虚拟现实是（54)相结合的产物。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

虚拟现实

虚拟现实的概念

1）虚拟现实的定义

虚拟现实是一门综合技术，它是指以计算机技术为主，综合利用计算机三维图形技术、模拟技术、传感技术、人机界面技术、显示技术、伺服技术等，来生成一个逼真的三维视觉、触觉及嗅觉等感觉世界，让用户可以从自己的视点出发，利用自身的功能和一些设备，对所产生的虚拟世界这一客体进行浏览和交互式考察。

2）虚拟现实的特点

虚拟现实有三大特点，即沉浸感、交互性和构想性。由于三者的英文名称均以字母I打头，又被称为3I特性。

（1）沉浸感。沉浸感指的是人沉浸在虚拟环境中，具有和在真实环境中一样的感觉。

（2）交互性。交互性指在虚拟环境中体验者不是被动地感受，而是可以通过自己的动作改变感受的内容。

（3）构想性。构想性指虚拟的环境是人构想出来的，因而可以用以实现一定目标的用途。

VRML概述

按照Web3D协会的定义，VRML（Virtual Reality Modeling Language，虚拟现实造型语言）是一种用于在Internet上构筑三维多媒体和共享虚拟世界的开放式语言标准。

VRML的基本目标是建立因特网上的交互式多媒体，基本特征有分布式、三维、交互性、多媒体集成和境界逼真性等。

目前因特网上有很多VRML站点，在浏览VRML站点前，要给浏览器安装VRML插件，常见的插件有CosmoPlayer、Cortona等。

VRML的应用

VRML技术的应用极为广泛，目前在娱乐、教育及艺术方面的应用占据主流，其次是军事与航空应用、医学应用、机器人应用、商业应用，另外在可视化计算、制造业等方面也有相当比例的应用。

1）远程教育

国内外一些高等院校已经利用VRML成功地开发了基于虚拟现实技术的远程教育中心。它虚拟出真实的校园环境，让用户可以进行诸如提问、考试、实时教学和交流等，实现远程教育的各项功能。

2）商业应用

VRML在商业方面主要应用于商品展示，能够让顾客更好地感受感兴趣的商品。

3）网络娱乐

网络娱乐是VRML的一个重要应用领域，它能提供良好的交互功能、更加逼真的虚拟环境，给人们带来美好的娱乐感觉。

目前，VRML正朝着实时通信、大规模用户交互的方向发展。

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