虛擬現(xiàn)實的關(guān)鍵技術(shù)

（1）動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)。虛擬環(huán)境的建立是VR技術(shù)的核心內(nèi)容。動態(tài)建模技術(shù)的目的是獲取實際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要，利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。三維數(shù)據(jù)的獲取可采用CAD技術(shù)（有規(guī)則的環(huán)境），而更多的情況則需采用非接觸式的視覺模技術(shù)，二者有機結(jié)合可有效地提高數(shù)據(jù)獲取的效率。

（2）實時三維圖形生成技術(shù)。目前，三維圖形的生成技術(shù)雖然已比較成熟，但如何“實時生成”仍然是實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重要瓶頸。為了達到實時的目的，至少要保證圖形的刷新率不低于15幀／s，**高于30幀／s。在不降低圖形品質(zhì)和復(fù)雜程度的前提下，如何提高刷新頻率是該技術(shù)的一項重要研究內(nèi)容。同時計算機圖形技術(shù)、仿真技術(shù)的提高對其發(fā)展也會產(chǎn)生重要影響，尤其圖形生成的硬件體系結(jié)構(gòu)在虛擬現(xiàn)實的真實感以及圖形生成中用于加速的各種有效技術(shù)。

（3）立體顯示和傳感器技術(shù)。VR是在三維空間中完成人機交流，為了準(zhǔn)確及時地獲取人的動作信息，需要各類精度高、可靠的三維人機交互設(shè)備和傳感設(shè)備，即VR的交互能力依賴于立體顯示和傳感器技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)有的VR設(shè)備還遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)的需要，例如頭盔式三維立體顯示器存在過重（15~20Kg）、分辨率低、刷新頻率慢、跟蹤精度低、視場不夠?qū)?、眼睛易疲勞等缺點；同樣，數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣等都有延遲大、分辨率低、使用不便等缺點。因此，有必要開發(fā)新的三維顯示技術(shù)。而各種傳感器則是有效進行視、聽、動等高級人機交互技術(shù)的關(guān)鍵。比如人抓取物體時，機器應(yīng)感應(yīng)其動作，并對虛擬環(huán)境作相應(yīng)的變化。所以，傳感裝置的研究以及設(shè)備的跟蹤精度和跟蹤范圍都有待進一步深入研究。

（4）應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具。VR應(yīng)用的關(guān)鍵是尋找合適的場合和對象，即如何發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。選擇適當(dāng)?shù)膽?yīng)用對象可大幅度地提高效率，減輕勞動強度，提高產(chǎn)品品質(zhì)。為了達到這一目的，必須研究VR的開發(fā)工具。例如，VR系統(tǒng)開發(fā)平臺、分布式VR技術(shù)等，這些都直接與計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)的快速發(fā)展密切相關(guān)。

（5）多種系統(tǒng)集成技術(shù)。由于VR系統(tǒng)中包含大量的感知信息和模型，因此系統(tǒng)的集成技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。系統(tǒng)集成技術(shù)包括信息的同步技術(shù)、模型的標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、模式識別與合成技術(shù)等。

（6）用戶的適用性。VR技術(shù)的發(fā)展離不開對用戶適應(yīng)性的分析與研究，即研究在現(xiàn)有硬件技術(shù)的條件下，如何**不同性能設(shè)備的組合來滿足用戶的要求。這項研究不僅涉及到計算機硬件和軟件，還涉及心理學(xué)、醫(yī)學(xué)等范疇，它對于設(shè)計實際的應(yīng)用系統(tǒng)具有重要意義。

（7）智能技術(shù)（Artificial Intelligence ，簡稱AI.）。在VR中，計算機是從人的各種動作、語言等變化中獲得信息。要正確理解這些信息，需要借助于VR.技術(shù)來解決，如：語音識別、圖像識別、自然語言理解等，這些智能接口領(lǐng)域的研究課題是VR技術(shù)的基礎(chǔ)。

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