虛擬現實技術(Virtual Reality,VR)是指采用計算機技術為核心的現代高科技手段生成一種虛擬環(huán)境,用戶借助特殊的輸入/輸出設備,與虛擬世界中的物體進行自然的交互,從而通過視覺、聽覺和觸覺等獲得與真實世界相同的感受。
要素
現代高科技手段(計算機圖形技術、計算機仿真技術、人機接口技術、多媒體技術、傳感技術)
虛擬環(huán)境(模擬真實世界中的環(huán)境、模擬人類主觀構造的環(huán)境、模擬真實世界中人類不可見的環(huán)境)
輸入/輸出
輸出設備:頭戴顯示器、3D立體顯示器、3D立體眼鏡、洞穴式立體顯示系統
輸入設備:游戲手柄/搖桿、3D數據手套、位置追蹤器、眼動儀、動作捕捉器(數據衣)等
自然的交互(用戶采用自然的方式對虛擬物體進行操作并得到實時立體的反饋。如:語音、手的移動、頭的轉動、腳的走動等)
虛擬現實技術發(fā)展歷程
虛擬現實技術的萌芽階段:此階段虛擬現實技術沒有形成完整的概念,處于探索階段。
1956年,具有多感官體驗的立體電影系統Sensorama被開發(fā)。
1965年,“虛擬現實之父”美國科學家LvanSutherland提出感覺真實、交互真實的人機協作新理論。
1968年,Lvan Sutherland研發(fā)出視覺沉浸的頭盔式立體顯示器和頭部位置跟蹤系統。
1973年,Myron Krurger提出“VirtualReality”概念。
虛擬現實技術從實驗室走向系統化實現階段:此階段虛擬現實技術的概念逐漸形成和完善,出現了一些比較典型的虛擬現實應用系統。
20世紀80年代初,美國國防部研發(fā)出虛擬戰(zhàn)場系統SIMNET,宇航局開發(fā)用于火星探測的虛擬環(huán)境視覺顯示器。
1986年,“虛擬工作臺”的概念被提出,裸視3D立體顯示器被研發(fā)。
1988年,VPL公司研制出第一款民用虛擬現實產品EyePhone。
1989年, VPL公司創(chuàng)始人正式提出了“VirtualReality” 并被正式認可和使用。
虛擬現實技術快速發(fā)展和完善階段:此階段與虛擬現實技術密切相關的計算機軟件、硬件系統迅速發(fā)展,從而推動了虛擬現實技術在各行業(yè)領域廣泛應用。
1992年,Sense8公司開發(fā)“WTK”軟件開發(fā)包,極大縮短虛擬現實系統的開發(fā)周期。
1993年,波音公司使用虛擬現實技術設計出波音777飛機。
1994年,虛擬現實建模語言、建模語言出現,為圖形數據的網絡傳輸和交互奠定基礎。
隨著時間推移,越來越多輸入輸出設備進入市場,人機交互系統設計不斷創(chuàng)新,推動了虛擬現實技術的行業(yè)領域應用。