虛擬現實系統的組成

1、專業圖形處理計算機

計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)機在虛擬現實(shi)(shi)系(xi)統中處于(yu)核心地位，是(shi)系(xi)統的(de)心臟，是(shi)VR的(de)引擎，主要負責從輸人(ren)設(she)備中讀(du)取(qu)數(shu)據(ju)、訪(fang)問與任(ren)務相(xiang)關的(de)數(shu)據(ju)庫，執(zhi)行任(ren)務要求的(de)實(shi)(shi)時(shi)(shi)計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)，從而實(shi)(shi)時(shi)(shi)更新虛擬世(shi)界的(de)狀(zhuang)態，并把結果反(fan)饋給(gei)輸出(chu)顯示設(she)備。由于(yu)虛擬世(shi)界是(shi)一(yi)個復雜的(de)場景(jing)，系(xi)統很難(nan)(nan)預(yu)測所(suo)有用戶(hu)的(de)動作，也就很難(nan)(nan)在內存中存儲所(suo)有相(xiang)應的(de)狀(zhuang)態，因此(ci)虛擬世(shi)界 需要實(shi)(shi)時(shi)(shi)繪制(zhi)和刪除，以至(zhi)于(yu)大大地增加(jia)了計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)量，這對計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)機的(de)配置提出(chu)了極高的(de)要求。

2、應用軟件系統

虛擬現(xian)實的(de)(de)應用軟件(jian)系(xi)統是實現(xian)VR技術(shu)應用的(de)(de)關鍵，提(ti)供了工具包和(he)場景圖，主(zhu)要完成虛擬世(shi)界中(zhong)(zhong)對象的(de)(de)幾(ji)何模(mo)型、物理(li)模(mo)型、行為(wei)模(mo)型的(de)(de)建立(li)和(he)管理(li);三維立(li)體聲(sheng)的(de)(de)生(sheng) 成、三維場景的(de)(de)實時繪(hui)制(zhi)；虛擬世(shi)界數據(ju)庫(ku)的(de)(de)建立(li)與管理(li)等。目前這方面國外的(de)(de)軟件(jian)較成熟，如MultiGen Creator、VEGA、EON Studio和(he)Virtool等。國內的(de)(de)軟件(jian)中(zhong)(zhong)比較有名(ming) 的(de)(de)當屬中(zhong)(zhong)視典公司(si)的(de)(de)VRP軟件(jian)等。

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3、數據庫

數據庫用來(lai)存(cun)放整個虛擬(ni)(ni)世界中所(suo)(suo)有對象(xiang)模型的相關信息。在虛擬(ni)(ni)世界中，場景需(xu)要(yao)實(shi)時(shi)繪制，大量的虛擬(ni)(ni)對象(xiang)需(xu)要(yao)保存(cun)、調用和更(geng)新(xin)，所(suo)(suo)以(yi)需(xu)要(yao)數據庫對對象(xiang)模型進行分(fen) 類管(guan)理。

4、輸入設備

輸(shu)(shu)入設備是(shi)虛擬(ni)現實系統(tong)的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)人(ren)接口，其(qi)功(gong)能(neng)是(shi)檢測(ce)用(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)人(ren)信(xin)號，并通過傳感器輸(shu)(shu)人(ren)計算機。基于不同(tong)的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)和(he)目(mu)的(de)(de)(de)，輸(shu)(shu)人(ren)設備除了包括(kuo)傳統(tong)的(de)(de)(de)鼠標、鍵(jian)盤外，還包括(kuo)用(yong)于手姿(zi)輸(shu)(shu)入的(de)(de)(de)數據(ju)手套、身體(ti)姿(zi)態的(de)(de)(de)數據(ju)衣、語音交互的(de)(de)(de)麥(mai)克風等(deng)，以解決(jue)多個(ge)感覺通道的(de)(de)(de)交互。

5、輸出設備

輸出(chu)設(she)備是(shi)虛擬現實(shi)系統的(de)(de)(de)(de)輸出(chu)接(jie)口，是(shi)對輸人的(de)(de)(de)(de)反(fan)饋(kui)，其功能是(shi)由計(ji)算機生成(cheng)的(de)(de)(de)(de)信息通過(guo)傳感器傳給(gei)輸出(chu)設(she)備。輸出(chu)設(she)備以(yi)不同的(de)(de)(de)(de)感覺(jue)通道（視覺(jue)、聽覺(jue)、觸覺(jue)）反(fan)饋(kui)給(gei)用戶。輸出(chu)設(she)備除了包(bao)括屏幕(mu)外(wai)，還包(bao)括聲音反(fan)饋(kui)的(de)(de)(de)(de)立體聲耳機、力反(fan)饋(kui)的(de)(de)(de)(de)數據手套(tao)以(yi)及 大屏幕(mu)立體顯示系統等。

VR系統的技術特征

1、多感知性

所謂多感知性就是指導包括視覺(jue)感知外， 還包括聽(ting)覺(jue)、力覺(jue)、觸覺(jue)和(he)運動感知、甚至包括味(wei)覺(jue)感知、嗅覺(jue)感知等(deng)。

2、存在感

又稱(cheng)臨場感，它是指用戶(hu)感到作為(wei)主角存在(zai)于模擬環境中的(de)真實(shi)程度。理想的(de)模擬環境應該達到使(shi)用戶(hu)難以分(fen)辨真假(jia)的(de)程度。

3、交互性

它是指用戶對(dui)模擬(ni)環境內(nei)物(wu)體(ti)的可操(cao)作程度(du)和從環境得(de)到反饋的自然程度(du)(包括實時性)。我們借助與我們8的感覺器官，在(zai)虛擬(ni)的環境中體(ti)驗真實的環境。

4、自主性

是(shi)指虛(xu)擬(ni)環境(jing)中物體(ti)依據物理(li)定律(lv)進行動(dong)作的(de)(de)(de)程度。虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)關鍵(jian)技(ji)術(shu)(shu)主要(yao)由(you)動(dong)態(tai)環境(jing)建模技(ji)術(shu)(shu)、實(shi)時三維圖形生(sheng)成技(ji)術(shu)(shu)、立體(ti)顯示和傳感器技(ji)術(shu)(shu)、應(ying)用系(xi)統(tong)(tong)開發工具和系(xi)統(tong)(tong)集成技(ji)術(shu)(shu)等五個方面組成。其中動(dong)態(tai)環境(jing)建模技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)根(gen)據應(ying)用的(de)(de)(de)需要(yao)獲取實(shi)際環境(jing)的(de)(de)(de)三維數(shu)據， 并利用獲取的(de)(de)(de)三維數(shu)據建立相應(ying)的(de)(de)(de)虛(xu)擬(ni)環境(jing)模型。而三維圖形的(de)(de)(de)生(sheng)成技(ji)術(shu)(shu)關鍵(jian)是(shi)如何實(shi)現(xian)“實(shi)時”生(sheng)成。立體(ti)顯示和傳感器技(ji)術(shu)(shu)是(shi)虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)中實(shi)施交互能力的(de)(de)(de)關鍵(jian)。