感知系統(tǒng)；最后，它具有超強(qiáng)的仿真系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互，使人在操作過(guò)程中，可以隨意操作并且得到環(huán)境最真實(shí)的反饋。正是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了許多人的喜愛(ài)。

【關(guān)鍵技術(shù)】

虛擬環(huán)境的建立是VR系統(tǒng)的核心內(nèi)容，目的就是獲取實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。

三維圖形的生成技術(shù)已經(jīng)較為成熟，那么關(guān)鍵就是“實(shí)時(shí)”生成。為保證實(shí)時(shí)，至少保證圖形的刷新頻率不低于15幀/秒，最好高于30幀/秒。 

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality，AR)技術(shù)是一種將虛擬信息與真實(shí)世界巧妙融合的技術(shù)，廣泛運(yùn)用了多媒體、三維建模、實(shí)時(shí)跟蹤及注冊(cè)、智能交互、傳感等多種技術(shù)手段，將計(jì)算機(jī)生成的文字、圖像、三維模型、音樂(lè)、視頻等虛擬信息模擬仿真后，應(yīng)用到真實(shí)世界中，兩種信息互為補(bǔ)充，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)世界的“增強(qiáng)”。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)也被稱為擴(kuò)增現(xiàn)實(shí)，AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是促使真實(shí)世界信息和虛擬世界信息內(nèi)容之間綜合在一起的較新的技術(shù)內(nèi)容，其將原本在現(xiàn)實(shí)世界的空間范圍中比較難以進(jìn)行體驗(yàn)的實(shí)體信息在電腦等科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)施模擬仿真處理，疊加將虛擬信息內(nèi)容在真實(shí)世界中加以有效應(yīng)用，并且在這一過(guò)程中能夠被人類(lèi)感官所感知，從而實(shí)現(xiàn)超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。真實(shí)環(huán)境和虛擬物體之間重疊之后，能夠在同一個(gè)畫(huà)面以及空間中同時(shí)存在。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅能夠有效體現(xiàn)出真實(shí)世界的內(nèi)容，也能夠促使虛擬的信息內(nèi)容顯示出來(lái)，這些細(xì)膩內(nèi)容相互補(bǔ)充和疊加。在視覺(jué)化的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中，用戶需要在頭盔顯示器的基礎(chǔ)上，促使真實(shí)世界能夠和電腦圖形之間重合在一起，在重合之后可以充分看到真實(shí)的世界圍繞著它。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)中主要有多媒體和三維建模以及場(chǎng)景融合等新的技術(shù)和手段，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)所提供的信息內(nèi)容和人類(lèi)能夠感知的信息內(nèi)容之間存在著明顯不同。

為了實(shí)現(xiàn)虛擬信息和真實(shí)場(chǎng)景的無(wú)縫疊加，這就要求虛擬信息與真實(shí)環(huán)境在三維空間位置中進(jìn)行配準(zhǔn)注冊(cè)。這包括使用者的空間定位跟蹤和虛擬物體在真實(shí)空間中的定位兩個(gè)方面的內(nèi)容。而移動(dòng)設(shè)備攝像頭與虛擬信息的位置需要相對(duì)應(yīng)，這就需要通過(guò)跟蹤技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。跟蹤注冊(cè)技術(shù)首先檢測(cè)需要“增強(qiáng)”的物體特征點(diǎn)以及輪廓，跟蹤物體特征點(diǎn)自動(dòng)生成二維或三維坐標(biāo)信息。跟蹤注冊(cè)技術(shù)的好壞直接決定著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的成功與否,常用的跟蹤注冊(cè)方法有：基于跟蹤器的注冊(cè)、基于機(jī)器視覺(jué)跟蹤注冊(cè)、基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的混合跟蹤注冊(cè)技術(shù)。

混合現(xiàn)實(shí)(Mixed Reality，MR)技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，該技術(shù)通過(guò)在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景呈現(xiàn)虛擬場(chǎng)景信息，在現(xiàn)實(shí)世界、虛擬世界和用戶之間搭起一個(gè)交互反饋的信息回路，以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的真實(shí)感。

MR（包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)虛擬）指的是合并現(xiàn)實(shí)和虛擬世界而產(chǎn)生的新的可視化環(huán)境。在新的可視化環(huán)境里物理和數(shù)字對(duì)象共存，并實(shí)時(shí)互動(dòng)。系統(tǒng)通常采用三個(gè)主要特點(diǎn)：

1.  它結(jié)合了虛擬和現(xiàn)實(shí)

2.  在虛擬的三維（3D注冊(cè)）

3.  實(shí)時(shí)運(yùn)行

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