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虚拟现实技术是指利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。
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典型的VR系统主要由计算机硬件系统、应用软件系统、环境数据库、输入设备和输出设备组成，如下图所示。
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计算机硬件系统在虚拟现实系统中处于核心地位，是系统的“心脏”，主要负责从输入设备中读取数据、访问与任务相关的数据库、执行任务要求的实时计算，从而实时更新虚拟世界的状态，并把结果反馈给输出显示设备。由于虚拟世界是一个复杂的场景，系统很难预测所有用户的动作，很难在内存中存储所有相应的状态，因此虚拟世界需要实时绘制和删除，这样做大大地增加了工作量，对计算机的配置提出了极高的要求。
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应用软件系统是实现VR技术应用的关键，其提供了工具包和场景图，主要完成虚拟世界中对象的几何模型、物理模型、行为模型的建立和管理；三维立体声的生成、三维场景的实时绘制；虚拟世界数据库的建立与管理等。目前，这方面国外的软件比较成熟，如MultiGen Creator、VEGA、EON Studio和Virtool等。国内的软件有中视典公司的VRP等。
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环境数据库的作用是存储整个虚拟环境中所有物体的各方面信息（包括物体及其属性，如约束、物理性质、行为、几何、材质等）。虚拟环境数据库由实时系统软件管理。虚拟环境数据库中的数据只加载用户可见部分，其余留在磁盘上，在需要时导入内存。
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虚拟现实系统通过输入设备接收来自用户的信息。用户基本输入信号包括用户的头、手的位置及方向、声音等。其输入设备主要有数据手套、三维球、自由度鼠标、生物传感器、头部跟踪定位器和语音输入设备等。
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虚拟现实系统根据人的感觉器官的工作原理，使人通过虚拟现实系统的输出设备对虚拟现实系统的虚拟环境得到虽假犹真、身临其境的感觉，主要通过三维图像视觉效果、三维声音效果和触觉（力觉）效果实现。
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虚拟环境的构建过程主要有两步：第一步是三维物体的建模，典型的建模软件有AutoCAD、MultiGen、VRML等；第二步是虚拟场景的建立及三维物体与虚拟场景的集成，典型的虚拟现实软件有Vega、OpenGVS、VRT、Vtree等。
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数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件，通过软件编程可进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作，也可以利用它的多模式性作为控制场景漫游的工具。数据手套的出现为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段，目前的产品已经能够检测手指的弯曲，并利用磁定位传感器精确地定位出手在三维空间中的位置。这种结合手指弯曲度测试和空间定位测试的数据手套被称为真实手套，可以为用户提供一种真实自然的三维交互手段，如下图所示。
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数据手套是虚拟仿真中最常用的交互工具。数据手套按功能需要一般可以分为虚拟现实数据手套、力反馈数据手套。
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数据手套设有弯曲传感器，由柔性电路板、力敏元件、弹性封装材料组成，通过导线连接至信号处理电路；在柔性电路板上设有至少两根导线，以力敏材料包覆于柔性电路板的绝大部分，再在力敏材料上包覆一层弹性封装材料，柔性电路板留一端在外，以导线与外电路连接。把人手姿态准确实时地传递给虚拟环境，而且能够把与虚拟物体的接触信息反馈给操作者，使操作者以更加直接、自然、有效的方式与虚拟世界进行交互，大大增强了互动性和沉浸感，并为操作者提供了一种通用、直接的人机交互方式，特别适用于需要多自由度手模型对虚拟物体进行复杂操作的虚拟现实系统。
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数据手套本身不提供与空间位置相关的信息，必须与位置跟踪设备相连使用。
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头盔显示器是虚拟现实应用中的3D VR图形显示与观察设备，可单独与主机相连以接收来自主机的3D VR图形信号。使用方式为头戴式，辅以三个自由度的空间跟踪定位器即可进行VR输出效果的观察，同时观察者可进行空间上的自由移动，沉浸感较强，如下图所示。
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头盔是最早的虚拟现实显示器，其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼在获取这种带有差异的信息后可以在脑海中产生立体感。
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由于头盔显示器的屏幕距离眼睛很近，因此为了使眼睛聚焦到如此近的距离且不易产生疲劳，需要使用专门的镜片，并且此镜片必须能够放大图像，向双眼提供尽可能宽的视野。
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头盔显示系统主要由显示器和光学透镜两部分组成。目前显示器有很多，如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）、VRD类和硅VLSI显示器等。
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显示器，又称监视器，是计算机的重要输出设备之一。显示器的作用主要有两个：一是在输入时显示从键盘输入的命令或数据；二是在程序运行时将机内的数据转换成比较直观的字符、图形或图像输出，以便及时观察程序执行过程中的必要信息和结果。
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按所使用的显示器件分类，有阴极射线管（CRT）显示器、液晶显示器（LCD）和等离子显示器等，其外观样式如下图所示。按所显示的内容分类，有字符显示器、图形显示器和图像显示器三大类。按显示器的颜色可分为单色显示器和彩色显示器。
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显示器的大小有14英寸、15英寸、17英寸、21英寸等。分辨率是显示器的一项技术指标，一般用“横向点数×纵向点数”表示，主要有640×480、800×600、1024×768、1280×1024、1600×1280等，分辨率越高，则显示效果越清晰。
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