虛擬現實系統的組成部分 VR系統的技術特征

虛擬現實系統的組成

1、專業圖形處理計算機

計算機在虛擬現實系統中處于核心地位，是系統的心臟，是VR的引擎，主要負責從輸人設備中讀取數據、訪問與任務相關的數據庫，執行任務要求的實時計算，從而實時更新虛擬世界的狀態，并把結果反饋給輸出顯示設備。由于虛擬世界是一個復雜的場景，系統很難預測所有用戶的動作，也就很難在內存中存儲所有相應的狀態，因此虛擬世界 需要實時繪制和刪除，以至于大大地增加了計算量，這對計算機的配置提出了極高的要求。

2、應用軟件系統

虛擬現實的應用軟件系統是實現VR技術應用的關鍵，提供了工具包和場景圖，主要完成虛擬世界中對象的幾何模型、物理模型、行為模型的建立和管理;三維立體聲的生 成、三維場景的實時繪制；虛擬世界數據庫的建立與管理等。目前這方面國外的軟件較成熟，如MultiGen Creator、VEGA、EON Studio和Virtool等。國內的軟件中比較有名 的當屬中視典公司的VRP軟件等。

3、數據庫

數據庫用來存放整個虛擬世界中所有對象模型的相關信息。在虛擬世界中，場景需要實時繪制，大量的虛擬對象需要保存、調用和更新，所以需要數據庫對對象模型進行分 類管理。

4、輸入設備

輸入設備是虛擬現實系統的輸人接口，其功能是檢測用戶的輸人信號，并通過傳感器輸人計算機。基于不同的功能和目的，輸人設備除了包括傳統的鼠標、鍵盤外，還包括用于手姿輸入的數據手套、身體姿態的數據衣、語音交互的麥克風等，以解決多個感覺通道的交互。

5、輸出設備

輸出設備是虛擬現實系統的輸出接口，是對輸人的反饋，其功能是由計算機生成的信息通過傳感器傳給輸出設備。輸出設備以不同的感覺通道（視覺、聽覺、觸覺）反饋給用戶。輸出設備除了包括屏幕外，還包括聲音反饋的立體聲耳機、力反饋的數據手套以及 大屏幕立體顯示系統等。

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感知外， 還包括聽覺、力覺、觸覺和運動感知、甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。

2、存在感

又稱臨場感，它是指用戶感到作為主角存在于模擬環境中的真實程度。理想的模擬環境應該達到使用戶難以分辨真假的程度。

3、交互性

它是指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度(包括實時性)。我們借助與我們8的感覺器官，在虛擬的環境中體驗真實的環境。

4、自主性

是指虛擬環境中物體依據物理定律進行動作的程度。虛擬現實系統的關鍵技術主要由動態環境建模技術、實時三維圖形生成技術、立體顯示和傳感器技術、應用系統開發工具和系統集成技術等五個方面組成。其中動態環境建模技術的目的是根據應用的需要獲取實際環境的三維數據， 并利用獲取的三維數據建立相應的虛擬環境模型。而三維圖形的生成技術關鍵是如何實現“實時”生成。立體顯示和傳感器技術是虛擬現實中實施交互能力的關鍵。