虚拟现实系统的组成部分 VR系统的技术特征

虚拟现实系统的组成

1、专业图形处理计算机

计算机在虚拟现实系统中处于核心地位，是系统的心脏，是VR的引擎，主要负责从输人设备中读取数据、访问与任务相关的数据库，执行任务要求的实时计算，从而实时更新虚拟世界的状态，并把结果反馈给输出显示设备。由于虚拟世界是一个复杂的场景，系统很难预测所有用户的动作，也就很难在内存中存储所有相应的状态，因此虚拟世界 需要实时绘制和删除，以至于大大地增加了计算量，这对计算机的配置提出了极高的要求。

2、应用软件系统

虚拟现实的应用软件系统是实现VR技术应用的关键，提供了工具包和场景图，主要完成虚拟世界中对象的几何模型、物理模型、行为模型的建立和管理;三维立体声的生 成、三维场景的实时绘制；虚拟世界数据库的建立与管理等。目前这方面国外的软件较成熟，如MultiGen Creator、VEGA、EON Studio和Virtool等。国内的软件中比较有名 的当属中视典公司的VRP软件等。

3、数据库

数据库用来存放整个虚拟世界中所有对象模型的相关信息。在虚拟世界中，场景需要实时绘制，大量的虚拟对象需要保存、调用和更新，所以需要数据库对对象模型进行分 类管理。

4、输入设备

输入设备是虚拟现实系统的输人接口，其功能是检测用户的输人信号，并通过传感器输人计算机。基于不同的功能和目的，输人设备除了包括传统的鼠标、键盘外，还包括用于手姿输入的数据手套、身体姿态的数据衣、语音交互的麦克风等，以解决多个感觉通道的交互。

5、输出设备

输出设备是虚拟现实系统的输出接口，是对输人的反馈，其功能是由计算机生成的信息通过传感器传给输出设备。输出设备以不同的感觉通道（视觉、听觉、触觉）反馈给用户。输出设备除了包括屏幕外，还包括声音反馈的立体声耳机、力反馈的数据手套以及 大屏幕立体显示系统等。

VR系统的技术特征

1、多感知性

所谓多感知性就是指导包括视觉感知外， 还包括听觉、力觉、触觉和运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。

2、存在感

又称临场感，它是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达到使用户难以分辨真假的程度。

3、交互性

它是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)。我们借助与我们8的感觉器官，在虚拟的环境中体验真实的环境。

4、自主性

是指虚拟环境中物体依据物理定律进行动作的程度。虚拟现实系统的关键技术主要由动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术、应用系统开发工具和系统集成技术等五个方面组成。其中动态环境建模技术的目的是根据应用的需要获取实际环境的三维数据， 并利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。而三维图形的生成技术关键是如何实现“实时”生成。立体显示和传感器技术是虚拟现实中实施交互能力的关键。

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