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科技名词定义中文名称：虚拟现实英文名称：virtualreality;vr定义1：存在于计算机系统中的逻辑环境，通过输出设备模拟显示现实世界中的三维物体和它们的运动规律和方式。应用学科：地理学（一级学科）；地理信息系统（二级学科）定义2：利用计算机发展中的高科技手段构造的，使参与者获得与现实一样的感觉的一个虚拟的境界。应用学科：通信科技（一级学科）；服务与应用（二级学科）定义3：一种模拟三维环境的技术，用户可以如在现实世界一样地体验和操纵这个环境。应用学科：资源科技（一级学科）；资源信息学（二级学科）内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片虚拟现实场景虚拟现实(virtualreality，简称vr，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。目录定义发展虚拟现实的基本特征多感知性（multi-sensory）浸没感（immersion）交互性（interactivity）构想性（imagination）虚拟现实在各行业的应用虚拟现实在城市规划中的应用虚拟现实在医学中应用虚拟现实在娱乐、艺术与教育方面的应用虚拟现实在军事与航天工业的应用虚拟现实在室内设计中的应用虚拟现实在房产开发中的应用虚拟现实在工业仿真中的应用虚拟现实在应急推演中的应用虚拟现实在文物古迹中的应用虚拟现实在游戏中的应用虚拟现实在web3d/产品/静物展示中的应用虚拟现实在道路桥梁中的应用虚拟现实在地理中的应用虚拟现实在教育中的应用虚拟现实在虚拟演播室中的应用虚拟现实在水文地质研究中的应用虚拟现实在维修中的应用关键技术实时三维计算机图形技术广角（宽视野）的立体显示立体声触觉与力觉反馈语音输入输出虚拟现实艺术（vr艺术）定义发展虚拟现实的基本特征多感知性（multi-sensory）浸没感（immersion）交互性（interactivity）构想性（imagination）虚拟现实在各行业的应用虚拟现实在城市规划中的应用虚拟现实在医学中应用虚拟现实在娱乐、艺术与教育方面的应用虚拟现实在军事与航天工业的应用虚拟现实在室内设计中的应用虚拟现实在房产开发中的应用虚拟现实在工业仿真中的应用虚拟现实在应急推演中的应用虚拟现实在文物古迹中的应用虚拟现实在游戏中的应用虚拟现实在web3d/产品/静物展示中的应用虚拟现实在道路桥梁中的应用虚拟现实在地理中的应用虚拟现实在教育中的应用虚拟现实在虚拟演播室中的应用虚拟现实在水文地质研究中的应用虚拟现实在维修中的应用关键技术实时三维计算机图形技术广角（宽视野）的立体显示立体声触觉与力觉反馈语音输入输出虚拟现实艺术（vr艺术）展开编辑本段定义vr是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3d世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形(cg)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。概括地说，虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境，它可以是实际上可实现的，也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此，虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境，人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中，并操作、控制环境，实现特殊的目的，即人是这种环境的主宰。编辑本段发展早在60年代初，随着cad技术的发展，人们就开始研究立体声与三维立体显示相结合的计算机系统。80年代，jaronlanier提出了"虚拟现实"vr（virtualreality）的观点，目的在于建立一种新的用户界面，使用户可以置身于计算机所表示的三维空间资料库环境中，并可以通过眼、手、耳或特殊的空间三维装置在这个环境中"环游"，创造出一种"亲临其境"的感觉。虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互的环境。与传统的计算机人――机界面（如键盘、鼠标器、图形用户界面以及流行的windows比，虚拟现实无论在技术上还是思想上都有质的飞跃。传统的人――机界面将用户和计算机视为两个独立的实体，而将界面视为信息交换的媒介，由用户把要求或指令输入计算机，计算机对信息或受控对象作出动作反馈。虚拟现实则将用户和计算机视为一个整体，通过各种直观的工具将信息进行可视化，形成一个逼真的环境，用户直接置身于这种三维信息空间中自由地使用各种信息，并由此控制计算机。虚拟现实用以下3种基本技术进行了概括：1、三维计算机图形学技术；2、采用多种功能传感器的交互式接口技术；3、高清晰度显示技术。二、虚拟现实系统的技术1、虚拟现实首先是一种可视化界面技术，可以有效地建立虚拟环境，这主要集中在两个方面，一是虚拟环境能够精确表示物体的状态模型，二是环境的可视化及渲染。2、虚拟现实仅是计算机系统设置的一个近似客观存在的环境，为用户提供逼真的三维视感、听感、触感和嗅感的感受。它是硬件、软件和外围设备的有机组合。3、用户可通过自身的技能以6个自由度在这个仿真环境里进行交互操作。虚拟现实的关键是传感技术。5、虚拟现实离不开视觉和听觉的新型可感知动态数据库技术。可感知动态数据库技术与文字识别、图像理解、语音识别和匹配技术关系密切，并需结合高速的动态数据库检索技术。6、虚拟现实不仅是计算机图形学或计算机成像生成的一幅画面，更重要的是人们可以通过计算机和各种人机界面与机交互，并在精神感觉上进入环境。它需要结合人工智能，模糊逻辑和神经元技术。编辑本段虚拟现实的基本特征多感知性（multi-sensory）所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术，特别是传感技术的限制，目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。浸没感（immersion）又称临场感，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假，使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中，该环境中的一切看上去是真的，听上去是真的，动起来是真的，甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的，如同在现实世界中的感觉一样。交互性（interactivity） 指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。例 如，用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体，这时手有握着东西的感觉，并可以感 觉物体的重量，视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。 构想性（imagination） 强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存 在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。 由于浸没感、交互 性和构想性三个特性的英文单词的第一个字母均为i，所以这三个特性又通常被统称为3i 一般来说，一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听 觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备，以及味觉、嗅 觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成。 编辑本段虚拟现实在各行业的应用 虚拟现实在城市规划中的应用 城市规划一直是对全新的可视化技术需求最为迫切的领域之一，虚拟现实技术可以广泛 的应用在城市规划的各个方面，并带来切实且可观的利益： 展现规划方案虚拟现实系统的沉 浸感和互动性不但能够给用户带来强烈、逼真的感官冲击，获得身临其境的体验，还可以通 过其数据接口在实时的虚拟环境中随时获取项目的数据资料，方便大型复杂工程项目的规划、 设计、投标、报批、管理，有利于设计与管理人员对各种规划设计方案进行辅助设计与方案 评审。 规避设计风险 虚拟现实所建立的虚拟环境是由基于真实数据建立的数字模型组合而 成，严格遵循工程项目设计的标准和要求建立逼真的三维场景，对规划项目进行真实的“再 现”。用户在三维场景中任意漫游，人机交互，这样很多不易察觉的设计缺陷能够轻易地被发 现，减少由于事先规划不周全而造成的无可挽回的损失与遗憾，大大提高了项目的评估质量。 加快设计速度运用虚拟现实系统，我们可以很轻松随意的进行修改，改变建筑高度，改变建 筑外立面的材质、颜色，改变绿化密度，只要修改系统中的参数即可。从而大大加快了方案 设计的速度和质量，提高了方案设计和修正的效率，也节省了大量的资金，提供合作平台 虚拟现实技术能够使政府规划部门、项目开发商、工程人员及公众可从任意角度，实时互动真实地看到规划效果，更好地掌握城市的形态和理解规划师的设计意图。有效的合作是保证 城市规划最终成功的前提，虚拟现实技术为这种合作提供了理想的桥梁，这是传统手段如平 面图、效果图、沙盘乃至动画等所不能达到的。 加强宣传效果对于公众关心的大型规划项目， 在项目方案设计过程中，虚拟现实系统可以将现有的方案导出为视频文件用来制作多媒体资 料予以一定程度的公示，让公众真正的参与到项目中来。当项目方案最终确定后，也可以通 过视频输出制作多媒体宣传片，进一步提高项目的宣传展示效果。 虚拟现实在医学中应用 vr 在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中，可以建立虚拟的人体模 型，借助于跟踪球、hmd、感觉手套，学生可以很容易了解人体内部各器官结构，这比现有的 采用教科书的方式要有效得多。pieper 及satara 等研究者在90 年代初基于两个sgi 工作站 建立了一个虚拟外科手术训练器，用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚拟 的手术台与手术灯，虚拟的外科工具（如手术刀、注射器、手术钳等），虚拟的人体模型与器 官等。借助于hmd 及感觉手套，使用者可以对虚拟的人体模型进行手术。但该系统有待进一 步改进，如需提高环境的真实感，增加网络功能，使其能同时培训多个使用者，或可在外地 专家的指导下工作等。另外，在远距离遥控外科手术，复杂手术的计划安排，手术过程的信 息指导，手术后果预测及改善残疾人生恬状况，乃至新型药物的研制等方面，vr 技术都有十 分重要的意义。 在医学院校，学生可在虚拟实验室中，进行“尸体”解剖和各种手术练 习。用这项技术，由于不受标本、场地等的限制，所以培训费用大大降低。一些用于医学培 训、实习和研究的虚拟现实系统，仿真程度非常高，其优越性和效果是不可估量和不可比拟 的。例如，导管插入动脉的模拟器，可以使学生反复实践导管插入动脉时的操作；眼睛手术 模拟器，根据人眼的前眼结构创造出三维立体图像，并带有实时的触觉反馈，学生利用它可 以观察模拟移去晶状体的全过程，并观察到眼睛前部结构的血管、虹膜和巩膜组织及角膜的 透明度等。还有麻醉虚拟现实系统、口腔手术模拟器等。 外科医生在真正动手术之前， 通过虚拟现实技术的帮助，能在显示器上重复地模拟手术，移动人体内的器官，寻找最佳手 术方案并提高熟练度。另外，在远距离遥控外科手术，复杂手术的计划安排，手术过程的信