计算机图形学虚拟现实文献综述
虚拟现实综述
虚拟现实技术发展及应用摘要：本文首先综述了虚拟现实技术的概念、特征和关键技术，然后分析了虚拟现实技术国内外发展现状，最后着重介绍了虚拟现实在军事、医学、数字展陈等方面的应用。
关键词：虚拟现实技术；特征；关键技术；发展现状；应用领域中国分类号：文献标识码：文章编号：0引言虚拟现实技术（Vritual Reality，VR）是在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感器技术的基础上发展起来的一门新兴的交叉学科，它实时的三维空间表现能力、自然的人机交互式操作环境以及给人带来的身临其境的感受，从根本上改变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动的交互现状，为人机交互技术的发展翻开了新的篇章，为智能工程的应用提供了新的界面工具。
虚拟现实是多媒体技术发展的更高境界，是这些技术高层次的集成和渗透；它给用户以更逼真的体验，它为人们探索宏观世界和微观世界中由于种种原因不便于直接观察事物以得知运动变化规律的情况下，提供了极大的便利。
由于它的诱人前景，一经问世就立即受到人们的高度重视。
1虚拟现实的特征【1】虚拟现实技术就是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户创造一个逼真的三维场景，提供诸如视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段，最大限度地方便用户的操作，让用户有身临其境的感觉，从而减轻用户的负担，提高整个系统的工作效率。
它具有四个突出特征：①交互性（Interactivity）是指用户对虚拟环境中对象的可操作成度和从虚拟环境中得到反馈的自然成度，这种交互主要借助于各种专用设备的产生，从而使用户以自然方式如手势、语言等操作虚拟现实中的对象。
②沉浸感（Immersion）VR的沉浸感又临场感，是VR的主要特征，是指用户感到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度，即让用户由观察者变为参与者，感觉自己是计算机系统的一部分，并能全身心的沉浸于虚拟现实中。
③想象力（Imagination）。
VR的想象力是指用户在虚拟世界中根据所获取的多种信息和自身在系统中的行为，通过逻辑判断、推理和联想等思维过程，随着系统的运行状态变化而对其未来进行想象的能力。
计算机图形学及虚拟现实技术研究
计算机图形学及虚拟现实技术研究计算机图形学与虚拟现实技术是两个不同的领域，也是近年来备受研究与发展的热门领域。
它们可以相互交织、互动、合作，从而实现人类和虚拟世界的融合。
本文将对这两个领域进行探讨，并讨论它们的发展现状与未来趋势。
计算机图形学计算机图形学是指利用计算机处理与生成图像和三维物体的技术。
近年来，计算机图形学的应用范围越来越广泛，如电影、游戏、CAD等。
计算机图形学的发展离不开硬件支持和算法优化。
计算机图形学的软件实现要依赖于硬件。
视频显卡是计算机图形学最重要的硬件之一，它可以优化计算机图形系统的速度和精度。
显卡的架构和特殊的流水线可以将图形处理的部分并行化，从而大幅提升计算效率。
算法优化是计算机图形学发展的另一个重要方面。
不同的算法有着不同的复杂度和效果，选用合适算法对于计算机图形学的实现非常关键。
近年来，各种计算机图形学算法源源不断地涌现。
例如，著名的Bresenham算法可以实现颜色填充，最近的各种复杂算法可以实现光影、阴影等高级效果。
虚拟现实技术虚拟现实技术是指利用计算机生成的现实感极强、互动性强的虚拟环境。
虚拟现实技术主要通过三维建模、全息图等技术实现，可以用于电子游戏、虚拟漫游、医学虚拟手术、电影视觉特效等领域。
虚拟现实技术难度较大，要求综合考虑计算机图形学、机器视觉、人机交互、虚拟现实等多方面的知识。
其中，人机交互技术是较为重要的一环。
人机交互是指通过一系列输入设备（如手势识别、语音指令、身体姿势等）与计算机进行交互，进行虚拟现实场景的控制。
虚拟现实技术的发展趋势计算机图形学和虚拟现实技术的研究发展与其经济价值密切相关。
近年来，计算机图形学和虚拟现实技术在娱乐、医疗、军事等领域得到了广泛的应用。
在游戏领域，计算机图形学和虚拟现实技术的发展已经逐渐形成了比较稳定的模式。
未来的游戏将更加注重用户体验，更加注重网络互动、社交化等因素。
这些因素将会对计算机图形学和虚拟现实技术提出新的挑战。
计算机图形学与虚拟现实研究
计算机图形学与虚拟现实研究在当今数字时代，计算机图形学和虚拟现实已经成为计算机科学领域中备受关注的研究方向。
计算机图形学主要研究如何生成、处理和展示图像，而虚拟现实则涉及使用计算机技术来模拟和创建仿真环境。
这两个领域同样重要且互相关联，为我们带来了许多前所未有的机遇和挑战。
本文将探讨计算机图形学和虚拟现实研究的应用与进展。
1. 什么是计算机图形学？计算机图形学是研究计算机生成、处理和展示图像的科学与技术领域。
通过使用数学和计算机算法，图形学的目标是生成逼真的图像或模拟现实世界的图像。
计算机图形学广泛应用于许多领域，包括电影制作、游戏开发、虚拟现实和工程设计等。
图形学的研究内容包括几何计算、光照模型、渲染技术、图像处理和计算机动画等。
1.1 几何计算几何计算是图形学中的重要研究方向之一。
它涉及到如何描述和处理图像的几何形状。
几何计算的主要任务是寻找适当的数学模型来表示图像中的形状。
常见的几何计算方法包括使用点、线、曲线、曲面等基本几何元素来描述图像的形状。
1.2 光照模型光照模型是指如何模拟和计算光的传播和互动。
它是计算机图形学中的一个重要研究方向，主要用于模拟逼真的光照效果。
光照模型涉及到光的反射、折射、衍射等现象的计算与模拟。
常用的光照模型包括经典的Lambert模型和Phong模型。
1.3 渲染技术渲染技术是将图形数据转化为逼真图像的过程。
在计算机图形学中，渲染技术是实现逼真图像生成的关键。
常见的渲染技术包括光栅化、光线追踪和体积渲染等。
光栅化是将图形数据转化为离散化像素的过程，光线追踪是通过模拟光线的传播路径来生成图像，而体积渲染是用于处理三维体数据集的渲染技术。
1.4 图像处理图像处理是对图像进行操作和改变的技术。
在计算机图形学中，图像处理用于对图像进行滤波、增强、分割和合成等操作。
常见的图像处理技术包括边缘检测、颜色转换、图像压缩和图像融合等。
1.5 计算机动画计算机动画是利用计算机生成和处理图像序列来模拟动态图像的技术。
虚拟现实的发展与应用文献综述
虚拟现实的发展与应用文献综述虚拟现实(Virtual Reality，简称VR;又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。
虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。
VR是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。
使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。
该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。
概括地说，虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。
虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境，它可以是实际上可实现的，也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。
而“虚拟”是指用计算机生成的意思。
因此，虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境，人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中，并操作、控制环境，实现特殊的目的，即人是这种环境的主宰。
虚拟现实的核心技术：（1）实时三维图形生成技术三维图形的生成技术已经较为成熟，其关键是如何实现“实时”生成。
为了达到实时的目的，至少要保证图形的刷新率不低于15桢/秒，最好是高于30桢/秒。
在不降低图形的质量和复杂度的前提下，如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。
（2）立体显示和传感器技术虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展。
现有的虚拟现实还远远不能满足系统的需要，例如，数据手套有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便等缺点；虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高，因此有必要开发新的三维显示技术。
计算机图形学与虚拟现实技术研究
计算机图形学与虚拟现实技术研究随着计算机技术的飞速发展，计算机图形学和虚拟现实技术也日益成熟。
计算机图形学是一门研究利用计算机生成、显示和处理图形的学科，而虚拟现实技术是通过计算机技术创造出一个虚拟的三维世界，在其中实现人机交互的技术。
计算机图形学和虚拟现实技术在游戏、电影等行业广泛应用，同时也在教育、医疗等领域有着广泛的前景。
计算机图形学是一门涉及多个领域的学科，其中包括计算几何、计算机视觉、图像处理、图像分析等。
计算几何是计算机图形学的核心，它研究如何利用计算机算法处理几何问题。
现在，越来越多的公司和机构开始使用计算机图形学技术来解决在设计和生产过程中遇到的几何问题。
虚拟现实技术的发展过程与计算机图形学息息相关，它利用计算机技术模拟真实的三维环境，并且允许用户进行交互。
虚拟现实技术的应用越来越广泛，如在游戏、电影等娱乐领域，虚拟现实技术能够创造出逼真的情境和世界观；在教育领域中，虚拟现实技术可以帮助学生更好地理解和掌握知识。
虚拟现实技术的实现离不开计算机图形学中的渲染技术。
渲染技术是计算机图形学的一个研究领域，它负责将计算机中的数据转化成人类可以识别的图像。
渲染技术包括光线追踪、光线投射等多种方法，在应用场景中起到至关重要的作用。
在计算机图形学和虚拟现实技术的研究中，数据结构也扮演了关键的角色。
数据结构是计算机图形学和虚拟现实技术中的重要分支，它主要研究数据的存储和管理。
在虚拟现实技术中，数据结构的作用是管理虚拟环境中的各种元素，如灯光、雾气、声音等。
除了数据结构，还有一些其他的技术和算法也与计算机图形学和虚拟现实技术密切相关。
如模型构建技术、纹理映射技术、动画技术等。
值得指出的是，虚拟现实技术还有很多应用场景等待发掘。
如在医疗领域中，利用虚拟现实技术可以实现手术的模拟和培训，可以大大提升手术的安全性和准确性；在建筑领域中，虚拟现实技术可以帮助建筑师更好地展现设计方案，并且让客户更好地理解和参与进来。
虚拟现实技术文献综述及参考文献
虚拟现实技术文献综述及参考文献关于虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)：虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以即时、没有限制地观察三维空间内的事物。
虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角（宽视野）立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，以及触觉、力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。
29280美国是虚拟现实技术的发源地，目前美国在虚拟现实技术方面的研究主要包括界面、后台、感知和硬件四个方面。
美国的国防部组织了一系列的虚拟现实技术的研究，并且取得了一定的研究成果，图像处理技术和传感技术都是虚拟现实的主要技术；英国在虚拟现实技术上也有很出色的研究，特别是在并行处理和辅助设备上，在欧洲在硬件和软件上都是领先的。
可见无论是从研究时间还是从研究深度而言国外确实有相当不错的成果论文网让我们把目光从国外转向国内，其实平心而论，我国的虚拟现实技术也得到很好的研究，但是和一些发达国家还是有区别的。
现在计算机图形和计算机工程的发展使虚拟现实技术得到了重视，虚拟场景模型分布开发也正朝着深度和广度进行发展，国家已经把虚拟现实技术研究定为重点项目。
关于Unity3D：Unity3D作为一款通用的游戏引擎，是一种三维虚拟现实游戏平台，可以充分、实时的处理大量的三维模型，在国内外各个平台均有十分广泛的使用。
随着三维虚拟现实技术的飞速发展，Unity3D的应用也变得愈发平凡和常见，被公认为21世纪重要的科学发展技术之一。
XX年Unity3d推出windows版本，并开始支持iOS和Wii。
荣登XX年游戏引擎的前五名。
XX年，Unity开始支持android继续扩散影响力。
在XX年开始支持PS3和XBOX360，至此，所有平台完全已经完美支持。
如此的跨平台能力，很难让人再挑剔，尤其是支持当今最火的web，ios和android。
计算机图形学 文献综述
《计算机图形学》文献综述分形几何学的发展及其应用目录一．摘要 (3)二．分形几何学的发展 (3)三．分形几何学的应用 (6)1、首饰设计中的应用 (4)2、物理和工程技术中的应用 (5)3、地质地理学中的应用 (5)4、生物学生命科学领域中的应用 (6)5、辨别癌细胞中应用 (7)四．结束语 (7)参考文献 (8)分形几何学的发展及其应用摘要：分形几何学是继随机数学、模糊数学和混沌学后，又一门研究事物非连续光滑规整确定形态得数学分支。
普通几何学研究的对象，一般都具有整数的维数。
比如，零维的点、一维的线、二维的面、三维的立体、乃至四维的时空。
最近十几年来，产生了新兴的分形几何学，空间具有不一定是整数的维，而存在一个分数维数，这是几何学的新突破，引起了数学家和自然科学者的极大关注。
分形几何学的基本思想是：客观事物具有自相似的层次结构，局部与整体在形态、功能、信息、时间、空间等方面具有统计意义上的相似性，成为自相似性。
这种自相似的层次结构，适当的放大或缩小几何尺寸，整个结构不变，分形几何学的应用十分广泛，在自然科学领域医药领域等取得显著成效。
关键词：分形几何；层次结构；应用；发展分形的山分形几何学的发展：分形几何学简称分形，分形一词由法国数学家B. B. Mandelbrot在1967年的“英国的海岸线有多长———统计自相似性与分数维数”论文中首次提出。
萌芽期：十九世纪末，二十世纪初，Cantor集，Weierstrass函数等的提出标志着分形几何学的萌芽形成期：二十世纪六、七十年代. Mandelbrot的大量工作。
1967年，Science，英国的海岸线有多长？引出分形概念。
1975年，《分形对象：形，机遇和维数》，分形(fractal)这个词源于这本书。
它是从意思是“不规则的或者断裂的”拉丁语“fractus”派生出来的。
（分形的树叶）发展期：二十世纪八十年代至今。
Hutchinson，1981《分形与自相似》。
虚拟现实技术中计算机图形学的应用综述
虚拟现实技术中计算机图形学的应用综述作者：齐景仲方帆付昊莹施璐顾依然来源：《科学与财富》2018年第33期虚拟现实技术让人们获得了一种独特的方法来增强复杂的三维物体和环境的用户可视化。
虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、创造可以操作以及实时交互的环境的重要工具。
虚拟现实技术中计算机图形学的应用与传统的计算机图形学相似，但同时也有很多独立于传统模式而专门服务于虚拟现实技术的新技术。
计算机图形学在虚拟现实技术中的应用有如下两种：数字媒体与医疗。
数字媒体中主要关注于虚拟现实技术中常用的建模，渲染，图像输出技术。
而医疗也拥有其独特的处理内容与展现方法。
一、数字媒体应用1. CG模型的基本特征几何建模技术是计算机中构造几何形态和计算的技术。
它的目的是构建所需要的对象模型，该模型是计算机生成虚拟现实环境中物体的重要基础。
这一技术不仅是虚拟现实技术中的重要基础，也广泛应用于机械设计、数控加工、建筑设计等领域。
因此，在虚拟现实技术中建立一个虚拟空间时一定要建立一个几何图形环境，并用一定的光照模型来描述场景，在假想光源下计算纹理、材质的照明效果。
同时，以数字图像的方式输出现实的图形计算结果。
[1]2. 图像特征提取与分析图像特征提取与分析技术不同于传统的计算机图形学方向而更多的存在于计算机视觉方向。
虚拟现实系统中主要在于应用其图像识别能力与多维信息的获取能力得以更好的模拟现实世界的情况。
当前有如下两种常见图像特征提取方法。
（1）HOG特征：方向梯度直方图（Histogram of Oriented Gradient， HOG）特征是计算机视觉技术和计算机图像处理中一种用来实现物体检测的特征算子。
通过应用了方向梯度直方图特征的支持向量机（SVM）分类器已经被广泛地应用于了计算机图像识别技术中.HOG+SVM进行图形检测的方法是法国研究人员Dalal在2005年的CVPR上提出的，而如今虽然有很多检测算法不断提出，但基本都是以HOG+SVM的思路为主。
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虚拟现实技术的发展与应用沈翔宇（自动化08009101）目录引言 (3)一、虚拟现实的起源 (3)二、虚拟现实的实现 (4)三、虚拟现实技术的应用 (5)四、虚拟现实技术现状 (6)五、虚拟现实技术的未来发展展望 (8)参考文献 (9)引言虚拟现实技术（简称VR），又称灵境技术，是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。
它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间，具有广阔的应用前景。
一、虚拟现实的起源（一）虚拟现实的定义VR是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。
使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。
该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。
（二）虚拟现实的特点VR技术的每一步发展,都是围绕它的三个特征而前进的。
这三个特征为沉浸特征、交互特征和构想特征。
这三个重要特征用以区别相邻近的技术,如多媒体技术、计算机可视化技术。
沉浸特征,即在VR提供的虚拟世界中,使用户能感觉到是真实的进入了一个客观世界;交互特征,要求用户能用人类熟悉的方式对虚拟环境中的实体进行观察和操纵;构想特征,即“从定性和定量综合集成环境中得到感性和理性的认识,从而深化概念和萌发新意”(汪成为,1996)。
（三）虚拟现实技术发展的三个阶段VR技术的发展大致可分为三个阶段:20世纪50年代至70年代,是VR技术的准备阶段;80年代初至80年代中期,是VR技术系统化、开始走出实验室进入实际应用的阶段;80年代末至90年代初,是VR技术迅猛发展的阶段。
第一阶段,50～70年代,为虚拟现实的探索阶段。
1965年由美国的Morton Heileg开发了一个称做Sensorama的摩托车仿真器,不仅具有三维视频及立体声效果,还能产生风吹的感觉和街道气味。
1968年,美国计算机科学家I1E1Sutherland在哈佛大学组织开发了第一个计算机图形驱动的头盔显示器HMD及头部位置跟踪系统,成为VR技术发展史上的一个重要里程碑,为虚拟现实的发展奠定了基础。
第二阶段,80年代初至80年代中期,开始形成VR技术的基本概念,开始由实验进入实用阶段,其重要标志是:1985年在Michael Mc Greevy领导下完成的VIEW虚拟现实系统,装备了数据手套和头部跟踪器,提供了手势、语言等交互手段,使VIEW成为名副其实的虚拟现实系统,成为后来开发虚拟现实的体系结构。
其他如VPL公司开发了用于生成虚拟现实的RB2软件和DataGlove数据手套,为虚拟现实提供了开发工具。
第三阶段,80年代末至90年代初,为虚拟现实全面发展阶段。
虚拟现实技术已经从实验室的试验阶段走向了市场的实用阶段,对虚拟现实技术的研究也从基本理论和系统构成的研究转向应用过程中所遇到的具体问题的探讨。
在虚拟现实系统中只有各种交互设备还不够,还必须提供基本的软件支撑环境,用户能方便地构造虚拟环境并与虚拟环境进行高级交互。
为了使VR技术得到广泛应用,很有必要分析虚拟现实系统软件支撑环境体系结构,例如Dialogue系统,提出了一种通过基于事件驱动的中驱用户接口管理系统(UMIS),能进行多进程通讯的软件体系结构,解决了虚拟现实的动态灵活性问题,推进了软件支撑环境的发展。
为了满足虚拟现实对计算复杂性的几乎是无限的要求,虚拟现实系统必须提供足够强的灵活性及可扩充性。
要做到这一点,可以从软件与硬件两方面来考虑,在硬件体系结构方面,DIVISON公司在Super Vision系统中提出了一种基本的并行模型,开发了相关的并行处理器件和DVS操作系统,使虚拟现实得以全面发展。
二、虚拟现实的实现（一）虚拟现实用以下3种基本技术进行了概括：1、三维计算机图形学技术；2、采用多种功能传感器的交互式接口技术；3、高清晰度显示技术。
（二）虚拟现实系统的技术1、虚拟现实首先是一种可视化界面技术，可以有效地建立虚拟环境，这主要集中在两个方面，一是虚拟环境能够精确表示物体的状态模型，二是环境的可视化及渲染。
2、虚拟现实仅是计算机系统设置的一个近似客观存在的环境，为用户提供逼真的三维视感、听感、触感和嗅感的感受。
它是硬件、软件和外围设备的有机组合。
3、用户可通过自身的技能以6个自由度在这个仿真环境里进行交互操作。
4、虚拟现实的关键是传感技术。
5、虚拟现实离不开视觉和听觉的新型可感知动态数据库技术。
可感知动态数据库技术与文字识别、图像理解、语音识别和匹配技术关系密切，并需结合高速的动态数据库检索技术。
6、虚拟现实不仅是计算机图形学或计算机成像生成的一幅画面，更重要的是人们可以通过计算机和各种人机界面与机交互，并在精神感觉上进入环境。
它需要结合人工智能，模糊逻辑和神经元技术。
（三）几种实现技术举例1、一种新的基于顶点聚类的网格简化算法2、基于图像绘制虚拟现实技术基于图像绘制虚拟现实技术利用摄像机拍摄的真实图像，经过图像处理把一系列图像合成全景图，再重新构成新的视图。
这种方法不需要建模，场景逼真度高，场景的处理与场景的复杂度无关，只与图像分辨率有关。
3、利用分形理论实现虚拟现实分形理论认为，分形曲线、曲面具有精细结构，表现为处处连续，但往往是处处不可导，其局部与整体存在存在惊人的自相似性。
正是在上述认识的基础上，产生了迭代函数系统。
三、虚拟现实技术的应用早在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。
（一）演化岩石圈地域断层结构以OpenGL&VC++.NET 作为软件开发平台，研制了虚拟现实表达系统软件，通过计算得到关键帧之间的中间帧。
根据不同地质年代中断面构造演化的具体过程，以时间序为准即时演算地学断面构造演化历史的动态虚拟现实可视化表达来再现青藏高原岩石圈演化和动力学过程。
（二）构造虚拟矿山系统基于OPEN GL开发建模（三）3P-6SS并联仿真系统通过运用OpenGL技术，对该并联机构工作过程中的动作、运行路径进行计算机图形化仿真，使研究人员可以基于这个虚拟现实，考查、验证其理论工作原理、工作空间、运行功能和运动学方程求解的有效性、准确性和实时性，并能够根据情况作相应的调整，简化了研究过程，同时节省了科研费用。
人-人界面研究的特点是集基础研究、应用研究，软件开发、计算机图形学、虚拟现实技术等为一身所开展的综合研究四、虚拟现实技术现状（一）国外国外虚拟现实技术的研究现状VR技术最早在20世纪中期由美国VPL探索公司和它的创始人Jamn IJaIlier提出这一概念，后来美国宇航局(NASA)的艾姆斯空间中心利用流行的液晶显示电视和其它设备，开始研制低成本的虚拟现实系统，推动了该技术硬件的进步。
目前，虚拟现实技术已获得了长足的发展。
在国内，20世纪80年代末开始进行研究，目前还处于初级阶段。
1、美国虚拟现实技术的研究动态美国作为VR技术的发源地，其研究水平基本上就代表国际VR发展的水平。
目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。
美国宇航局(NASA)的Ames实验室研究主要集中在以下方面：将数据手套工程化，使其成为可用性较高的产品；在约翰逊空间中心完成空间站操纵的实时仿真；大量运用了面向座舱的飞行模拟技术；对哈勃太空望远镜的仿真。
现在正致力于一个叫“虚拟行星探索”(vPE)的试验计划现在NASA己经建立了航空、卫星维护VR训练系统，空间站VR训练系统，并且已经建立了可供全国使用的VR教育系统。
北卡罗来纳大学(UNC)的计算机系是进行VR研究最早的大学，他们主要研究分子建模、航空驾驶、外科手术仿真、建筑仿真等。
Loma lAnda大学医学中心的David Warner博士和他的研究小组成功地将计算机图形及VR的设备用于探讨与神经疾病相关的问题，首创了VR儿科治疗法。
麻省理工学院(MIT)是研究人工智能、机器人和计算机图形学及动画的先锋，这些技术都是VR技术的基础，1985年M1T成立了媒体实验室，进行虚拟环境的正规研究。
华盛顿大学华盛顿技术中心的人机界面技术实验室(1ilT lab)，将VR研究引入了教育、设计、娱乐和制造领域。
从90年代初起，美国率先将虚拟现实技术用于军事领域，主要用于以下四个方面：虚拟战场环境；进行单兵模拟训练；实施诸军兵种联合演习；进行指挥员训练。
2、英国和日本虚拟现实技术的研究与开发在VR开发的某些方面，特别是在分布并行处理、辅助设备(包括触觉反馈)设计和应用研究方面，英国是领先的，尤其是在欧洲。
英国主要有四个从事VR技术研究的中心：Windustries(工业集团公司)，是国际VR界的著名开发机构，在工业设计和可视化等重要领域占有一席之地；BritishAerospace(英国航空公司BAe)的Brough分部，正在利用VR技术设计高级战斗机座舱；Dimension International，是桌面VR的先驱。
该公司生产了一系列的商业VR软件包，都命名为Superscape；Divison LTD公司在开发VISION、Pro Vision和su—pervision系统／模块化高速图形引擎中，率先使用了Tmnsputer和i860技术。
日本主要致力于建立大规模VR知识库的研究，在虚拟现实的游戏方面的研究也处于领先地位。
京都的先进电子通信研究所(ATR)正在开发一套系统，它能用图像处理来识别手势和面部表情，并把它们作为系统输入；富士通实验室有限公司正在研究虚拟生物与VR环境的相互作用，他们还在研究虚拟现实中的手势识别，已经开发了一套神经网络姿势识别系统，该系统可以识别姿势，也可以识别表示词的信号语言。
日本奈良尖端技术研究生院大学教授千原国宏领导的研究小组于2004年开发出一种嗅觉模拟器，只要把虚拟空间里的水果拉到鼻尖上一闻，装置就会在鼻尖处放出水果的香味，这是虚拟现实技术在嗅觉研究领域的一项突破。
（二）国内我国虚拟现实技术的研究现状：国内虚拟现实研究蓬勃发展，研究机构包括北京航空航天大学、浙江大学、中科院计算所、清华大学、武汉大学和华南农业大学等。