虚拟现实( Virtual Reality 简称VR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。它充分利用计算机硬件与软件资源的集成技术,提供了一种实时的、三维的虚拟环境(Virtual Environment),使用者完全可以进入虚拟环境中,观看计算机产生的虚拟世界,听到逼真的声音,在虚拟环境中交互操作,有真实感,可以讲话,并且能够嗅到气味。
虚拟现实技术的发展历史最早可以追溯到18世纪。1990年在美国达拉斯召开的国际会议上明确了虚拟现实的主要技术构成,即实时三维图形生成技术、多传感交互技术及高分辨率显示技术。虚拟现实技术系统主要包括输入输出设备,如头盔式显示器、立体耳机、头部跟踪系统以及数据手套;虚拟环境及其软件,用以描述具体的虚拟环境等动态特性、结构以及交互规则等;计算机系统以及图形、声音合成设备等外部设备三个主要部分。
虚拟现实具有以下三个基本特征:沉浸(Immersion)、交互(Interaction)和构想(Imagination),即通常所说的“3I”。
(1)沉浸 是指用户借助各类先进的传感器进入虚拟环境之后,由于他所看到的、听到的、感受到的一切内容非常逼真,因此,他相信这一切都“真实”存在,而且相信自己正处于所感受到的环境中。
(2)交互 是指用户进入虚拟环境后,不仅可以通过各类先进的传感器获得逼真的感受,而且可以用自然的方式对虚拟环境中的物体进行操作。如搬动虚拟环境中的一个虚拟盒子,甚至还可以在搬动盒子时感受到盒子的重量。
(3)构想 是由虚拟环境的逼真性与实时交互性而使用户产生更丰富的联想,它是获取沉浸感的一个必要条件。