虚拟现实技术特点及应用

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什么是虚拟现实技术?

什么是虚拟现实技术?

什么是虚拟现实技术?
1. 特点概述:
虚拟现实技术是通过计算机技术模拟现实世界,使用户感受到身处于虚拟场景中的技术。

它利用人机交互技术,将现实世界与虚拟世界相结合,创造出更具沉浸感、更真实的体验。

2. 主要应用领域:
(1)游戏和娱乐:最早应用虚拟现实技术的行业是游戏和娱乐领域。

通过虚拟现实技术,游戏越来越真实,用户可以身临其境地感受游戏中的一切。

(2)培训和教育:虚拟现实技术可以创建虚拟教室、虚拟实验室等学习环境,让学生在虚拟世界中学习并进行实践操作。

这种方式不受场地、时间等限制,更加自由、灵活。

(3)医疗健康:虚拟现实技术可以帮助医生进行手术前的模拟演练,以及患者在心理上的治疗。

在目前新冠肺炎疫情下,虚拟现实技术也被应用于患者康复过程中,为患者提供更好的康复氛围。

3. 发展现状和趋势:
(1)硬件技术不断升级:虚拟现实技术的发展离不开硬件的支持,VR设备不断升级,从PC端拓展到移动端,如Oculus Quest 2、HTC VIVE Pro等。

(2)内容更新迭代:虚拟现实技术的应用与发展也需要相应的内容支持,背后需要有更多人才投入虚拟现实内容的开发与创作。

(3)多元化应用场景:虚拟现实技术已经开始在不同行业有所应用,这也将有助于不同行业的交流和合作。

总之,这一体验方式的发展前景不容小觑,虚拟现实技术将会逐渐走向多元化的应用程序,并提供更加真实、高质的体验,深刻地改变人们对未来的预期和认知。

虚拟现实技术的应用分析及研究报告

虚拟现实技术的应用分析及研究报告

虚拟与现实技术概述前言21世纪的人类社会是信息化社会,以信息技术为主要标志的高新技术产业在整个经济中的比重不断增加,多媒体技术及产品是计算机产业发展的活跃领域。

早期的计算机只能处理数和字,现在多媒体计算机能够综合处理声、文、图信息,使多种信息建立逻辑连接集成为一个系统,并具有交互性。

虚拟现实技术是目前在计算机领域中一项发展最快的多学科综合技术,已经被广泛地应用于许多领域。

本文综述了虚拟现实技术的概念,特征,原理和国外研究应用进展,以及对于此项课程的总结与建议。

1 虚拟现实的简介1.1虚拟现实的概念虚拟现实(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,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。

关于虚拟现实的定义,可以从狭义和广义两个层面来理解。

所谓狭义的,被认为是一种先进的人机界面,在这种情况下,虚拟现实技术被称为“基于自然的人工界面”,它利用计算机技术生成一个逼真的、具有视、听、触等多种感知的虚拟环境,用户通过使用各种交互设备同虚拟环境中的实体相互作用,使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和信息交流,是一种先进的数字化人机接口技术。

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。

广义的,即对虚拟想象(三维可视化的)或真实三维世界的模拟。

它不仅仅是一种界面,更重要的部分是部的模拟,人机交互界面采用虚拟现实的方式界面,对某个特定环境真实再现后,用户通过自然的方式接受和相应模拟环境的各种感官刺激,与虚拟世界中的人及物体进行思想和行为等方面的交流。

虚拟现实与增强现实技术

虚拟现实与增强现实技术

虚拟现实与增强现实技术虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)和增强现实(Augmented Reality,简称AR)是近年来快速发展的新兴技术,它们正在逐渐改变我们的生活方式和体验。

虽然VR和AR有一些相似之处,但它们的原理和应用领域却有所不同。

本文将介绍虚拟现实与增强现实技术的定义、特点和应用,以及它们对各个领域的影响。

一、虚拟现实技术的定义和特点虚拟现实技术是通过计算机生成的模拟环境,让用户可以感受到身临其境的感觉。

它通过头戴式显示设备和手柄等交互设备,将用户完全转移到虚拟世界中。

虚拟现实技术具有以下几个特点:1. 沉浸感:虚拟现实技术可以让用户身临其境地感受到虚拟世界,仿佛置身于其中,与真实世界进行互动。

2. 交互性:用户可以通过手柄等交互设备与虚拟环境进行互动,改变虚拟世界的场景、物体等。

3. 多感官体验:虚拟现实技术可以通过音频、视觉等多种感官刺激,提供更加真实的体验。

4. 应用领域广泛:虚拟现实技术在娱乐、教育、医疗等领域都有广泛的应用,可以提供更加沉浸式的体验。

二、虚拟现实技术的应用领域虚拟现实技术在各个领域都有广泛的应用,下面介绍其中几个重要的领域。

1. 娱乐领域:虚拟现实技术在游戏和电影等娱乐领域的应用最为广泛。

它可以为用户提供更加逼真的游戏体验,使玩家感觉自己置身于游戏中。

2. 教育领域:虚拟现实技术在教育领域的应用也非常重要。

通过虚拟实验室、虚拟游览等方式,可以让学生更加直观地学习和理解知识。

3. 医疗领域:虚拟现实技术在医疗领域的应用主要包括手术模拟、康复训练等。

它可以提供更加真实的手术环境,让医生能够更好地进行手术操作。

4. 建筑设计领域:虚拟现实技术在建筑设计领域有着广泛的应用。

设计师可以通过虚拟现实技术提前模拟建筑效果,减少设计和施工中的失误。

三、增强现实技术的定义和特点增强现实技术是通过在真实环境中叠加虚拟信息,增强用户对现实世界的感知。

它可以通过摄像头、投射设备等方式实现。

虚拟现实应用原理及优缺点

虚拟现实应用原理及优缺点

虚拟现实应用原理及优缺点虚拟现实(Virtual Reality,VR)是一种模拟现实环境的计算机技术,利用计算机生成的视觉、听觉等感官刺激,使用户感受到身临其境的感觉。

虚拟现实主要通过头戴式设备、手柄或手套等交互设备,将用户沉浸在虚拟的三维环境中。

虚拟现实在游戏、教育、医疗、娱乐等领域有广泛的应用。

虚拟现实的原理主要包括以下几个方面:1. 显示技术:虚拟现实设备的显示技术主要以视觉为主,通过高分辨率的屏幕,以及透镜将图像聚焦到用户眼睛,使用户感受到真实的立体画面。

2. 跟踪技术:虚拟现实设备需要能够跟踪用户头部和手部的运动,以便准确地感知用户的动作并做出相应的反应。

常见的跟踪技术包括惯性导航、光学跟踪、电磁跟踪等。

3. 交互技术:虚拟现实设备的交互方式是用户与虚拟环境进行互动的关键。

目前常见的交互技术包括手柄、手套、触摸板等,用户通过这些设备进行操作,实现与虚拟环境的交互。

而虚拟现实的优缺点如下所述:优点:1. 沉浸感强:虚拟现实创造了一种身临其境的感觉,用户可以完全沉浸在虚拟世界中,享受到更加真实、丰富的体验。

这对于游戏、旅游、及虚拟化培训具有重要价值。

2. 交互性强:虚拟现实设备允许用户通过手部、头部等各种动作与虚拟环境进行互动,能够实现更加自然、灵活的交互。

这为虚拟培训、教育、娱乐等领域提供了更加优秀的方案。

3. 虚拟体验:虚拟现实可以将用户带入危险或者特殊环境中,使用户可以在无风险的情况下进行危险操作体验。

这对于现实中无法实现或较危险的训练和冒险活动具有重要意义。

4. 捆绑式设备:虚拟现实设备多为可穿戴设备,有助于用户移动和移动模拟设备,能够减少外界干扰,提供更好的沉浸式体验。

缺点:1. 成本高:目前虚拟现实设备的成本相对较高,大多数消费者无法承担。

包括VR头戴设备、高性能计算机等硬件,以及相关的自家开发软件的成本。

2. 长时间使用不适:虚拟现实设备存在一些人体不适应问题,如晕动症、眼睛疲劳、恶心等。

虚拟现实技术的应用和前景

虚拟现实技术的应用和前景

虚拟现实技术的应用和前景虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)近年来备受关注,并在各个领域快速发展。

它通过模拟人的感官系统,使用户沉浸在虚拟的环境中,以创造出一种身临其境的体验。

虚拟现实技术在娱乐、教育、医疗、建筑等领域都有广泛的应用,同时也带来了许多前景和挑战。

一、娱乐领域中的虚拟现实技术应用虚拟现实技术在娱乐领域有着广泛的应用。

通过佩戴VR设备,用户可以身临其境地体验游戏、电影和其他娱乐内容。

比如,虚拟现实游戏能够让玩家感受到更加真实的游戏世界,增加游戏的沉浸感和互动性。

此外,虚拟现实技术还可以应用于体育赛事的直播,使观众可以在家中以虚拟的方式观看现场比赛,提升观赛体验。

二、教育领域中的虚拟现实技术应用在教育领域,虚拟现实技术为学生提供了更加生动和互动的学习方式。

通过虚拟实境场景的呈现,学生可以模拟实际操作、观察和实验,提高学习效果。

例如,虚拟现实可以用于人类解剖学的教学,让学生可以在虚拟环境中进行身体结构的探索和学习。

此外,虚拟实境还可以用于历史事件和文化遗产的重现,使学生能够身临其境地感受历史的变迁和文化的魅力。

三、医疗领域中的虚拟现实技术应用虚拟现实技术在医疗领域也有着广泛的应用。

医生和护士可以使用虚拟现实技术进行手术模拟与训练,提高手术操作的准确性和安全性。

此外,虚拟现实还可用于治疗心理疾病,如恐惧症和创伤后应激障碍。

借助虚拟环境刺激,患者可以逐渐减少对于恐惧对象的恐惧感,达到治疗的效果。

四、建筑领域中的虚拟现实技术应用在建筑领域,虚拟现实技术可以用于建筑设计和模拟。

设计师可以通过虚拟现实技术建立三维模型,使客户能够身临其境地感受到建筑的外观和内部布局。

这样可以更加直观地展示设计效果,帮助客户做出决策。

此外,虚拟现实技术还能够在施工前进行安全培训,提醒工人避免潜在的危险和安全风险。

虚拟现实技术的前景非常广阔,但同时也面临一些挑战。

首先,VR设备的成本较高,限制了大众的普及和应用。

虚拟现实技术的应用与未来发展

虚拟现实技术的应用与未来发展

虚拟现实技术的应用与未来发展引言虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术在近年来取得了显著的进展,并逐渐渗透到各个领域。

从娱乐到教育,从医疗到建筑设计,虚拟现实正在改变我们的生活和工作方式。

本文将探讨虚拟现实技术的主要应用领域、面临的挑战以及未来的发展趋势。

一、虚拟现实技术的主要应用领域1. 娱乐与游戏虚拟现实技术在娱乐和游戏领域的应用最为广泛。

通过头戴显示器和运动控制器,用户可以沉浸在一个完全虚拟的世界中,体验到前所未有的互动和沉浸感。

游戏开发者利用VR技术创造了许多身临其境的游戏体验,使玩家能够在虚拟环境中探索和互动。

此外,VR还被用于虚拟电影和音乐会等娱乐活动,提供更为生动的观赏体验。

2. 教育与培训在教育和培训领域,虚拟现实技术被广泛应用于模拟训练和虚拟课堂。

通过创建虚拟环境,学生可以在逼真的情境中进行学习,提升实际操作能力。

例如,医学生可以在虚拟手术室中练习手术技巧,飞行员可以在模拟飞行器中进行飞行训练。

VR技术还使得远程教育成为可能,学生可以通过虚拟课堂参与全球范围的学习。

3. 医疗与治疗虚拟现实技术在医疗领域的应用越来越广泛。

它被用于心理治疗、康复训练和手术规划等方面。

VR技术可以帮助治疗恐惧症、创伤后应激障碍等心理问题,通过模拟情境进行逐步暴露治疗。

康复训练中,虚拟现实可以提供趣味性和激励,使患者在康复过程中更有动力。

同时,VR还可以帮助医生进行手术前的规划和演练,提高手术的安全性和成功率。

4. 建筑与设计在建筑和设计领域,虚拟现实技术被用于可视化和设计验证。

建筑师和设计师可以创建虚拟模型,允许客户在建筑完成前体验和修改设计。

这种沉浸式的体验可以帮助客户更好地理解设计意图,提出意见和建议,从而优化最终的建筑方案。

此外,VR还被用于城市规划和室内设计等方面,提供更直观的设计方案和效果展示。

二、虚拟现实技术面临的挑战1. 技术成本虽然虚拟现实技术的发展迅速,但高质量的VR设备仍然存在较高的成本。

虚拟现实技术的应用领域及其优势

虚拟现实技术的应用领域及其优势

虚拟现实技术的应用领域及其优势虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)作为一项新兴技术,已经在许多领域展现出巨大的潜力。

它不仅仅局限于娱乐和游戏行业,还在教育、医疗、建筑设计、旅游、军事等领域得到广泛的应用。

本文将重点探讨虚拟现实技术的应用领域,并针对其优势进行分析。

首先,虚拟现实技术在教育领域的应用已经取得显著成果。

通过使用虚拟现实技术,学生可以身临其境地体验到不同的环境和场景,从而提高学习效果。

例如,学生可以通过虚拟现实技术参观历史遗迹、探索太空、模拟化学实验等。

这种实践性的学习方式不仅提高了学生的兴趣和参与度,还能够帮助他们更好地理解和记忆所学的知识。

其次,在医疗领域,虚拟现实技术也发挥着重要作用。

通过使用虚拟现实技术,医生可以进行更加精准和真实的手术模拟。

这种模拟让医生能够在实际手术操作前获得更多的实践经验,从而减少手术风险和提高手术成功率。

虚拟现实技术还可以用于康复治疗,通过模拟各种场景和活动,帮助患者恢复肌肉协调性和平衡能力,并提高治疗效果。

虚拟现实技术还在建筑设计领域得到了广泛应用。

传统的建筑设计过程通常需要依赖于平面图和模型,而这些方式无法给客户全方位的体验。

而借助虚拟现实技术,建筑师可以创建出真实而生动的虚拟场景,让客户在虚拟空间中亲身体验到建筑设计的效果。

通过这种方式,建筑师可以更好地与客户沟通,减少误解和改动,提高设计的质量和效率。

旅游业也是虚拟现实技术的应用领域之一。

通过虚拟现实技术,游客可以在家中就能够体验到世界各地的旅游景点,包括无法亲自去的地方。

虚拟现实技术可以在游客的眼前呈现出真实而细致的景观,甚至包括声音和触觉。

这种体验不仅方便了游客,还能够为旅游景点提供更多的曝光和宣传机会。

最后,在军事领域,虚拟现实技术是训练和模拟的重要工具。

军事模拟训练过程中,使用虚拟现实技术可以提供更真实的战场环境,让士兵在更加安全的环境中进行实战演练。

这不仅有助于提高士兵的作战技能和反应能力,还能降低战斗中的损失。

虚拟现实技术及其应用案例

虚拟现实技术及其应用案例

虚拟现实技术及其应用案例一、虚拟现实技术简介虚拟现实(Virtual Reality)是一种通过计算机生成的、近乎真实的3D场景,同时让用户感性、直观地与之互动的技术系统。

虚拟现实技术通过利用头戴式显示器、手部追踪、声音与触觉反馈等设备,模拟人类感知世界的方式,让用户沉浸在一个看似真实的场景中,以此感受到“真实”。

二、虚拟现实技术的应用场景1. 游戏虚拟现实技术是最早应用于游戏开发的领域。

利用虚拟现实技术,游戏玩家可以身临其境地感受游戏场景,比如《植物大战僵尸》、《旅行青蛙》等游戏。

2. 解决方案虚拟现实技术可以帮助企业更直观地展示自己的产品、服务,比如建筑业、汽车业等领域。

它可以让用户在虚拟世界中,近距离观察产品,甚至在不同的场景下测试产品的各种性能。

3. 教育与培训虚拟现实技术可以为学习者提供更丰富、直观的学习和培训体验。

比如美国达拉斯天主教大学近日宣布通过虚拟现实技术共同打造VR培训课程,该课程主要应用于医学、保健、护理等专业领域。

4. 健康与医疗虚拟现实技术也可以帮助医疗领域发展。

比如利用虚拟现实技术,可以让医护人员更直观地了解患者的病情并且可以解决一些手术较为复杂的问题。

比如,三藩市一家创新医疗技术公司正在开发一种可以帮助神经外科医生进行脑部手术的虚拟现实设备。

5. 娱乐由于虚拟现实技术的独特性质,它的应用也不仅限于游戏领域。

目前,越来越多的娱乐企业也开始利用虚拟现实技术为用户提供更直观、沉浸式的娱乐体验,例如Virtual Room等企业。

三、虚拟现实技术的案例1. 医学虚拟现实平台由北京市卫生计生委牵头开发、阿里等科技公司参与研发的“北京市医学虚拟现实平台”已在北京市20家医院投入使用,助力医生术前演示、术中导航和患者术后恢复等多个环节。

使用这个平台,术前模拟手术成功率高达75%以上。

2. 萨克拉门托国王队主场VR全景漫游谷歌和NBA多伦多猛龙队在2016年就已展开合作,推出了萨克拉门托国王队主场VR全景漫游。

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虚拟现实技术的特点及应用
【摘要】概述了虚拟现实技术的概念和特点, 阐述了虚拟现实技术在建筑工程、工程施工管理和建筑可行性研究等方面的具体应用及发展前景。

【关键词】虚拟现实;特点;工程;应用
1.虚拟现实技术
1.1概念
虚拟现实(virtual reality,vr) , 也称为灵境, 是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境,具体地说,就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,从而产生亲临等同真实环境的感受和体验。

虚拟现实仿真系统是由软件系统、数据库系统和硬件系统部分构成的。

其软件系统主要包括库区环境建模软件、场景纹理生成与处理软件、立体图像生成软件、观察与操作控制软件、分析应用软件等数据库系统主要包括库区地形数据库、三维环境模型数据库、设备数据库、环境纹理影像数据库、应用专题数据库等硬件系统主要包括计算机、声像处理系统、感知系统等。

1.2虚拟现实的特点
实物虚化、虚物实化和高性能的计算处理技术是vr技术的3个主要方面。

实物虚化是现实世界空间向多维信息化空间的一种映射,主要包
括基本模型构建、空间跟踪、声音定位、视觉跟踪和视点感应等关键技术,这些技术使得真实感虚拟世界的生成、虚拟环境对用户操作的检测和操作数据的获取成为可能。

它具体基于以下几种技术:(1)基本模型构建技术。

它是应用计算机技术生成虚拟世界的基础,它将真实世界的对象物体在相应的3d虚拟世界中重构,并根据系统需求保存部分物理属性。

例如车辆在柏油地、草地、沙地和泥地上行驶时情况会有所不同,或对气象数据进行建模生成虚拟环境的气象情况(阴天、晴天、雨、雾)等等。

(2)空间跟踪技术。

主要是通过头盔显示器、数据手套、数据衣等常用的交互设备上的空间传感器,确定用户的头、手、躯体或其他操作物在3d虚拟环境中的位置和方向。

(3)声音跟踪技术:利用不同声源的声音到达某一特定地点的时间差、相位差、声压差等进行虚拟环境的声音跟踪。

(4)视觉跟踪与视点感应技术。

使用从视频摄像机到x-y平面阵列、周围光或者跟踪光在图像投影平面不同时刻和不同位置上的投影,计算被跟踪对象的位置和方向。

1.2.1虚物实化
虚物实化是指确保用户从虚拟环境中获取同真实环境中一样或
相似的视觉、听觉、力觉和触觉等感官认知的关键技术。

能否让参与者产生沉浸感的关键因素除了视觉和听觉感知外,还有用户能否在操纵虚拟物体的同时,感受到虚拟物体的反作用力,从而产生触觉和力觉感知。

力觉感知主要由计算机通过力反馈手套、力反馈操纵杆对手指产生运动阻尼从而使用户感受到作用力的方向和大小。

触觉反馈主要是基于视觉、气压感、振动触感、电子触感和神经、肌肉模拟等方法来实现的。

1.2.2 高性能的计算处理技术
高性能计算处理技术主要包括数据转换和数据预处理技术;实时、逼真图形图像生成与显示技术;多种声音的合成与声音空间化技术;多维信息数据的融合、数据压缩以及数据库的生成;包括命令识别、语音识别,以及手势和人的面部表情信息的检测等在内的模式识别;分布式与并行计算,以及高速、大规模的远程网络技术。

2.虚拟现实技术在建筑结构工程中的应用
虚拟现实中的景物可以是真实物体的模型, 如还没有施工的房屋、正在设计中的工厂或产品的工程模型; 可以是现实中看不到的抽象模型, 如分子结构等三维模型表示。

它们都利用了现实世界中存在的数据, 将计算机产生的电子信号, 通过多种输出设备转换
成能够被人类感觉器官所感知的各种物理现象, 如光波、声波、力等, 使人感受到虚拟境界的存在。

2.1虚拟现实技术在工程施工管理中应用的领域
虚拟现实技术在工程施工管理中应用的意义很大,通过模拟一些特定状态和工程情况,可以突显出预想实施过程中的一些不足,进而优化施工计划和组织,使其更加的合理。

由于在制定具体施工方案时,一些决策者可能经验不足或者是个人知识累计不够,对于一些不可预见的问题不能充分合理的考虑并解决,这时如果采用虚拟技术,就可以将这些组织管理者的不足得到一定的弥补。

促进施工
管理者的管理水平,提高工程施工质量。

工程施工管理采用虚拟现实技术不仅可以预见一些组织管理不足,优化施工方案,同时还可以进行一定新材料、新工艺的尝试,直观清晰的反映应用后的效果,这样有助于新材料、新工艺的推广和使用。

2.2建设项目构思与可行性研究中的仿真与建模
以前可行性研究可以通过调查分析和统计数据,但是对于项目设计的正确性就很难保证,虚拟现实技术给这个行业融入了新的活力。

在项目设计方案确定后,可以将实际系统抽象成物理模型、数学公式或方块流程图。

然后,将系统模型转变成计算机能接受的逻辑流程图,再通过仿真实验,将系统的仿真模型编制成仿真程序在计算机上运行,只要建模也就是抽象出来的物理模型精确,参数设置合适,在计算机上仿真得到的结果就是实际设计的结果。

2.3在工程项目投资决策中的应用
项目的实施必须要确保其高的性价比,房地产商投资盖房子就是为了赚钱,国家建设一个什么基础设施是为了在投资规模相同的情况下最大限度的造福于民,概括起来说,这个工程项目是否值得实施。

在项目投资决策过程中需要大量的财力物力,是一件耗时耗力并且收效不显著的工作。

如果用虚拟现实技术来实现投资决策的话,就会容易得多,而且基本不会受人的因素的影响,只要建立合适的虚拟模拟系统,模型建立正确并输入正确的参数值,就可以做出正确的判断。

3.应用展望
纵观国内, 许多三维软件仍处于满足局部区域的立体、直观、沉浸感等要求, 局限于浏览观看的层次。

虚拟现实仿真系统,由于虚拟现实技术的实时三维空间表现能力、人机交互式的操作环境以及给人带来的身临其境的感受,它在军事和航天领域的模拟和训练中起到了举足轻重的作用。

近年来,随着计算机硬件软件技术的发展以及人们越来越认识到它的重要作用,虚拟技术在各行各业都得到了不同程度的发展,并且越来越显示出广阔的应用前景。

虚拟战场、虚拟城市、甚至“数字地球”;无一不是虚拟现实技术的应用。

虚拟现实技术将使众多传统行业和产业发生革命性的改变。

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