虛擬現(xiàn)實的實質(zhì)以及在各行各業(yè)的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實的實質(zhì)

　　VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實）是一堆點和線所組成的，雖然是一堆線和點所組成的，如果有聲音的配合，這才叫虛擬現(xiàn)實。在網(wǎng)絡(luò)上，虛擬現(xiàn)實的聲音可做到環(huán)繞的效果，讓聲音來表達物體的方位，所以虛擬現(xiàn)實在網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,例如,教育方面,可以模擬物體的運動，星球的運行和飛機的模擬飛行；建筑方面，可以讓買方知道房子建好時的實際的樣子，不會買了房子之后才拼命后悔；而在娛樂方面更是有更好的效果，特別是現(xiàn)在的游戲。

　　VR主要有三方面的含義：

　　第一 虛擬現(xiàn)實是借助于計算機生成逼真的實體，“實體”是對于人的感覺(視、聽、觸、嗅)而言的；

　　第二 用戶可以通過人的自然技能與這個環(huán)境交互，自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動、眼動、手勢等其他人體的動作；

　　第三 虛擬現(xiàn)實往往要借助于一些三維設(shè)備和傳感設(shè)備來完成交互操作。近年來，VR已逐漸從實驗室的研究項目走向?qū)嶋H應(yīng)用。目前在軍事、航天、建筑設(shè) 計、旅游、醫(yī)療和文化娛樂及教育方面得到不少應(yīng)用。在國內(nèi)，有關(guān)VR的項目已經(jīng)列入計劃，VR的研究和應(yīng)用正在全面展開。

虛擬現(xiàn)實在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

　　城市規(guī)劃一直是對全新的可視化技術(shù)需求最為迫切的領(lǐng)域之一，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用在城市規(guī)劃的各個方面，并帶來切實且可觀的利益： 展現(xiàn)規(guī)劃方案虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的沉浸感和互動性不但能夠給用戶帶來強烈、逼真的感官沖擊，獲得身臨其境的體驗，還可以通過其數(shù)據(jù)接口在實時的虛擬環(huán)境中隨時獲取項目的數(shù)據(jù)資料，方便大型復(fù)雜工程項目的規(guī)劃、設(shè)計、投標(biāo)、報批、管理，有利于設(shè)計與管理人員對各種規(guī)劃設(shè)計方案進行輔助設(shè)計與方案評審。 規(guī)避設(shè)計風(fēng)險 虛擬現(xiàn)實所建立的虛擬環(huán)境是由基于真實數(shù)據(jù)建立的數(shù)字模型組合而成，嚴(yán)格遵循工程項目設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)和要求建立逼真的三維場景，對規(guī)劃項目進行真實的“再現(xiàn)”。用戶在三維場景中任意漫游，人機交互，這樣很多不易察覺的設(shè)計缺陷能夠輕易地被發(fā)現(xiàn)，減少由于事先規(guī)劃不周全而造成的無可挽回的損失與遺憾，大大提高了項目的評估質(zhì)量。 加快設(shè)計速度運用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，我們可以很輕松隨意的進行修改，改變建筑高度，改變建筑外立面的材質(zhì)、顏色，改變綠化密度，只要修改系統(tǒng)中的參數(shù)即可。從而大大加快了方案設(shè)計的速度和質(zhì)量，提高了方案設(shè)計和修正的效率，也節(jié)省了大量的資金，提供合作平臺 。

　　虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠使政府規(guī)劃部門、項目開發(fā)商、工程人員及公眾可從任意角度，實時互動真實地看到規(guī)劃效果，更好地掌握城市的形態(tài)和理解規(guī)劃師的設(shè)計意圖。有效的合作是保證城市規(guī)劃最終成功的前提，虛擬現(xiàn)實技術(shù)為這種合作提供了理想的橋梁，這是傳統(tǒng)手段如平面圖、效果圖、沙盤乃至動畫等所不能達到的。 加強宣傳效果對于公眾關(guān)心的大型規(guī)劃項目，在項目方案設(shè)計過程中，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以將現(xiàn)有的方案導(dǎo)出為視頻文件用來制作多媒體資料予以一定程度的公示，讓公眾真正的參與到項目中來。當(dāng)項目方案最終確定后，也可以通過視頻輸出制作多媒體宣傳片，進一步提高項目的宣傳展示效果。

虛擬現(xiàn)實在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用

　　VR在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實意義。在虛擬環(huán)境中，可以建立虛擬的人體模型，借助于跟蹤球、HMD、感覺手套，學(xué)生可以很容易了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu)，這比現(xiàn)有的采用教科書的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初基于兩個SGI工作站建立了一個虛擬外科手術(shù)訓(xùn)練器，用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。這個虛擬的環(huán)境包括虛擬的手術(shù)臺與手術(shù)燈，虛擬的外科工具（如手術(shù)刀、注射器、手術(shù)鉗等），虛擬的人體模型與器官等。借助于HMD及感覺手套，使用者可以對虛擬的人體模型進行手術(shù)。但該系統(tǒng)有待進一步改進，如需提高環(huán)境的真實感，增加網(wǎng)絡(luò)功能，使其能同時培訓(xùn)多個使用者，或可在外地專家的指導(dǎo)下工作等。另外，在遠距離遙控外科手術(shù)，復(fù)雜手術(shù)的計劃安排，手術(shù)過程的信息指導(dǎo)，手術(shù)后果預(yù)測及改善殘疾人生恬狀況，乃至新型藥物的研制等方面，VR技術(shù)都有十分重要的意義。

在娛樂、藝術(shù)與教育方面的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實

　　豐富的感覺能力與3D顯示環(huán)境使得VR成為理想的視頻游戲工具。由于在娛樂方面對VR的真實感要求不是太高，故近些年來VR在該方面發(fā)展最為迅猛。如Chicago（芝加哥）開放了世界上第一臺大型可供多人使用的VR娛樂系統(tǒng)，其主題是關(guān)于3025年的一場未來戰(zhàn)爭；英國開發(fā)的稱為“Virtuality”的VR游戲系統(tǒng)，配有HMD，大大增強了真實感；1992年的一臺稱為“Legeal Qust”的系統(tǒng)由于增加了人工智能功能，使計算機具備了自學(xué)習(xí)功能，大大增強了趣味性及難度，使該系統(tǒng)獲該年度VR產(chǎn)品獎。另外在家庭娛樂方面VR也顯示出了很好的前景。

　　作為傳輸顯示信息的媒體，VR在未來藝術(shù)領(lǐng)域方面所具有的潛在應(yīng)用能力也不可低估。VR所具有的臨場參與感與交互能力可以將靜態(tài)的藝術(shù)（如油畫、雕刻等）轉(zhuǎn)化為動態(tài)的，可以使觀賞者更好地欣賞作者的思想藝術(shù)。另外，VR提高了藝術(shù)表現(xiàn)能力，如一個虛擬的音樂家可以演奏各種各樣的樂器，手足不便的人或遠在外地的人可以在他生活的居室中去虛擬的音樂廳欣賞音樂會等等。

　　對藝術(shù)的潛在應(yīng)用價值同樣適用于教育，如在解釋一些復(fù)雜的系統(tǒng)抽象的概念如量子物理等方面，VR是非常有力的工具，Lofin等人在1993年建立了一個“虛擬的物理實驗室”，用于解釋某些物理概念，如位置與速度，力量與位移等。

在軍事與航天工業(yè)的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實

　　模擬與練一直是軍事與航天工業(yè)中的一個重要課題，這為VR提供了廣闊的應(yīng)用前景。美國國防部高級研究計劃局DARPA自80年代起一直致力于研究稱為SIMNET的虛擬戰(zhàn)場系統(tǒng)，以提供坦克協(xié)同訓(xùn)1練，該系統(tǒng)可聯(lián)結(jié)200多臺模擬器。

　　另外利用VR技術(shù)，可模擬零重力環(huán)境，以代替現(xiàn)在非標(biāo)準(zhǔn)的水下訓(xùn)練宇航員的方法。

　  虛擬現(xiàn)實在軍事模擬中的應(yīng)用

　　信息技術(shù)對于人類活動各個領(lǐng)域的參與和滲透、包括對戰(zhàn)爭全過程的介入是擺在我們面前的一個現(xiàn)實而又緊迫的問題。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是利用計算機生成一種模擬環(huán)境(如飛機駕駛艙、操作現(xiàn)場等)，通過多種傳感設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中，實現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進行自然交互的技術(shù)。由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以在很大程度上解決真實作戰(zhàn)訓(xùn)練中的許多實際問題，例如，費用過高、危險、受真實環(huán)境的限制等，因此從一開始便倍受各國軍方的青睞。

　　目前在虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下幾個方面：

　　虛擬戰(zhàn)場環(huán)境 采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)使受訓(xùn)者在視覺和聽覺上真實體驗戰(zhàn)場環(huán)境、熟悉將作戰(zhàn)區(qū)域的環(huán)境特征。用戶通過必要的設(shè)備可與虛擬環(huán)境中的對象進行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生“沉浸”于等同真實環(huán)境的感受和體驗。虛擬戰(zhàn)場環(huán)境的實現(xiàn)方法可通過相應(yīng)的三維戰(zhàn)場環(huán)境圖形圖像庫，包括作戰(zhàn)背景、戰(zhàn)地場景、各種武器裝備和作戰(zhàn)人員等。通過背景生成與圖像合成創(chuàng)造一種險象環(huán)生、幾近真實的立體戰(zhàn)場環(huán)境。使演練者“真正”進入形象逼真的戰(zhàn)場。從而可以增強受訓(xùn)者的臨場感覺，大大提高訓(xùn)練質(zhì)量。

　　單兵模擬訓(xùn)練與評判在該應(yīng)用系統(tǒng)中導(dǎo)調(diào)人員可設(shè)置不同的戰(zhàn)場背景，給出不同的情況，而受訓(xùn)者則通過立體頭盔、數(shù)據(jù)服、和數(shù)據(jù)手套或三維鼠標(biāo)操作傳感裝置可做出或選擇相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)動作，輸入不同的處置方案，體驗不同的作戰(zhàn)效果，進而像參加實戰(zhàn)一樣，鍛煉和提高技戰(zhàn)術(shù)水平、快速反應(yīng)能力和心理承受力。與常規(guī)的訓(xùn)練方式相比較，虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練具有環(huán)境逼真，“身臨其境”感強、場景多變，訓(xùn)練針對性強和安全經(jīng)濟，可控制性強等特點。如美空軍用虛擬現(xiàn)實技術(shù)研制的飛行訓(xùn)練模擬器，能產(chǎn)生視覺控制，能處理三維實時交互圖形，且有圖形以外的聲音和觸感，不但能以正常方式操縱和控制飛行器，還能處理虛擬現(xiàn)實中飛機以外的各種情況，如氣球的威脅、導(dǎo)彈的發(fā)射軌跡等。

　　諸軍種聯(lián)合虛擬演習(xí)建立一個“虛擬戰(zhàn)場”，使參戰(zhàn)雙方同處其中，根據(jù)虛擬環(huán)境中的各種情況及其變化，實施“真實的”對抗演習(xí)。在這樣的虛擬作戰(zhàn)環(huán)境中，可以使眾多軍事單位參與到作戰(zhàn)模擬來中，而不受地域的限制，可大大提高了戰(zhàn)役訓(xùn)練的效益；還可以評估武器系統(tǒng)的總體性能，啟發(fā)新的作戰(zhàn)思想。

　　虛擬軍事演習(xí)系統(tǒng)可以任意增加聯(lián)合演習(xí)的次數(shù)。這樣便于作戰(zhàn)方案與理論的研究。傳統(tǒng)的實兵演習(xí)周期長、耗費大，如果借助虛擬軍事演習(xí)系統(tǒng)進行訓(xùn)練，就可以較小的代價、較短的時間實施大規(guī)模戰(zhàn)區(qū)、戰(zhàn)略級演習(xí)，并可通過多次演習(xí)或一次演習(xí)多種方案，發(fā)現(xiàn)、解決實戰(zhàn)中可能出現(xiàn)的問題。 進行指揮員訓(xùn)練利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，根據(jù)偵察情況資料合成出戰(zhàn)場全景圖，讓受訓(xùn)指揮員通過傳感裝置觀察雙方兵力部署和戰(zhàn)場情況，以便判斷敵情，定下正確決心。例如美國海軍開發(fā)的“虛擬艦艇作戰(zhàn)指揮中心”就能逼真地模擬與真的艦艇作戰(zhàn)指揮中心幾乎完全相似的環(huán)境，生動的視覺、聽覺和觸覺效果，使受訓(xùn)軍官沉浸于“真實的”戰(zhàn)場之中。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以使相距幾千公里的士兵與作戰(zhàn)指揮人員在網(wǎng)絡(luò)上進行對抗作戰(zhàn)演習(xí)和訓(xùn)練，效果如同在真實的戰(zhàn)場上一樣。

　　美國軍隊曾經(jīng)使用過許多作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)來培訓(xùn)軍事人員，并取得了顯著的效果。目前，美軍更進一步采取措施，通過設(shè)置“軍官虛擬現(xiàn)實教程”來強化人員培訓(xùn)。從訓(xùn)練效果的角度講，這種“軍官虛擬現(xiàn)實教程”大大超過以往陸軍聯(lián)合訓(xùn)練中心所實施的作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練和實戰(zhàn)演習(xí)的方法。僅需5個月左右就能培訓(xùn)出既具備戰(zhàn)術(shù)專家素質(zhì)，又能直接觀察與分析戰(zhàn)場態(tài)勢，并能指揮與控制所屬部隊進行作戰(zhàn)的軍官。

　　綜上所述，將虛擬現(xiàn)實應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，符合減少人員、物資的損耗，提高軍事訓(xùn)練效費比的現(xiàn)實需求與發(fā)展方向。今后的應(yīng)用將會越來越廣泛，發(fā)揮的作用也將會越來越大。

虛擬現(xiàn)實在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用

　　虛擬現(xiàn)實不僅僅是一個演示媒體，而且還是一個設(shè)計工具。它以視覺形式反映了設(shè)計者的思想，比如裝修房屋之前，你首先要做的事是對房屋的結(jié)構(gòu)、外形做細致的構(gòu)思，為了使之定量化，你還需設(shè)計許多圖紙，當(dāng)然這些圖紙只能內(nèi)行人讀懂，虛擬現(xiàn)實可以把這種構(gòu)思變成看得見的虛擬物體和環(huán)境，使以往只能借助傳統(tǒng)的設(shè)計模式提升到數(shù)字化的即看即所得的完美境界，大大提高了設(shè)計和規(guī)劃的質(zhì)量與效率。

　　運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計者可以完全按照自己的構(gòu)思去構(gòu)建裝飾“虛擬”的房間，并可以任意變換自己在房間中的位置，去觀察設(shè)計的效果，直到滿意為止。既節(jié)約了時間，又節(jié)省了做模型的費用。

虛擬現(xiàn)實在房產(chǎn)開發(fā)中的應(yīng)用

　　隨著房地產(chǎn)業(yè)競爭的加劇，傳統(tǒng)的展示手段如平面圖、表現(xiàn)圖、沙盤、樣板房等已經(jīng)遠遠無法滿足消費者的需要。因此敏銳把握市場動向，果斷啟用最新的技術(shù)并迅速轉(zhuǎn)化 為生產(chǎn)力，方可以領(lǐng)先一步，擊潰競爭對手。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是集影視廣告、動畫、多媒體、網(wǎng)絡(luò)科技于一身的最新型的房地產(chǎn)營銷方式，在國內(nèi)的廣州、上海、北京等大城市，國外的加拿大、美國等經(jīng)濟和科技發(fā)達的國家都非常熱門，是當(dāng)今房地產(chǎn)行業(yè)一個綜合實力的象征和標(biāo)志，其最主要的核心是房地產(chǎn)銷售！同時在房地產(chǎn)開發(fā)中的其他重要環(huán)節(jié)包括申報、審批、設(shè)計、宣傳等方面都有著非常迫切的需求。

　　它可以具體應(yīng)用在以下幾個方面：

　　最直觀的交流方式

　　傳統(tǒng)的效果圖等表現(xiàn)手段容易被人為修飾而誤導(dǎo)用戶，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，用戶可通過親身感受，評估各方案的特點與優(yōu)劣，以便做出最佳的方案決策，不但可以避免決策失誤，而且可以大大提高該房產(chǎn)的潛在市場價值，從而提高土地資源利用效率和項目開發(fā)成功率，保護投資。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為大型項目的展示工具，構(gòu)筑逼真的三維動態(tài)模型，全方位的展示建筑物內(nèi)外部空間及功能，在申報、審批、宣傳、交流、銷售時，使目標(biāo)受眾產(chǎn)生強烈的參與興趣，項目策劃者的訴求更易為他人所認(rèn)同。

　　最快捷的審批平臺

　　虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供一個實時交互的審批平臺，讓審批者可以身臨其境地感受建成后的景觀，并支持實時高度、總圖布置、多方案等調(diào)整。溝通的加強帶來了項目的報批速度，從而為項目開工爭取寶貴的時間。

　　最方便的設(shè)計工具

　　虛擬現(xiàn)實不僅僅是一個演示媒體，而且還是一個設(shè)計工具。它以視覺形式反映了設(shè)計者的思想，比如當(dāng)在蓋一座現(xiàn)代化的大廈之前，你首先要做的事是對這座大廈的結(jié)構(gòu)、外形做細致的構(gòu)思，為了使之定量化，你還需設(shè)計許多圖紙，當(dāng)然這些圖紙只能內(nèi)行人讀懂，虛擬現(xiàn)實可以把這種構(gòu)思變成看得見的虛擬物體和環(huán)境，使以往只能借助傳統(tǒng)沙盤的設(shè)計模式提升到數(shù)字化的即看即所得的完美境界，大大提高了設(shè)計和規(guī)劃的質(zhì)量與效率。運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計者可以完全按照自己的構(gòu)思去構(gòu)建裝飾“虛擬”的房間，并可以任意變換自己在房間中的位置，去觀察設(shè)計的效果，直到滿意為止。既節(jié)約了時間，又節(jié)省了做模型的費用。

　　最先進的營銷手段

　　在房地產(chǎn)銷售當(dāng)中，傳統(tǒng)的作法是制作沙盤模型。由于沙盤要經(jīng)過大比例縮小，因此只能獲得小區(qū)的鳥瞰形象，無法以正常人的視角來感受小區(qū)的建筑空間，更無法獲得人在其中走動的真正感覺。同時，在模型制作完后，修改的成本很高，有著很大的局限性。近年來效果圖及三維動畫已得到普遍應(yīng)用。然而，效果圖只能提供靜態(tài)局部的視覺體驗。三維動畫雖有較強的動態(tài)三維表現(xiàn)力，但不具備實時的交互性，是一個靜態(tài)的世界。觀察者只能按事先規(guī)定好的路線和角度瀏覽，很被動，信息也不可能全面。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，目標(biāo)客戶可以在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中自由行走、任意觀看，突破了傳統(tǒng)三維動畫被動觀察無法互動的瓶頸，給目標(biāo)客戶帶來難以比擬的真實感與現(xiàn)場感，使他們獲得身臨其境的真實感受，更快更準(zhǔn)地做出定購決定，大大加快商品銷售的速度。同時虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)和多媒體中，更方便、快捷的傳播產(chǎn)品信息。

　　當(dāng)前已經(jīng)成熟的應(yīng)用有：

　　1) 讓購房者看到直觀的樣板房形象

　　2) 在銷售處放上電腦運用VR技術(shù)能讓購房者在電腦上親眼看到幾年后才建成的小區(qū)

　　3) 觀賞到優(yōu)美的小區(qū)環(huán)境設(shè)計

　　4) 走進虛擬現(xiàn)實樣板房，親身感受居室空間的溫暖

　　5) 在電腦上選戶型

虛擬現(xiàn)實在文物古跡中的應(yīng)用

　　利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以將文物的展示、保護提高到一個嶄新的階段。首先表現(xiàn)在將文物實體通過影像數(shù)據(jù)采集手段，建立起實物三維或模型數(shù)據(jù)庫，保存文物原有的各項型式數(shù)據(jù)和空間關(guān)系等重要資源，實現(xiàn)瀕危文物資源的科學(xué)、高精度和永久的保存。

　　其次利用這些技術(shù)來提高文物修復(fù)的精度和預(yù)先判斷、選取將要采用的保護手段，同時可以縮短修復(fù)工期。 通過計算機網(wǎng)絡(luò)來整合統(tǒng)一大范圍內(nèi)的文物資源，并且通過網(wǎng)絡(luò)在大范圍內(nèi)來利用虛擬技術(shù)更加全面、生動、逼真地展示文物，從而使文物脫離地域限制，實現(xiàn)資源共享，真正成為全人類可以“擁有”的文化遺產(chǎn)。

　　使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以推動文博行業(yè)更快地進入信息時代，實現(xiàn)文物展示和保護的現(xiàn)代化。

虛擬現(xiàn)實在工業(yè)仿真中的應(yīng)用

　　當(dāng)今世界工業(yè)已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，大規(guī)模人海戰(zhàn)術(shù)早已不再適應(yīng)工業(yè)的發(fā)展，先進科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用顯現(xiàn)出巨大的威力，特別是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用正對工業(yè)進行著一場前所未有的革命。

　　虛擬現(xiàn)實已經(jīng)被世界上一些大型企業(yè)廣泛地應(yīng)用到工業(yè)的各個環(huán)節(jié)，對企業(yè)提高開發(fā)效率，加強數(shù)據(jù)采集、分析、處理能力，減少決策失誤，降低企業(yè)風(fēng)險起到了重要的作用。

　　虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引入,將使工業(yè)設(shè)計的手段和思想發(fā)生質(zhì)的飛躍,更加符合社會發(fā)展的需要,可以說在工業(yè)設(shè)計中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)是可行且必要的。

虛擬現(xiàn)實在游戲中的應(yīng)用

　　三維游戲既是虛擬現(xiàn)實技術(shù)重要的應(yīng)用方向之一，也為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展起了巨大的需求牽引作用。 盡管存在眾多的技術(shù)難題，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在競爭激烈的游戲市場中還是得到了越來越多的重視和應(yīng)用�？梢哉f，電腦游戲自產(chǎn)生以來，一直都在朝著虛擬現(xiàn)實的方向發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展的最終目標(biāo)已經(jīng)成為三維游戲工作者的崇高追求。

　　從最初的文字MUD游戲，到二維游戲、三維游戲，再到網(wǎng)絡(luò)三維游戲，游戲在保持其實時性和交互性的同時，逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加強。我們相信，隨著三維技術(shù)的快速發(fā)展和軟硬件技術(shù)的不斷進步，在不遠的將來，真正意義上的虛擬現(xiàn)實游戲必將為人類娛樂、教育和經(jīng)濟發(fā)展做出新的更大的貢獻。

在Web3d/產(chǎn)品/靜物展示中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實

　　Web3D主要有四類運用方向：商業(yè)、教育、娛樂、和虛擬社區(qū)。對企業(yè)和電子商務(wù) 三維的表現(xiàn)形式，能夠全方位的展現(xiàn)一個物體，具有二維平面圖象不可比擬的優(yōu)勢。企業(yè)將他們的產(chǎn)品發(fā)布成網(wǎng)上三維的形式，能夠展現(xiàn)出產(chǎn)品外形的方方面面，加上互動操作，演示產(chǎn)品的功能和使用操作，充分利用互聯(lián)網(wǎng)高速迅捷的傳播優(yōu)勢來推廣公司的產(chǎn)品。對于網(wǎng)上電子商務(wù)，將銷售產(chǎn)品展示做成在線三維的形式，顧客通過對之進行觀察和操作能夠?qū)Ξa(chǎn)品有更加全面的認(rèn)識了解，決定購買的幾率必將大幅增加，為銷售者帶來更多的利潤。

　　對教育業(yè)現(xiàn)今的教學(xué)方式，不再是單純的依靠書本、教師授課的形式。計算機輔助教學(xué)(CAI)的引入，彌補了傳統(tǒng)教學(xué)所不能達到的許多方面。在表現(xiàn)一些空間立體化的知識，如原子、分子的結(jié)構(gòu)、分子的結(jié)合過程、機械的運動時，三維的展現(xiàn)形式必然使學(xué)習(xí)過程形象話，學(xué)生更容易接受和掌握。許多實際經(jīng)驗告訴我們，做比聽和說更能接受更多的信息。使用具有交互功能的3D課件，學(xué)生可以在實際的動手操作中得到更深的體會。

　　對計算機遠程教育系統(tǒng)而言，引入Web3D內(nèi)容必將達到很好的在線教育效果。 對娛樂游戲業(yè)娛樂游戲業(yè)永遠是一個不衰的市場�，F(xiàn)今，互連網(wǎng)上已不是單一靜止的世界，動態(tài)HTML、flash動畫、流式音視頻，使整個互連網(wǎng)呈現(xiàn)生機黯然。動感的頁面較之靜態(tài)頁面更能吸引更多的瀏覽者。三維的引入，必將造成新一輪的視覺沖擊，使網(wǎng)頁的訪問量提升。娛樂站點可以在頁面上建立三維虛擬主持這樣的角色來吸引瀏覽者。游戲公司除了在光盤上發(fā)布3D游戲外，現(xiàn)在可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運行在線三維游戲。利用互連網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，受眾和覆蓋面得到迅速擴張。

　　對虛擬現(xiàn)實展示與虛擬社區(qū)使用Web3D實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的VR展示，只須構(gòu)建一個三維場景，人以第一視角在其中穿行。場景和控制者之間能產(chǎn)生交互，加之高質(zhì)量的生成畫面使人產(chǎn)生身臨其境的感覺。對于象虛擬展廳、建筑房地產(chǎn)虛擬漫游展示，提供了解決方案。如果是建立一個多用戶而且可以互相傳遞信息的環(huán)境，也就形成了所謂的虛擬社區(qū)。

虛擬現(xiàn)實在道路橋梁中的應(yīng)用

　　城市規(guī)劃一直是對全新的可視化技術(shù)需求最為迫切的領(lǐng)域之一，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用在城市規(guī)劃的各個方面，并帶來切實且可觀的利益。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在道路橋梁應(yīng)用現(xiàn)狀在高速公路與橋梁建設(shè)中虛擬現(xiàn)實技術(shù)也得到了應(yīng)用。由于道路橋梁需要同時處理大量的三維模型與紋理數(shù)據(jù)，導(dǎo)致這種形勢需要很高的計算機性能作為后臺支持，但隨著近些年來計算機軟硬件技術(shù)的提高，一些原有的技術(shù)瓶頸得到了解決，使虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用達到了前所未有的發(fā)展 。

　　在我國，許多學(xué)院和機構(gòu)也一直在從事這方面的研究與應(yīng)用。三維虛擬現(xiàn)實平臺軟件，可廣泛的應(yīng)用于橋梁道路設(shè)計等行業(yè)。該軟件適用性強、操作簡單、功能強大、高度可視化、所見即所得，他的出現(xiàn)將給正在發(fā)展的VR產(chǎn)業(yè)提示入新的活力。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在道路橋梁方面的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高速公路和橋梁建設(shè)方面有著非常廣闊的應(yīng)用前景，可由后臺置入穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫信息，便于受眾對各項技術(shù)指標(biāo)進行實時的查詢，周邊再輔以多種媒體信息，如工程背景介紹,標(biāo)段概況,技術(shù)數(shù)據(jù),截面等,電子地圖,聲音、圖像、動畫，并與核心的虛擬技術(shù)產(chǎn)生交互，從而實現(xiàn)演示場景中的導(dǎo)航、定位與背景信息介紹等諸多實用、便捷的功能。

虛擬現(xiàn)實在地理中的應(yīng)用

　　應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將三維地面模型、正射影像和城市街道、建筑物及市政設(shè)施的三維立體模型融合在一起，再現(xiàn)城市建筑及街區(qū)景觀，用戶在顯示屏上可以很直觀地看到生動逼真的城市街道景觀，可以進行諸如查詢、量測、漫游、飛行瀏覽等一系列操作，滿足數(shù)字城市技術(shù)由二維GIS向三維虛擬現(xiàn)實的可視化發(fā)展需要，為城建規(guī)劃、社區(qū)服務(wù)、物業(yè)管理、消防安全、旅游交通等提供可視化空間地理信息服務(wù)。

　　電子地圖技術(shù)是集地理信息系統(tǒng)技術(shù)、數(shù)字制圖技術(shù)、多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等多項現(xiàn)代技術(shù)為一體的綜合技術(shù)。電子地圖是一種以可視化的數(shù)字地圖為背景，用文本、照片、圖表、聲音、動畫、視頻等多媒體為表現(xiàn)手段展示城市、企業(yè)、旅游景點等區(qū)域綜合面貌的現(xiàn)代信息產(chǎn)品，它可以存貯于計算機外存，以只讀光盤、網(wǎng)絡(luò)等形式傳播，以桌面計算機或觸摸屏計算機等形式提供大眾使用。由于電子地圖產(chǎn)品結(jié)合了數(shù)字制圖技術(shù)的可視化功能、數(shù)據(jù)查詢與分析功能以及多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的信息表現(xiàn)手段，加上現(xiàn)代電子傳播技術(shù)的作用，它一出現(xiàn)就贏得了社會的廣泛興趣!

虛擬現(xiàn)實在教育中的應(yīng)用

　　虛擬現(xiàn)實應(yīng)用于教育是教育技術(shù)發(fā)展的一個飛躍。它營造了“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式代之為學(xué)習(xí)者通過自身與信息環(huán)境的相互作用來得到知識、技能的新型學(xué)習(xí)方式。

　　它主要具體應(yīng)用在以下幾個方面

　　科技研究

　　當(dāng)前許多高校都在積極研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其應(yīng)用，并相繼建起了虛擬現(xiàn)實與系統(tǒng)仿真的研究室，將科研成果迅速轉(zhuǎn)化實用技術(shù)，如北京航天航空大學(xué)在分布式飛行模擬方面的應(yīng)用；浙江大學(xué)在建筑方面進行虛擬規(guī)劃、虛擬設(shè)計的應(yīng)用；哈爾濱工業(yè)大學(xué)在人機交互方面的應(yīng)用；清華大學(xué)對臨場感的研究等都頗具特色。有的研究室甚至已經(jīng)具備獨立承接大型虛擬現(xiàn)實項目的實力。 虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠為學(xué)生提供生動、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結(jié)構(gòu)顯示等，在廣泛的科目領(lǐng)域提供無限的虛擬體驗，從而加速和鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)知識的過程。親身去經(jīng)歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力，主動地去交互與被動的灌輸，有本質(zhì)的差別。 虛擬實驗利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以建立各種虛擬實驗室，如地理、物理、化學(xué)、生物實驗室等等，擁有傳統(tǒng)實驗室難以比擬的優(yōu)勢：

　　1、節(jié)省成本通常我們由于設(shè)備、場地、經(jīng)費等硬件的限制。許多實驗都無法進行。而利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，學(xué)生足不出戶便可以做各種實驗，獲得與真實實驗一樣的體會。在保證教學(xué)效果的前提下，極大的節(jié)省了成本。

　　2、規(guī)避風(fēng)險真實實驗或操作往往會帶來各種危險，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行虛擬實驗，學(xué)生在虛擬實驗環(huán)境中，可以放心地去做各種危險的實驗。例如：虛擬的飛機駕駛教學(xué)系統(tǒng)，可免除學(xué)員操作失誤而造成飛機墜毀的嚴(yán)重事故。

　　3、打破空間、時間的限制利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以徹底打破時間與空間的限制。大到宇宙天體，小至原子粒子，學(xué)生都可以進入這些物體的內(nèi)部進行觀察。一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以在很短的時間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生觀察。例如，生物中的孟德爾遺傳定律，用果蠅做實驗往往要幾個月的時間，而虛擬技術(shù)在一堂課內(nèi)就可以實現(xiàn)。

　　虛擬實訓(xùn)基地：

　　利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立起來的虛擬實訓(xùn)基地，其“設(shè)備”與“部件”多是虛擬的，可以根據(jù)隨時生成新的設(shè)備。教學(xué)內(nèi)容可以不斷更新，使實踐訓(xùn)練及時跟上技術(shù)的發(fā)展。同時，虛擬現(xiàn)實的沉浸性和交互性，使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個角色，全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去，這非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練。包括軍事作戰(zhàn)技能、外科手術(shù)技能、教學(xué)技能、體育技能、汽車駕駛技能、果樹栽培技、電器維修技能等各種職業(yè)技能的訓(xùn)練，由于虛擬的訓(xùn)練系統(tǒng)無任何危險，學(xué)生可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作技能為止。例如：在虛擬的飛機駕駛訓(xùn)練系統(tǒng)中，學(xué)員可以反復(fù)操作控制設(shè)備，學(xué)習(xí)在各種天氣情況下駕駛飛機起飛、降落，通過反復(fù)訓(xùn)練，達到熟練掌握駕駛技術(shù)的目的。

　　虛擬仿真校園：

　　教育部在一系列相關(guān)的文件中，多次涉及到了虛擬校園，闡明了虛擬校園的地位和作用。虛擬校園也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育培訓(xùn)中最早的具體應(yīng)用，它由淺至深有三個應(yīng)用層面，分別適應(yīng)學(xué)校不同程度的需求：簡單的虛擬我們的校園環(huán)境供游客瀏覽 基于教學(xué)、教務(wù)、校園生活，功能相對完整的三維可視化虛擬校園 以學(xué)員為中心，加入一系列人性化的功能，以虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為遠程教育基礎(chǔ)平臺 虛擬遠程教育虛擬現(xiàn)實可為高校擴大招生后設(shè)置的分校和遠程教育教學(xué)點提供可移動的電子教學(xué)場所，通過交互式遠程教學(xué)的課程目錄和網(wǎng)站，由局域網(wǎng)工具作校園網(wǎng)站的鏈接，可對各個終端提供開放性的、遠距離的持續(xù)教育，還可為社會提供新技術(shù)和高等職業(yè)培訓(xùn)的機會，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益與社會效益。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及硬件設(shè)備價格的不斷降低，我們相信，虛擬現(xiàn)實技術(shù)以其自身強大的教學(xué)優(yōu)勢和潛力，將會逐漸受到教育工作者的重視和青睞，最終在教育培訓(xùn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用并發(fā)揮其重要作用。

　　虛擬現(xiàn)實在虛擬演播室中的應(yīng)用

　　隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和三維圖形軟件等先進信息技術(shù)的發(fā)展，電視節(jié)目制作方式發(fā)生了很大的變化。視覺和聽覺效果以及人類的思維都可以靠虛擬現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)。它升華了人類的邏輯思維。虛擬演播室則是虛擬現(xiàn)實技術(shù)與人類思維相結(jié)合在電視節(jié)目制作中的具體體現(xiàn)。虛擬演播系統(tǒng)的主要優(yōu)點是它能夠更有效地表達新聞信息，增強信息的感染力和交互性。傳統(tǒng)的演播室對節(jié)目制作的限制較多。虛擬演播系統(tǒng)制作的布景是合乎比例的立體設(shè)計，當(dāng)攝像機移動時，虛擬的布景與前景畫面都會出現(xiàn)相應(yīng)的變化，從而增加了節(jié)目的真實感。用虛擬場景在很多方面成本效益顯著。如它具有及時更換場景的能力，在演播室布景制作中節(jié)約經(jīng)費。不必移動和保留景物，因此可減輕對雇員的需求壓力。對于單集片，虛擬制作不會顯出很大的經(jīng)濟效益，但在使用背景和攝像機位置不變的系列節(jié)目中它可以節(jié)約大量的資金。另外，虛擬演播室具有制作優(yōu)勢。當(dāng)考慮節(jié)目格局時，制作人員的選擇余地大，他們不必過于受場景限制。對于同一節(jié)目可以不用同一演播室，因為背景可以存入磁盤。它可以充分發(fā)揮創(chuàng)作人員的藝術(shù)創(chuàng)造力與想象力，利用現(xiàn)有的多種三維動畫軟件，創(chuàng)作出高質(zhì)量的背景。

表現(xiàn)手段與其它形式的比較

虛擬現(xiàn)實技術(shù)

　　1. 與傳統(tǒng)沙盤的比較。傳統(tǒng)沙盤最大的缺點在于其空間的限制性太大，不足以體現(xiàn)出整個項目的設(shè)計細節(jié)，同時將其它的媒體信息加蓋其中亦存在著許多困難，導(dǎo)致信息量嚴(yán)重匱乏，而虛擬現(xiàn)實為我們提供了一個無限的虛擬空間，近乎完美的解決了這個問題。同時，他也可以與其它媒體進行無縫結(jié)合，輔以強大的數(shù)據(jù)庫功能，所傳遞的信息量巨大。

　　2. 與傳統(tǒng)效果圖畫的比較。靜止的效果圖只能向觀者展示項目的某一個或某幾個方面，對觀者提出的其他問題與要求必須以相近的圖像或文字加以說明，運作起來不直觀、不全面，具有相當(dāng)大的局限性。而以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為核心的多媒體介紹程序，不需要觀看者發(fā)揮任何的想象力，以空前直觀的方式將項目展現(xiàn)給觀眾。在虛擬的世界中，我們可以任意角度，任意比例的觀看我們所感興趣的內(nèi)容，絲毫沒有束縛之感。

　　3. 與傳統(tǒng)三維動畫的比較。動畫演示在一定程度上彌補了靜止畫面的不足之處，聲音與動畫同步播放，生動細致。但是嚴(yán)格意義上講，這種瀏覽演示方式只是用于地產(chǎn)演示項目，或其它類似的只是為了表現(xiàn)視頻效果的項目，而對于典型的工程項目則缺少應(yīng)有的嚴(yán)謹(jǐn)性、靈活性與客觀性。動畫在播放的過程當(dāng)中，觀者只是一直在被動的觀看，接受一些有關(guān)于項目的信息，并不能按照自己的意愿去觀看、查閱、檢索相關(guān)信息，而虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品則完全解決了以上兩種表現(xiàn)形式中所存在的問題。我們可以虛擬空間中的任意地點、任意時間進行觀察，地點與時間都是無限的。