虚拟现实技术的应用研究
摘要：随着计算机技术的迅猛发展，虚拟现实技术的应用日趋广泛和深入。基于此，本文将深入浅出地对虚拟现实技术的定义、应用领域、未来的发展前景和存在的问题进行介绍，重点阐述虚拟现实技术的应用领域以及相关研究，以期使读者对于虚拟现实有一个相对明晰的认知。本文内容介绍：在第2部分会对虚拟现实技术进行简单介绍;第3部分将部分应用虚拟现实技术的领域进行介绍;第4部分描述虚拟现实技术研究现状和前景;在第5部分对全文进行总结。
关键词：虚拟现实技术 研究现状 虚拟现实应用 虚拟现实发展前景
一、引言
虚拟现实对于很多人来讲还是一个比较新的词汇，也可能你听说过，但并不了解，只是认为佩戴显示设备，观看虚拟出来的内容，有身临其境之感，以为这就是虚拟现实技术。不尽然，那虚拟现实技术究竟指什么呢?本文将为读者解决这个困惑。
二、虚拟现实技术简介
2.1什么是虚拟现实技术
虚拟现实技术即虚拟现实。虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)是近年来出现的高新技术。从本质上来说，虚拟现实是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段，因此具有多感知性、存在感、交互性、自主性等重要特征。虚拟现实技术并不是一项单一的技术，而是多种技术综合后产生的，其核心的关键技术主要有动态环境建模技术、立体显示和传感器技术、系统开发工具应用技术、实时三维图形生成技术、系统集成技术等五大项。
2.2虚拟现实技术特征
虚拟现实技术主要有四个特征：(1)沉浸性：主要是指让计算机产生一种虚拟的环境，让参与到其中的人有一种和现实世界一样的感觉，就如身临其境一般。(2)交互性：主要是指用户对计算机模拟出的虚拟环境中的物体具有可操作性和从虚拟环境中的物体上得到的反馈。(3)想象力：主要是指虚拟现实技术它具有很广阔的想象空间，不仅可以模拟出现实存在的世界，而且还可以模拟出不存在的环境。(4)多感知性：主要是指这项技术不仅能够让我们感受到视觉和听觉这两种一般计算机就可以给我们提供的感觉外，还可以给我们提供触觉、味觉等一般计算机难以模拟出的感觉。
三、虚拟现实技术的应用领域
虚拟现实技术在很多领域内均有比较理想的应用，如教育与培训、娱乐与艺术、医学、军事、商业等领域，下面我们将就其中几个比较典型的应用领域展开叙述。
3.1教育与培训
虚拟现实应用于教育是教育技术发展的一个飞跃。在教育领域中，把虚拟现实技术的产品作为一种新的学习工具，一方面可以使学习者从逼真的虚拟假想空间中获取真实世界中得不到或难以得到的经验和感受，另一方面也使教师等教育工作者逐渐养成用数字时代的思维方式去教育学生的行为方式与习惯。
在教育领域的实践中，虚拟现实技术在教育中的应用大致可分为以下几个方面：(1)模拟训练(2)科学研究(3)虚拟学习环境(4)虚拟实验室(5)仿真虚拟校园等。
3.2娱乐与艺术
如电视台使用的虚拟演播室也是一种虚拟现实技术。虚拟演播室系统是一种只需要有演员和道具，不需要实际的真实场景的演播系统。这个让观众耳目一新的系统不但为电视制作人提供了广阔的创作空间，而且在丰富节目包装方式、降低节目成本方面有着十分可观的优势。不过，目前，除中央电视台或凤凰卫视、北京电视台等大媒体外，我国电视台或传媒机构对于虚拟现实技术的应用与研究还比较粗浅，成功的实例还不是很多。
3.3商业领域
网络购物相对于传统的购物方式具有方便、经济等一系列的优势，同时随着近年来物流行业的迅速发展，网络购物在时效性方面也有了很大的提高。但是由于网页技术的限制，购物网站往往通过图片和文字来展示网站商品。通过网页中的图片，消费者很难完整和准确地掌握产品的信息，过多的文字介绍也让购物过程变得繁琐和枯燥无味。而将虚拟现实技术引入到网络购物中来，用该技术创建能够与用户产生互动的三维虚拟超市场景，使人置身于真实的互动的三维购物场景之中，将使网络购物变得更加真实。将传统购物与传统的网络购物特点相结合，使网络购物的`用户体验性能得到极大的提高。
四、虚拟现实技术研究现状与前景
4.1目前存在的问题
(1)硬件的限制。一般情况下，想要实现一个高质量虚拟现实系统，外部设备的规格就要非常高，而且设备的精度、舒适度等方面还有待提高。(2)图形生成速度滞后。图形生成速度就是虚拟现实中场景要随着人的动作的变化而做出相应的改变，而以我们现在的技术想要做好还是很难。(3)三维数据量大。虚拟现实技术中有很多的模型，其占用的空间很大，而以我们现在的宽带的速度跟不上，而且会对计算机带来很大的负载。(4)缺少人性化。我们现在只能通过鼠标、键盘、头盔等简单的工具实现虚拟化，犹如机器人一般，所以要增加人性化处理。
4.2未来发展方向
发展方向与上面提到的瓶颈是相对的，所以未来虚拟现实技术将主要朝着以下几个方面去发展：(1)人机交互界面;(2)感知研究领域;(3)高效的虚拟现实软件和算法;(4)廉价的虚拟现实硬件系统;(5)智能虚拟环境。
五、结语
虚拟现实技术经历大半个世纪科学研究，从一开始的简单仿真到现在涉及到了人的感觉、触觉等，在这大半世纪里，有许多的科学研究者付出了自己毕生的心血。
而随着科技和社会的不断发展，虚拟现实技术也在向我们展示它未来广阔的前景。作为新世纪最有前途的技术之一，它一定会不停的带给我们惊喜。同时我们也希望我国科学家们能够努力研究，让我国的虚拟现实技术的研究处于世界领先水平。
参考文献：
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