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)應用的需要，利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應的虛擬環(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備和傳感設備，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設備還遠不能滿足系統(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，機器應感應其動作，并對虛擬環(huán)境作相應的變化。所以，傳感裝置的研究以及設備的跟蹤精度和跟蹤范圍都有待進一步深入研究。

（4）應用系統(tǒng)開發(fā)工具。VR應用的關(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?shù)膽脤ο罂纱蠓鹊靥岣咝剩瑴p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、醫(yī)學等范疇，它對于設計實際的應用系統(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。

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