虚拟现实的关键技术

（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。动态建模技术的目的是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要，利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可采用CAD技术（有规则的环境），而更多的情况则需采用非接触式的视觉模技术，二者有机结合可有效地提高数据获取的效率。

（2）实时三维图形生成技术。目前，三维图形的生成技术虽然已比较成熟，但如何“实时生成”仍然是实现虚拟现实技术的重要瓶颈。为了达到实时的目的，至少要保证图形的刷新率不低于15帧／s，**高于30帧／s。在不降低图形品质和复杂程度的前提下，如何提高刷新频率是该技术的一项重要研究内容。同时计算机图形技术、仿真技术的提高对其发展也会产生重要影响，尤其图形生成的硬件体系结构在虚拟现实的真实感以及图形生成中用于加速的各种有效技术。

（3）立体显示和传感器技术。VR是在三维空间中完成人机交流，为了准确及时地获取人的动作信息，需要各类精度高、可靠的三维人机交互设备和传感设备，即VR的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展。现有的VR设备还远不能满足系统的需要，例如头盔式三维立体显示器存在过重（15~20Kg）、分辨率低、刷新频率慢、跟踪精度低、视场不够宽、眼睛易疲劳等缺点；同样，数据手套、数据衣等都有延迟大、分辨率低、使用不便等缺点。因此，有必要开发新的三维显示技术。而各种传感器则是有效进行视、听、动等高级人机交互技术的关键。比如人抓取物体时，机器应感应其动作，并对虚拟环境作相应的变化。所以，传感装置的研究以及设备的跟踪精度和跟踪范围都有待进一步深入研究。

（4）应用系统开发工具。VR应用的关键是寻找合适的场合和对象，即如何发挥想象力和创造力。选择适当的应用对象可大幅度地提高效率，减轻劳动强度，提高产品品质。为了达到这一目的，必须研究VR的开发工具。例如，VR系统开发平台、分布式VR技术等，这些都直接与计算机技术、多媒体技术的快速发展密切相关。

（5）多种系统集成技术。由于VR系统中包含大量的感知信息和模型，因此系统的集成技术起着至关重要的作用。系统集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、模式识别与合成技术等。

（6）用户的适用性。VR技术的发展离不开对用户适应性的分析与研究，即研究在现有硬件技术的条件下，如何**不同性能设备的组合来满足用户的要求。这项研究不仅涉及到计算机硬件和软件，还涉及心理学、医学等范畴，它对于设计实际的应用系统具有重要意义。

（7）智能技术（Artificial Intelligence ，简称AI.）。在VR中，计算机是从人的各种动作、语言等变化中获得信息。要正确理解这些信息，需要借助于VR.技术来解决，如：语音识别、图像识别、自然语言理解等，这些智能接口领域的研究课题是VR技术的基础。

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