研究起步较晚,和一些发达国家相比还有很大的一段距离,随着计算机图形学、计算机系
统工程等技术的高速发展,虚拟现实技术已经得到了相当的重视,引起我国各界人士的兴
趣和关注,研究与应用 VR,建立虚拟环境,虚拟场景模型分布式 VR 系统的开发正朝着深
度和广度发展。国家科委国防科工委部已将虚拟现实技术的研究列为重点攻关项目,国
内许多研究机构和高校也都在进行虚拟现实的研究和应用并取得了一些不错的研究成
果。北京航空航天大学计算机系也是国内最早进行 VR 研究、最有权威的单位之一,其
虚拟实现与可视化新技术研究室集成了分布式虚拟环境,可以提供实时三维动态数据库、
虚拟现实演示环境、用于飞行员训练的虚拟现实系统、虚拟现实应用系统的开发平台等,
并在以下方面取得进展:着重研究了虚拟环境中物体物理特性的表示与处理;在虚拟现
实中的视觉接口方面开发出部分硬件,并提出有关算法及实现方法。清华大学国家光盘工
程研究中心所作的“布达拉宫”,采用了 QuickTime 技术,实现大全景 VR 制;浙江大学
AD&CG 国家重点实验室开发了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统;哈尔滨工业大
学计算机系已经成功地合成了人的高级行为中的特定人脸图像,解决了表情的合成和唇
动合成技术问题,并正在研究人说话时手势和头势的动作、语音和语调的同步等。
二、虚拟现实技术的发展趋势
随着虚拟现实技术在城市规划、军事等方面应用的不断深入,在建模与绘制方法、交互方
式和系统构建方法等方面,对虚拟现实技术都提出来更高的需求。为了满足这些新的需求,
近年来,虚拟现实相关技术研究遵循“低成本、高性能”原则取得了快速发展,表现出一
些新的特点和发展趋势。主要表现在以下方面:
(1)动态环境建模技术
虚拟环境的建立是 VR 技术的核心内容,动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三
维数据,并根据需要建立相应的虚拟环境模型。
(2)实时三维图形生成和显示技术
三维图形的生成技术已比较成熟,而关键是如何“实时生成”,在不降低图形的质量和复
杂程度的前提下,如何提高刷新频率将是今后重要的研究内容。此外,VR 还依赖于立体显
示和传感器技术的发展,现有的虚拟设备还不能满足系统的需要,有必要开发新的三维图
形生成和显示技术。
(3)媒介与人的融合
可以设想,依仗于智能技术的发展,人们终将摆脱程序化的管理方式,使自己的心力和
智力在更大的空间里得到“提升”,创造乐趣和才能全面发展的要求得到满足。可以说,
虚拟现实技术,正是人类进入高度文明社会前的必然的也是必须的技术发展背景和条件。
数字化时代,虚拟现实技术将越来越人性化。有一天,人们会发现所面对的计算机和网络,
将不再是一堆单调和呆板的硬件,而是会说话、根据人的语言、表情和手势做出相应反映
的智能化器件。同计算机和网络打交道,将会如同和人打交道一样方便。对于普通大众而
言,虚拟现实这一数字媒介将不再是神秘的、不可琢磨的事物,而是善解人意的精灵.它了
解人对信息的特殊需求,在人需要它的时候,适时为人们送来信息。借助于虚拟现实技术,
把电子途径直接与人们的生物神经网络连接起来,人机界面不仅是由生硬到友好,而且是
向界面发展,从而最终把其纳入人的本体。虚拟现实技术的人性化,最终将体现出自然性,
达到“天人合一”的完美境界。
(4)大型网络分布式虚拟现实的研究与应用
网络虚拟现实是指多个用户在一个基于网络的计算机集合中,利用新型的人机交互设备
介入计算机产生多维的、适用于用户(即适人化)应用的、相关的虚拟情景环境。分布式
虚拟环境系统除了满足复杂虚拟环境计算的需求外,还应满足分布式仿真与协同工作等
应用对共享虚拟环境的自然需求。分布式虚拟现实系统必须支持系统中多个用户、信息
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