虛擬現實系統(tǒng)的組成

1、專業(yè)圖形處理計算機

計算機在虛擬現實系統(tǒng)中處于核心地位，是系統(tǒng)的心臟，是VR的引擎，主要負責從輸人設備中讀取數據、訪問與任務相關的數據庫，執(zhí)行任務要求的實時計算，從而實時更新虛擬世界的狀態(tài)，并把結果反饋給輸出顯示設備。由于虛擬世界是一個復雜的場景，系統(tǒng)很難預測所有用戶的動作，也就很難在內存中存儲所有相應的狀態(tài)，因此虛擬世界 需要實時繪制和刪除，以至于大大地增加了計算量，這對計算機的配置提出了極高的要求。

2、應用軟件系統(tǒng)

虛擬現實的應用軟件系統(tǒng)是實現VR技術應用的關鍵，提供了工具包和場景圖，主要完成虛擬世界中對象的幾何模型、物理模型、行為模型的建立和管理;三維立體聲的生 成、三維場景的實時繪制；虛擬世界數據庫的建立與管理等。目前這方面國外的軟件較成熟，如MultiGen Creator、VEGA、EON Studio和Virtool等。國內的軟件中比較有名 的當屬中視典公司的VRP軟件等。

3、數據庫

數據庫用來存放整個虛擬世界中所有對象模型的相關信息。在虛擬世界中，場景需要實時繪制，大量的虛擬對象需要保存、調用和更新，所以需要數據庫對對象模型進行分 類管理。

4、輸入設備

輸入設備是虛擬現實系統(tǒng)的輸人接口，其功能是檢測用戶的輸人信號，并通過傳感器輸人計算機?；诓煌墓δ芎湍康模斎嗽O備除了包括傳統(tǒng)的鼠標、鍵盤外，還包括用于手姿輸入的數據手套、身體姿態(tài)的數據衣、語音交互的麥克風等，以解決多個感覺通道的交互。

5、輸出設備

輸出設備是虛擬現實系統(tǒng)的輸出接口，是對輸人的反饋，其功能是由計算機生成的信息通過傳感器傳給輸出設備。輸出設備以不同的感覺通道（視覺、聽覺、觸覺）反饋給用戶。輸出設備除了包括屏幕外，還包括聲音反饋的立體聲耳機、力反饋的數據手套以及 大屏幕立體顯示系統(tǒng)等。

VR系統(tǒng)的技術特征

1、多感知性

所謂多感知性就是指導包括視覺感知外， 還包括聽覺、力覺、觸覺和運動感知、甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。

2、存在感

又稱臨場感，它是指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實程度。理想的模擬環(huán)境應該達到使用戶難以分辨真假的程度。

3、交互性

它是指用戶對模擬環(huán)境內物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度(包括實時性)。我們借助與我們8的感覺器官，在虛擬的環(huán)境中體驗真實的環(huán)境。

4、自主性

是指虛擬環(huán)境中物體依據物理定律進行動作的程度。虛擬現實系統(tǒng)的關鍵技術主要由動態(tài)環(huán)境建模技術、實時三維圖形生成技術、立體顯示和傳感器技術、應用系統(tǒng)開發(fā)工具和系統(tǒng)集成技術等五個方面組成。其中動態(tài)環(huán)境建模技術的目的是根據應用的需要獲取實際環(huán)境的三維數據， 并利用獲取的三維數據建立相應的虛擬環(huán)境模型。而三維圖形的生成技術關鍵是如何實現“實時”生成。立體顯示和傳感器技術是虛擬現實中實施交互能力的關鍵。

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