虚拟现实技术

虚拟现实技术具有超越现实的虚拟性。它是伴随多媒体技术发展起来的计算机新技术，它利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨率显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，用户需要通过特殊的交互设备才能进入虚拟环境中。这是一门崭新的综合性信息技术，它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支，从而大大推进了计算机技术的发展。它的一个主要功能是生成虚拟境界的图形，故此又称为图形工作站。目前在此领域应用最广泛的是SGI、SUN等生产厂商生产的专用工作站，但近来基于Intel奔腾Ⅲ（Ⅳ代）代芯片的和图形加速卡的微机图形工作站性能价格比优异，有可能异军突起。图像显示设备是用于产生立体视觉效果的关键外设，目前常见的产品包括光阀眼镜、三维投影仪和头盔显示器等。其中高档的头盔显示器在屏蔽现实世界的同时，提供高分辨率、大视场角的虚拟场景，并带有立体声耳机，可以使人产生强烈的浸没感。其他外设主要用于实现与虚拟现实的交互功能，包括数据手套、三维鼠标、运动跟踪器、力反馈装置、语音识别与合成系统等等。虚拟现实技术的应用前景十分广阔。它始于军事和航空航天领域的需求，但近年来，虚拟现实技术的应用已大步走进工业、建筑设计、教育培训、文化娱乐等方面。它正在改变着我们的生活。

虚拟与现实两词具有相互矛盾的含义，把这两个词放在一起，似乎没有意义，但是科学技术的发展却赋予了它新的含义。虚拟现实的明确定义不太好说，按最早提出虚拟现实概念的学者

https://www.360docs.net/doc/ae430102.html,niar的说法，虚拟现实，又称假想现实，意味着“用电子计算机合成的人工世界”。从此可以清楚地看到，这个领域与计算机有着不可分离的密切关系，信息科学是合成虚拟现实的基本前提。编辑本段主要特征

多感知性(Multi-Sensory)——所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术，特别是传感技术的限制，目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。

浸没感(Immersion)——又称临场感或存在感，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假，使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中，该环境中的一切看上去是真的，听上去是真的，动起来是真的，甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的，如同在现实世界中的感觉一样。

交互性(Interactivity)——指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。例如，用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体，这时手有握着东西的感觉，并可以感觉物体的重量，视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。

构想性(Imagination)——又称为自主性——强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。

一般来说，一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备，以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成

编辑本段面临的问题

生成虚拟现实需要解决以下三个主要问题：

①

以假乱真的存在技术。即怎样合成对观察者的感官器官来说与实际存在相一致的输入信息，也就是如何可以产生与现实环境一样的视觉，触觉，嗅觉等。

②

相互作用。观察者怎样积极和能动地操作虚拟现实，以实现不同的视点景象和更高层次的感觉信息。实际上也就是怎么可以看得更像，听得更真等等。

③

自律性现实。感觉者如何在不意识到自己动作、行为的条件下得到栩栩如生的现实感。在这里，观察者、传感器、计算机仿真系统与显示系统构成了一个相互作用的闭环流程。

编辑本段关键技术

虚拟现实是多种技术的综合，其关键技术和研究内容包括以下几个方面：

1、环境建模技术

即虚拟环境的建模，目的是获取实际三维环境的三维数据，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。

2、立体声合成和立体显示技术

在虚拟现实系统中消除声音的方向与用户头部运动的相关性，同时在复杂的场景中实时生成立体图形。

3、触觉反馈技术

在虚拟现实系统中让用户能够直接操作虚拟物体并感觉到虚拟物体的反作用力，从而产生身临其境的感觉。

4、交互技术

虚拟现实中的人机交互远远超出了键盘和鼠标的传统模式，利用数字头盔、数字手套等复杂的传感器设备，三维交互技术与语音识别、语音输入技术成为重要的人机交互手段。

5、系统集成技术

由于虚拟现实系统中包括大量的感知信息和模型，因此系统的集成技术为重中之重：包括信息同步技术、模型标定技术、数据转换技术、识别和合成技术等等。

虚拟现实是在计算机中构造出一个形象逼真的模型。人与该模型可以进行交互，并产生与真实世界中相同的反馈信息，使人们获得和真实世界中一样的感受。当人们需要构造当前不存在的环境（合理虚拟现实）、人类不可能达到的环境（夸张虚拟现实）或构造纯粹虚构的环境（虚幻虚拟现实）以取代需要耗资巨大的真实环境时，就可以利用虚拟现实技术。

为了实现和在真实世界中一样的感觉，就需要有能实现各种感觉的技术。人在真实世界中是通过眼睛、耳朵、手指、鼻子等器官来实现视觉、触觉（力觉）、嗅觉等功能的。人们通过视觉观看到色彩斑斓的外部环境，通过听觉感知丰富多彩的音响世界，通过触觉了解物体的形状和特性，通过嗅觉知道周围的气味。总之，通过各种各样的感觉，使我们能够同客观真实世界交互（交流），使我们浸沉于和真实世界一样的环境中。

在这里，实现听觉最为容易；实现视觉是最基本的也是必不可少的和最常用的；实现触觉只有在某些情况下需要，现在正在完善；实现嗅觉还刚刚开始。人从外界获得的信息，有80%—90%来自视觉。因此在虚拟环境中，实现和真实环境中一样的视觉感受，对于获得逼真感、浸沉感至为重要。

在虚拟现实中和通常图像显示不同的是，要求显示的图像要随观察者眼睛位置的变化而变化。此外，要求能快速生成图像以获和实时感。例如，制作动画时不要求实时，为了保证质量每幅画面需要多长时间生成不受限制。而虚拟现实时生成的画面通常为30帧/秒。有了这样的图像生成能力，再配以适当的音响效果，就可以使人有身临其境的感受。

能够提供视觉和听觉效果的虚拟现实系统，已被用于各种各样的仿真系统中。城市规划中，这样的系统正发挥着巨大作用。例如，许多城市都有自己的近期、中期和远景规划。在规划中需要考虑各个建筑同周围环境是否和谐相容，新建筑是否同周围的原有的建筑协调，以免造成建筑物建成后，才发现它破坏了城市原有风格和合理布局。

这样的仿真系统还可用以保护文物、重现古建筑。把珍贵的文物用虚拟现实技术展现出来供人参观，有利于保护真实的古文物。山东曲阜的孔子博物院就是这么做的。它把大成殿也制成模型，观众通过计算机便可浏览到大成殿几十根镂空雕刻的盘龙大石柱，还可以绕到大成殿后面游览。

用虚拟现实技术建立起来的水库和江河湖泊仿真系统，更能使人一览无遗。例如建立起三峡水库模型后，便可在水库建成之前，直观地看到建成后的壮观景象。蓄水后将最先淹没哪些村庄和农田，哪些文物将被淹没，这样能主动及时解决问题。如果建立了某地区防汛仿真系统，就可以模拟水位到达警戒线时哪些堤

段会出现险情，万一发生决口将淹没哪些地区。这对制定应急预案有莫大的帮助。

虚拟现实的广泛用途，把计算机应用提高到一个崭新的水平，其作用和意义显而易见。此外，还可从更高的层次上来看待其作用和意义。一是在观念上，从“以计算机为主体”变成“以人为主体”。二是在哲学上使人进一步认识“虚”和“实”之间的关系。

过去的人机界面（人同计算机的交流）要求人去适应计算机，而使用虚拟现实技术后，人可以不必意识到自己在同计算机打交道，而可以像在日常环境中处理事情一样同计算机交流。这就把人从操作计算机的复杂工作中解放出来。在信息技术日益复杂、用途日益广泛的今天，这充分发挥信息技术的潜力具有重大的意义。

虚和实的关系是一个古老的哲学命题。我们是处于真实的客观世界中，还是只处于自己感觉世界中，一直是唯物论和唯心论争论的焦点。以视觉为例，我们所看到的一切，不过是视网膜上的影像。过去，视网膜上的影像都是真实世界的反映，因此客观的真实世界同主观的感觉世界是一致的。现在，虚拟现实导致了二重性，虚拟现实的景物对人感官来说是实实在在的存在，但它又的的确确是虚构的东西。可是，按照虚构东西行事，往往又会得出正确的结果。因此就引发了哲学上要重新认识“虚”和“实”之间关系的课题。

编辑本段代表性设备

在VR系统中，有许多有趣的、功能不同的专用设备，下面选一些代表性的设备加以介绍。

BOOM可移动式显示器

它是一种半投入式视觉显示设备。使用时，用户可以把显示器方便地置于眼前，不用时可以很快移开。BOOM使用小型的阴极射线管，产生的像素数远远小于液晶显示屏，图像比较柔和，分辨率为1280×1024像素，彩色图像。

数据手套:数据手套

一种输入装置，它可以把人手的动作转化为计算机的输入信号。它由很轻的弹性材料构成。该弹性材料紧贴在手上，同时附着许多位置、方向传感器和光纤导线，以检测手的运动。光纤可以测量每个手指的弯曲和伸展，而通过光电转换，手指的动作信息可以被计算机识别。

TELETACT手套

它是一种用于触觉和力觉反馈的装置，利用小气袋向手提供触觉和力觉的刺激。这些小气袋能被迅速地加压和减压。当虚拟手接触一件虚拟物体时，存储在计算机里的该物体的力模式被调用，压缩机迅速对气袋充气或放气，使手部有一种非常精确的触觉。

数据衣

为了让VR系统识别全身运动而设计的输入装置。数据衣对人体大约50多个不同的关节进行测量，包括膝盖、手臂、躯干和脚。通过光电转换，身体的运动信息被计算机识别。通过BOOM 显示器和数据手套与虚拟现实交互数据衣。

编辑本段虚拟现实技术的分类

桌面级的虚拟现实

桌面虚拟现实利用个人计算机和低级工作站进行仿真，计算机的屏幕用来作为用户观察虚拟境界的一个窗口，各种外部设备一般用来驾驭虚拟境界，并且有助于操纵在虚拟情景中的各种物体。这些外部设备包括鼠标，追踪球，力矩球等。它要求参与者使用位置跟踪器和另一个手控输入设备，如鼠标，追踪球等，坐在监视器前，通过计算机屏幕观察360度范围内的虚拟境界，并操纵其中的物体，但这时参与者并没有完全投入，因为它仍然会受到周围现实环境的干扰。桌面级的虚拟现实最大特点是缺乏完全投入的功能，但是成本也相对低一些，因而，应用面比较广。常见桌面虚拟现实技术有：

基于静态图像的虚拟现实技术：这种技术不采用传统的利用计算机生成图像的方式，而采用连续拍摄的的图像和视频，在计算机中拼接以建立的实景化虚拟空间，这使得高度复杂和高度逼真的虚拟场景能够以很小的计算代价得到，从而使得虚拟现实技术可能在PC平台上实现。

VRML(虚拟现实造型语言)：它是一种在Internet网上应用极具前景的技术，它采用描述性的文本语言描述基本的三维物体的造型，通过一定的控制，将这些基本的三维造型组合成虚拟场景，当浏览器浏览这些文本描述信息时，在本地进行解释执行，生成虚拟的三维场景。VRML的最大特点在于利用文本描述三维空间，大大减少了在Internet网上传输的数据量，从而使得需要大量数据的虚拟现实得以在Internet网上实现。

桌面CAD系统：利用Open GL、DirectDraw等桌面三维图形绘制技术对虚拟世界进行建模，通过计算机的显示器进行观察，并有能自由地控制的视点和视角。这种技术在某种意义上来说也是一种虚拟现实技术，它通过计算机计算来生成三维模型，模型的复杂度和真实感受桌面计算机计算能力的限制。

投入的虚拟现实

高级虚拟现实系统提供完全投入的功能，使用户有一种置身于虚拟境界之中的感觉。它利用头盔式显示器或其它设备，把参与者的视觉、听觉和其它感觉封闭起来，并提供一个新的、虚拟的感觉空间，并利用位置跟踪器、数据手套、其它手控输入设备、声音等使得参与者产生一种身在虚拟环境中、并能全心投入和沉浸其中的感觉。常见的沉浸式系统有：

基于头盔式显示器的系统：在这种系统中，参与虚拟体验者要戴上一个头盔式显示器，视听觉与外界隔绝，根据应用的不同，

系统将提供能随头部转动而随之产生的立体视觉、三维空间。通过语音识别、数据手套、数据服装等先进的接口设备，从而使参与者以自然的方式与虚拟世界进行交互，如同现实世界一样。这是目前沉浸度最高的一种虚拟现实系统。

投影式虚拟现实系统：它可以让参与者从一个屏幕上看到他本身在虚拟境界中的形象，为此，使用中电视技术中的"键控"的技术，参与者站在某一纯色(通常为兰色)背景下，架在参与者前面的摄像机捕捉参与者的形象，并通过连接电缆，将图像数据传送给后台处理的计算机，计算机将参与者的形象与纯色背景分开，换成一个虚拟空间，与计算机相连的视频投影仪将参与者的形象和虚拟境界本身一起投射到参与者观看的屏幕上，这样，参与者就可以看到他自己在虚拟空间中的活动情况。参与者还可以与虚拟空间进行实时的交互，计算机可识别参与者的动作，并根据用户的动作改变虚拟空间，比如来回拍一个虚拟的球或走动等，这可使得参与者感觉就象是在真实空间中一样。

远程存在系统：远程存在系统是一种虚拟现实与机器人控制技术相结合的系统，当某处的参与者操纵一个虚拟现实系统时，其结果却在另一个地方发生，参与者通过立体显示器获得深度感，显示器与远地的摄像机相连；通过运动跟踪与反馈装置跟踪操作员的运动，反馈远地的运动过程(如阻尼、碰撞等)，并把动作传送到远地完成。

增强现实性的虚拟现实

增强现实性的虚拟现实不仅是利用虚拟现实技术来模拟现实世界、仿真现实世界，而且要利用它来增强参与者对真实环境的感受，也就是增强现实中无法感知或不方便感知感受。这种类型虚拟现实典型的实例是战机飞行员的平视显示器，它可以将仪表读数和武器瞄准数据投射到安装在飞行员面前的穿透式屏幕上，它可以使飞行员不必低头读座舱中仪表的数据，从而可集中精力盯着敌人的飞机和导航偏差。

分布式虚拟现实

如果多个用户通过计算机网络连接在一起，同时参加一个虚拟空间，共同体验虚拟经历，那虚拟现实则提升到了一个更高的境界，这就是分布式虚拟现实系统。目前最典型的分布式虚拟现实系统是作战仿真互联网和SIMNET，作战仿真互联网(Defense Simulation Internet，DSI)是目前最大的VR项目之一。该项目是由美国国防部推动的一项标准，目的是使各种不同的仿真器可以在巨型网络上互联，它是美国国防高级研究计划局1980年提出的SIMNET计划的产物。SIMNET由坦克仿真器(Cab类型的)通过网络连接而成，用于部队的联合训练。通过SIMNET，位于德国的仿真器可以和位于美国的仿真器一样运行在同一个虚拟世界，参与同一场作战演习。

编辑本段应用

早在20世纪70年代便开始将虚拟现实用于培训宇航员。由于这是一种省钱、安全、有效的培训方法，现在已被推广到各行各业的培训中。目前，虚拟现实已被推广到不同领域中，得到广泛应用。

1.在科技开发上

虚拟现实可缩短开发周期，减少费用。例如克莱斯勒公司1998年初便利用虚拟现实技术，在设计某两种新型车上取得突破，首次使设计的新车直接从计算机屏幕投入生产线，也就是说完全省略了中间的试生产。由于利用了卓越的虚拟现实技术，使克莱斯勒避免了1500项设计差错，节约了8个月的开发时间和8000万美元费用。利用虚拟现实技术还可以进行汽车冲撞试验，不必使用真的汽车便可显示出不同条件下的冲撞后果。

在虚拟现实技术已经和理论分析、科学实验一起，成为人类探索客观世界规律的三大手段。用它来设计新材料，可以预先了解改变成分对材料性能的影响。在材料还没有制造出来之前便知道用这种材料制造出来的零件在不同受力情况下是如何损坏的。2.商业上

虚拟现实常被用于推销。例如建筑工程投标时，把设计的方案用虚拟现实技术表现出来，便可把业主带入未来的建筑物里参观，如门的高度、窗户朝向、采光多少、屋内装饰等，都可以感同身受。它同样可用于旅游景点以及功能众多、用途多样的商品

推销。因为用虚拟现实技术展现这类商品的魅力，比单用文字或图片宣传更加有吸引力。

3.医疗上

虚拟现实应用大致上有两类。一是虚拟人体，也就是数字化人体，这样的人体模型医生更容易了解人体的构造和功能。另一是虚拟手术系统，可用于指导手术的进行。

4.军事上

利用虚拟现实技术模拟战争过程已成为最先进的多快好省的研究战争、培训指挥员的方法。也是由于虚拟现实技术达到很高水平，所以尽管不进行核试验，也能不断改进核武器。战争实验室在检验预定方案用于实战方面也能起巨大作用。1991年海湾战争开始前，美军便把海湾地区各种自然环境和伊拉克军队的各种数据输入计算机内，进行各种作战方案模拟后才定下初步作战方案。后来实际作战的发展和模拟实验结果相当一致。

虚拟现实技术在军事模拟中的应用现状与前景

虚拟现实在军事模拟中的应用，是外军于2O 世纪9O 年代开始兴起并逐步推广的一种新的现代模拟训练方式，它是综合运用虚拟现实技术，在视觉、听觉、触觉等方面为受训者生成一个极为逼真的未来战争虚拟环境，使受训者最大限度地得到近似实战化的训练[1]。虚拟战场环境采用虚拟现实技术使受训者在视觉和听觉上真实体验战场环境、熟悉将作战区域的环境特征。用户通过必要的设备可与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生“沉浸”于等同真实环境的感受和体验。虚拟战场环境的实现方法可通过相应的三维战场环境图形图像库，包括作战背景、战地场景、各种武器装备和作战人员等。通过背景生成与图像合成创造一种险象环生、几近真实的立体战场环境。使演练者“真正”进入形象逼真的战场。从而可以增强受训者的临场感觉，大大提高训练质量。

虚拟现实技术在军事模拟中的运用主要体现在以下方面：虚拟战争环境，单兵模拟训练，近战战术训练，多兵种联合演习以及武器装备研制的模拟。虚拟战争环境，即通过相应的三维战场环境图形图像库，包括作战背景、战地场景、各种武器装备和作战人员等，为使用者创造一种险象环生、几近真实的立体战场环境，以增强其临场感觉，提高训练质量[2]。单兵模拟训练，即让士兵穿上数据服，戴上头盔显示器和数据手套，通过操作传感装置选择不同的战场背景，输入不同的处置方案，体验不同的作战效果，进而像参加实战一样，锻炼和提高技战术水平、快速反应能力和心理承受力。与常规的训

练方式相比较，虚拟现实训练具有环境逼真，“身临其境”感强、场景多变，训练针对性强和安全经济，可控制性强等特点。如美空军用虚拟现实技术研制的飞行训练模拟器，能产生视觉控制，能处理三维实时交互图形，且有图形以外的声音和触感，不但能以正常方式操纵和控制飞行器，还能处理虚拟现实中飞机以外的各种情况，如气球的威胁、导弹的发射轨迹等。近战战术训练，近战战术训练系统把在地理上分散的各个学校、战术分队的多个训练模拟器和仿真器连接起来，以当前的武器系统、配置、战术和原则为基础，把陆军的近战战术训练系统、空军的合成战术训练系统、防空合成战术训练系统、野战炮兵合成战术训练系统、工程兵合成战术训练系统，通过局域网和广域网连接起来[3]。这样的虚拟作战环境，可以使众多军事单位参与到作战模拟之中，而不受地域的限制，具有动态分布交互作用；可以进行战役理论和作战计划的检验，并预测军事行动和作战计划的效果；可以评估武器系统的总体性能，启发新的作战思想。多兵种联合演习，建立一个“虚拟战场” ，使参战双方同处其中，根据虚拟环境中的各种情况及其变化，实施“真实的”对抗演习。

利用虚拟现实技术，根据侦察情况资料合成出战场全景图，让受训指挥员通过传感装置观察双方兵力部署和战场情况，以便判断敌情。在这样的虚拟作战环境中,可以使众多军事单位参与到作战模拟来中,而且不受地域的限制,可以大大提高战役训练的效益;还可以评估武器系统的总体性能,启发新的作战思想。虚拟军事演习系统可以任

意增加联合演习的次数,这样便于作战方案与理论的研究。传统的实兵演习周期长、耗费大,如果借助虚拟军事演习系统进行训练,就可以较小的代价、较短的时间实施大规模战区、战略级演习,并可通过多次演习或一次演习多种方案,发现、解决实战中可能出现的问题。武器装备研制的模拟, 在武器装备研制的过程中,广泛采用VR 技术可以使设计研发人员在研制出真实系统之前,先设计一个虚拟武器系统,对其进行先期的虚拟实验,并根据未来战争的特点和各种作战设想,设置多种典型战场环境、作战背景进行反复验证评估;还可以让研制者和用户同时进入虚拟的作战环境中操作虚拟的武器系统,充分利用系统提供的各种虚拟环境,检验武器系统的设计方案和战技术性能指标及其操作的合理性。这样不仅可以大大缩短武器系统的研制周期,节省大量的研制经费,并能对武器系统的作战效能进行合理评估,从而使武器的性能指标更接近实战要求。虚拟现实在军事模拟上有很多的运用，因此其前景也很可观。下面主要从国内和国外两个视角研究虚拟现实在军事上的前景。

美国VR 研究技术走在国际前列。上个世纪八十年代美军在加利福尼亚Fort Irwin 建立了国家培训中心，应用战术演习仿真系统TES(Tactical Engage：merit Simulation system)对士兵进行培训。这个做法很快就被英、德、法、瑞士等国军队采纳并装备类似的系统。虚拟现实技术是从用于驾驶员训练的军事模拟器发展起来的。最早的分布式虚拟战场环境则是1983 年美国陆军制定的SIMNET(Simulator Networking)研究计划，其目

的是把200 多个虚拟系统模拟器联网，组成一个实时的可供多人共享的虚拟环境．主要用于模拟坦克、飞机、车辆等各种武器装备。每个SIMNET 模拟器都是一个独立的装置，它复现MI 主战坦克的内部，包括：导航设备、武器、传感器和显示器等。车载武器、传感器和发动机由车载计算机动态模拟，该计算机还包含整个虚拟战场的数据库生成。坦克乘员之间的通信是借助于车内通信系统实现的，而与其它模拟器之间的通信是通过远程网络由话音和电子报文实现的。1987 年已有250 个模拟器投入运行。

1988 年整个系统开始启动，目前已进入运行阶段[4]。美陆军1992 年提出了“近战战术训练系统”(CCTT)，投资10 亿美元。它利用许多先进的主干系统光纤网络结合分布式交互仿真，建立一个虚拟作战环境，供单兵在人工合成环境中完成作战训练任务。这个由美陆军主持的国防仿真网，通过局域网和广域网联结着从韩国到欧洲的大约65 工作站，各站之间可迅速传递模型和数据。它包括“艾布拉姆斯”坦克、“布雷得利”战车、HUMVEES 武器系统，使士兵能在虚拟环境的动态地形进行作战。美空军用虚拟现实技术研制的飞行训练模拟器，能产生视觉控制，能处理三维实时交互图形，且有图形以外的声音和触感，不但能以正常方式操纵和控制飞行器，还能处理虚拟现实中飞机以外的各种情况，如气球的威胁、导弹的发射轨迹等。美国西南研究所为美国海军部队研制了近距离战斗系统。它的头盔显示器可以让战士进行射击训练，还可以使战士在虚拟世界中进行各种操作．驾驶车辆纵横驰骋。另外，英国Virtalis 公司推出了

便携的立体图形投影系统和用于交互、跟踪的无线数据手套，在工业、商业、医疗、文化和教育行业等领域得到了广泛的运用。和一些发达国家相比，我国VR 技术还有一定的差距，但已引起政府有关部门和科学家们的高度重视。国内一些院校和科研单位，陆续开展了VR 技术的研究。像北京航空航天大学计算机系虚拟现实与可视化新技术研究室集成的分布式虚拟环境DVENET (Distributed Virtual Environment Network)，浙江大学心理学国家重点实验室开发的虚拟故宫，清华大学计算机系对虚拟现实和临场感方面进行了研究；另外，西安交通大学、国防科技大学、中科院软件所等单位也进行了不同领域、不同方面VR 研究[5]。军事运用方面，空军第二航空学院研制的飞行训练模拟系统可使操作者在虚拟环境下产生与现实一致的身临其境的视觉、触觉效果。通过视、听、手的动作参与虚拟环境中事物的运动过程，该技术的开发和应用将使模拟训练以全新的面貌出现，为解决贵重装备的训练开拓了新的重要途径。目前已研制成功了国内第一套头盔式大视场、立体视觉显示系统，数据手套和软件系统，超声波、全方位、六自由度空间位置检测系统，用于计算机成像的立体显示和控制软件系统。

解放军信息工程大学战场环境仿真工程实验室取得了以“地形环境仿真系统”为代表的成果。该系统是运用虚拟现实技术，在军事测绘数据库的支持下，实现战场环境仿真的一个实用系统。主要模拟作战区域的地形环境，可以为作战模拟的各层次(战术、战役、战略)、各阶段(预案拟订、对抗模拟、结果评估)提供各种地幅的二维电子地

图、三维地景和地理信息。南京模拟技术研究所研制的反坦克导弹分布交互式通用模拟训练系统运用虚拟现实技术、计算机技术和电子技术，在室内通过大屏幕投影系统进行模拟训练。全系统由投影系统、主计算机系统、模拟发射架和训练控制软件系统等组成，该系统的模拟导弹发射架形象逼真，操作方式与实弹相同。虚拟现实是一个充满活力，应用前景巨大的高新技术领域。基于虚拟现实技术进行军用工程装备模拟训练，具有交互性强、安全性好、性价比高等优点[6]。通过军用桥梁装备模拟洲练器材的开发实践证明，半实物仿真是军用工程装备模拟洲练器材的研制发展方向，可显著节省作业手的受训时问，是部队进行科技练兵和装备快速生成战斗力有效手段。