虛擬現實系統的組成

1、專業圖形處理計算機

計(ji)算機(ji)在(zai)虛擬現實系(xi)(xi)統中(zhong)處于核心地位，是(shi)系(xi)(xi)統的心臟，是(shi)VR的引擎，主要負(fu)責從(cong)輸人設備中(zhong)讀取數(shu)(shu)據、訪問與任務相關(guan)的數(shu)(shu)據庫，執行(xing)任務要求的實時(shi)計(ji)算，從(cong)而實時(shi)更(geng)新虛擬世界的狀(zhuang)態，并把結(jie)果反饋給輸出(chu)顯示設備。由(you)于虛擬世界是(shi)一個復雜的場景，系(xi)(xi)統很(hen)難(nan)預測所(suo)有(you)(you)用戶的動作(zuo)，也(ye)就很(hen)難(nan)在(zai)內存中(zhong)存儲所(suo)有(you)(you)相應的狀(zhuang)態，因此虛擬世界 需要實時(shi)繪制(zhi)和刪除，以至(zhi)于大(da)大(da)地增加了計(ji)算量，這對計(ji)算機(ji)的配(pei)置提(ti)出(chu)了極高的要求。

2、應用軟件系統

虛擬現實的(de)(de)應用軟件(jian)系(xi)統是(shi)實現VR技術應用的(de)(de)關鍵，提(ti)供了(le)工具包和(he)場(chang)景(jing)圖，主要完成虛擬世(shi)界(jie)中對象的(de)(de)幾何模型(xing)、物理模型(xing)、行(xing)為(wei)模型(xing)的(de)(de)建(jian)(jian)立和(he)管(guan)(guan)理;三維(wei)立體聲的(de)(de)生 成、三維(wei)場(chang)景(jing)的(de)(de)實時繪制；虛擬世(shi)界(jie)數(shu)據庫(ku)的(de)(de)建(jian)(jian)立與管(guan)(guan)理等(deng)(deng)。目(mu)前這方面國外的(de)(de)軟件(jian)較成熟，如(ru)MultiGen Creator、VEGA、EON Studio和(he)Virtool等(deng)(deng)。國內的(de)(de)軟件(jian)中比較有(you)名 的(de)(de)當(dang)屬(shu)中視典公司(si)的(de)(de)VRP軟件(jian)等(deng)(deng)。

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3、數據庫

數據(ju)庫用來存放整個(ge)虛擬(ni)(ni)世(shi)界(jie)(jie)中(zhong)所(suo)有對(dui)(dui)象模(mo)型的(de)相(xiang)關(guan)信(xin)息。在(zai)虛擬(ni)(ni)世(shi)界(jie)(jie)中(zhong)，場景(jing)需要實時繪制，大量的(de)虛擬(ni)(ni)對(dui)(dui)象需要保存、調(diao)用和更(geng)新，所(suo)以需要數據(ju)庫對(dui)(dui)對(dui)(dui)象模(mo)型進行分 類管理。

4、輸入設備

輸(shu)(shu)入設(she)備是虛擬現實系統(tong)(tong)的輸(shu)(shu)人接口，其功(gong)能是檢測用(yong)戶的輸(shu)(shu)人信(xin)號，并通(tong)過傳感(gan)器(qi)輸(shu)(shu)人計算機。基于(yu)不同的功(gong)能和目的，輸(shu)(shu)人設(she)備除(chu)了包括傳統(tong)(tong)的鼠標、鍵盤外，還包括用(yong)于(yu)手姿輸(shu)(shu)入的數據(ju)手套、身體姿態的數據(ju)衣、語音交互的麥克(ke)風(feng)等，以解決多個感(gan)覺通(tong)道的交互。

5、輸出設備

輸(shu)(shu)出(chu)設(she)(she)備是(shi)虛擬現實(shi)系(xi)統的(de)輸(shu)(shu)出(chu)接口，是(shi)對輸(shu)(shu)人的(de)反饋(kui)，其功能是(shi)由計(ji)算機(ji)生(sheng)成的(de)信息通過(guo)傳感器(qi)傳給輸(shu)(shu)出(chu)設(she)(she)備。輸(shu)(shu)出(chu)設(she)(she)備以(yi)不同(tong)的(de)感覺通道（視覺、聽覺、觸(chu)覺）反饋(kui)給用戶。輸(shu)(shu)出(chu)設(she)(she)備除了(le)包(bao)括(kuo)屏幕外，還包(bao)括(kuo)聲(sheng)音反饋(kui)的(de)立體聲(sheng)耳機(ji)、力(li)反饋(kui)的(de)數據手套(tao)以(yi)及 大屏幕立體顯示(shi)系(xi)統等。

VR系統的技術特征

1、多感知性

所謂多感知(zhi)性就是(shi)指導包(bao)括視覺感知(zhi)外， 還包(bao)括聽覺、力覺、觸覺和運動感知(zhi)、甚至包(bao)括味覺感知(zhi)、嗅(xiu)覺感知(zhi)等(deng)。

2、存在感

又稱臨場感(gan)，它是指用戶感(gan)到作為主角存在于(yu)模擬(ni)環境中的(de)真(zhen)實(shi)程(cheng)度。理想的(de)模擬(ni)環境應該達(da)到使用戶難以分辨真(zhen)假的(de)程(cheng)度。

3、交互性

它是(shi)指(zhi)用(yong)戶對模擬(ni)環(huan)境內物體的可操(cao)作程(cheng)度和從(cong)環(huan)境得到反饋的自然(ran)程(cheng)度(包括實時性)。我們(men)借助與(yu)我們(men)8的感覺器(qi)官，在虛擬(ni)的環(huan)境中體驗(yan)真實的環(huan)境。

4、自主性

是(shi)指虛(xu)(xu)擬(ni)環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)中物體(ti)依據物理定律進行動作的程度。虛(xu)(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)(shi)系(xi)統(tong)的關(guan)鍵技(ji)(ji)(ji)術(shu)主要由動態環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)建模(mo)技(ji)(ji)(ji)術(shu)、實(shi)(shi)時(shi)三(san)維圖(tu)形生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)、立(li)體(ti)顯示和傳(chuan)感(gan)器技(ji)(ji)(ji)術(shu)、應(ying)用系(xi)統(tong)開發工具和系(xi)統(tong)集成(cheng)(cheng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)等五個方面組成(cheng)(cheng)。其(qi)中動態環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)建模(mo)技(ji)(ji)(ji)術(shu)的目的是(shi)根(gen)據應(ying)用的需要獲取(qu)實(shi)(shi)際(ji)環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)的三(san)維數(shu)據， 并利用獲取(qu)的三(san)維數(shu)據建立(li)相應(ying)的虛(xu)(xu)擬(ni)環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)模(mo)型。而三(san)維圖(tu)形的生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)關(guan)鍵是(shi)如何(he)實(shi)(shi)現(xian)“實(shi)(shi)時(shi)”生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)。立(li)體(ti)顯示和傳(chuan)感(gan)器技(ji)(ji)(ji)術(shu)是(shi)虛(xu)(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)(shi)中實(shi)(shi)施交互能力(li)的關(guan)鍵。