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1、科普：虚拟现实VR是什么原理

   R(irtual Reality，即虚拟现实，简称R), 虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。

【简介】

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(R)丰要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的R应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五。传感设备是指三维交互设备。

【发展历史】

虚拟现实技术演变发展史大体上可以分为四个阶段有声形动态的模拟是蕴涵虚拟现实思想的第一阶段()年以前虚拟现实萌芽为第二阶段( )虚拟现实概念的产生和理论初步形成为第三阶段( )虚拟现实理论进一步的完善和应用为第四阶段( )。

【特征】

多感知性

指除一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知，甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。

存在感

指用户感到作为主角存在丁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辨真假的程度。

交互性

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。

自主性

指虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律动作的程度。

【关键技术】

虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角(宽视野)立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。下面对这些技术分别加以说明。

实时三维计算机图形

相比较而言，利用计算机模型产生图形图像并不是太难的事情。如果有足够准确的模型，又有足够的时间，我们就可以生成不同光照条件下各种物体的精确图像，但是这里的关键是实时。例如在飞行模拟系统中，图像的刷新相当重要，同时对图像质量的要也很高，再加上非常复杂的虚拟环境，问题就变得相当困难。

显示

人看周围的世界时，由于两只眼睛的位置不同，得到的图像略有不同，这些图像在脑子里融合起来，就形成了一个关于周围世界的整体景象，这个景象中包括了距离远近的信息。当然，距离信息也可以通过其他方法获得，例如眼睛焦距的远近、物体大小的比较等。

在R系统中，双目立体视觉起了很大作用。用户的两只眼睛看到的不同图像是分别产生的，显示在不同的显示器上。有的系统采用单个显示器，但用户带上特殊的眼镜后，一只眼睛只能看到奇数帧图像，另一只眼睛只能看到偶数帧图像，奇、偶帧之间的不同也就是视差就产生了立体感。

用户(头、眼)的跟踪

在人造环境中，每个物体相对于系统的坐标系都有一个位置与姿态，而用户也是如此。用户看到的景象是由用户的位置和头(眼)的方向来确定的。

跟踪头部运动的虚拟现实头套：在传统的计算机图形技术中，视场的改变是通过鼠标或键盘来实现的，用户的视觉系统和运动感知系统是分离的，而利用头部跟踪来改变图像的视角，用户的视觉系统和运动感知系统之间就可以起来，感觉更逼真。另一个优点是，用户不仅可以通过双目立体视觉去认识环境，而且可以通过头部的运动去观察环境。

在用户与计算机的交互中，键盘和鼠标是目前最常用的工具，但对于三维空间来说，它们都不太适合。在三维空间中因为有六个自由度，我们很难找出比较直观的办法把鼠标的平面运动映射成三维空间的任意运动。现在，已经有一些设备可以提供六个自由度，如3Space数字化仪和SpaceBall空间球等。另外一些性能比较优异的设备是数据手套和数据衣。

声音

人能够很好地判定声源的方向。在水平方向上，我们靠声音的相位差及强度的差别来确定声音的方向，因为声音到达两只耳朵的时间或距离有所不同。常见的立体声效果就是靠左右耳听到在不同位置录制的不同声音来实现的，所以会有一种方向感。现实生活里，当头部转动时，听到的声音的方向就会改变。但目前在R系统中，声音的方向与用户头部的运动无关。

感觉反馈

在一个R系统中，用户可以看到一个虚拟的杯子。你可以设法去抓住它，但是你的手没有真正接触杯子的感觉，并有可能穿过虚拟杯子的“表面”，而这在现实生活中是不可能的。解决这一问题的常用装置是在手套内层安装一些可以振动的触点来模拟触觉。

语音

在R系统中，语音的输入输出也很重要。这就要虚拟环境能听懂人的语言，并能与人实时交互。而让计算机识别人的语音是相当困难的，因为语音信和自然语言信有其“多边性”和复杂性。例如，连续语音中词与词之间没有明显的停顿，同一词、同一字的发音受前后词、字的影响，不仅不同人说同一词会有所不同，就是同一人发音也会受到心理、生理和环境的影响而有所不同。

使用人的自然语言作为计算机输入目前有两个问题，首先是效率问题，为便于计算机理解，输入的语音可能会相当啰嗦。其次是正确性问题，计算机理解语音的方法是对比匹配，而没有人的智能。

【应用领域】

R技术可以用于多个领域，包括医学、娱乐、军事航天、室内设计、房地产开发、工业仿真、应急推演、文物古迹、游戏、Web 3D、道路桥梁、地理、教育、演播室、水文地质、维修、培训实训、船舶制造、汽车仿真、轨道交通、能源领域、生物力学、康复训练、数字地球......

【五大障碍】

虚拟现实技术未来将会发展成一种改变我们生活方式的新突破。

但是从现在来看，虚拟现实技术想要真正进入消费级市场，还有一段很长的路要走。虽然所有问题最终都会找到答案，但是都不太可能在一夜之间全部解决。

目前，开发者如何为用户提供一个真正身临其境的游戏或应用体验还存在比较大的技术局限性，而一些问题到现在仍然还没有很好的解决办法。增强现实产业联盟认为有以下问题：

1. 没有真正进入虚拟世界的方法

2. 如何“输入”是一大困扰

3. 缺乏统一的标准

4. 容易让人感到疲劳

5. 装备笨重不美观

6、缺少内容

2、增强现实（AR）和虚拟现实（VR）有什么区别？

   AR，是（Augmented Reality）即增强现实，也被称之为混合现实。它通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

R,虚拟现实,虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术、等多种技术的集合。是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(R)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的R应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五。传感设备是指三维交互设备

简单来讲，AR就是将虚拟的3D图像映射到真实环境中，比如用扫描一些AR的二维码，屏幕上就会出现与现实环境叠加的3D画面，还会随着镜头的移动同步变换位置，使其看起来像是真实环境中存在一样

R则不同，比如现在比较火的R眼镜，戴上眼镜后，里面的环境完完全全是用电脑制作的虚拟场景，沉浸感更强

建议你网上搜一下AR和R的体验视频，你就能大致了解两者的不同

R直接遮断现实创造虚拟世界，而AR现实则是在真实世界叠加虚拟影像。而在进一步理解AR增强现实和R虚拟现实之间的区别前，先简单了解R和AR的定义：

虚拟现实是利用PC模拟出三维空间的虚拟世界，提供用户关于视觉、听觉等感的模拟，并且可以及时、没制地观察三维空间内的事物，从而达到以假乱真的沉浸感。目前代表性的设备是Oculus Rift、HTC ive等R游戏头盔，而为了提升沉浸感，这类型设备一般采用封闭式设计。

增强现实是透过摄像机影像的位置及角度精算并加上图像分析技术，让屏幕上虚拟世界可以和现实世界场景进行结合与互动。真实情况可以参考苹果ARKit和谷歌ARCore的效果。

混合现实是指结合了真实和虚拟世界创造了新的环境和可视化，物理实体和数字对象共存并且可以实时相互作用。其实混合现实与前两者之间的界限非常模糊，真实/虚拟共存、实时完成交互应该是其灵魂所在。而就目前行业推出MR设备来看，一般特征是拥有半透明的镜片用于观察现实，同时还能兼顾投影虚拟世界的影像。

看完定义后应该不难理解，AR与R的不同可以通俗理解成“虚拟现实是将真实的你扔到虚拟世界中去，而增强现实则是将虚拟影像放到真实世界中”。

1、R：虚拟现实，看到的场景和人物全是假的，是把你的意识带入一个虚拟的世界。

2、AR：增强现实，看到的场景和人物一部分是真一部分是假，是把虚拟的信息带入到现实世界中。

3、虚拟现实需要的虚拟现实头盔是为用户提供沉浸感的娱乐设备，一般用于娱乐行业、展示行业、房地产行业等，主要用于展示。

4、增强现实AR需要的增强现实AR眼镜是为用户提供帮助的辅助性设备，在生活中、学习中、工作中都能用得到。

连续看了几天了,可以的兄弟

AR是虚拟与现实的连接入口，与oculus等设备主张的虚拟世界沉浸不同，AR注重虚拟与现实的

连接，是为了达到更震撼的现实增强体验。AR的定义很广泛，技术种类众多，目前主流的AR是指通过设备识别判断（二维、三维、GPS、体感、面部等识别物）将虚拟信息叠加在以识别物为基准的某个位置，并显示在设备屏幕上，可实时交互虚拟信息。总结起来即识别、虚实结合、实时交互。

找几个AR和R的产品来看看你就知道了，AR的话推荐天眼AR浏览器（可以自己做AR，跟美图的操作差不多，在上看），R推荐暴风魔镜（超便宜，才，支持各种主流尺寸的）

3、什么是虚拟现实{VR}技术

   1. 虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。

2. 虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。

3. 虚拟现实技术(R)丰要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的R应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。

4. 自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五。

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(vr)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的vr应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五。传感设备是指三维交互设备。

4、什么是VR？什么是虚拟现实？

   此种虚拟世界由计算机生成，可以是现实世界的再现，亦可以是构想中的世界，用户可借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互。它是以仿真的方式给用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界,并通过头盔显示器（HMD）、数据手套等辅助传感设备，提供用户一个观测与该虚拟世界交互的三维界面，使用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化，产生沉浸感。R技术是计算机技术、计算机图形学、计算机视觉、视觉生理学、视觉心理学、仿真技术、电子技术、多媒体技术、信息技术、立体显示技术、传感与测量技术、软件工程、语音识别与合成技术、人机接口技术、网络技术及人工智能技术等多种高新技术集成之结晶。其逼真性和实时交互性为系统仿真技术提供有力的支撑。它同时具有沉浸性（immersion）、交互性（interaction）和构想性（imagination），使人们能沉浸其中，超越其上，出入自然，形成具有交互效能多维化的信息环境。沉浸性是指用户对虚拟世界中的真实感，此种真实感将使用户难以觉察、分辨出其自身正处于一个由计算机生成的虚拟环境中；交互性是指用户对虚拟世界中的物体的可操作性；构想性是指用户在虚拟世界的多维信息空间中，依靠自身的感知和认知能力可全方位地获取知识，发挥主观能动性，寻对问题的完美解决。研究和开发R技术的根本目的旨在扩展人类的认知与感知能力，建立和谐的人机环境。R技术是系统仿真中新兴技术之一，它实际上是一种采用计算机技术制作仿真的假想世界的技术，采用计算机产生一个被仿真世界的动态、三维视觉环境，使操作者产生一种身临其境的感觉。采用此项新技术，参与者使用硬件，如键盘、数据手套、三维鼠标器、跟踪球、操纵杆、空间球、眼球跟踪装置、超声波头部跟踪器、头盔显示器、摄录像设备、大屏幕彩色投影机、立体护目镜、音响、耳机、语音识别与合成装置、工作站及数据服等以获得所需的感知，来体验计算机世界境况。一、R系统的构成R环境系统包括建模、控制和媒体数据源三大部分。建模系指利用物理的或数学的方法，对需要仿真的实际系统进行描述获得近似的数学模型。这是进行数字仿真或半实物仿真必不可少的步骤。地物的几何建模技术是虚拟地景仿真中最为重要的研究领域之一。虚拟地形环境（irtual Terrain Environment）是应用R技术在数字地图的基础上建立起来的，逼真地描述地球表面及其现象的实时、交互的地形场景。虚拟地形环境的研究，提供了一种新的空间环境认知手段，必将促进地图学、地理学等相关信息科学理论的发展与深入；它是未来数字化战场测绘的保障方式；它的研究将会促进R技术进一步的研究与发展，提高R技术的应用水平，为诸如数字化城市、数字化社会及数字化地球的实用化提供有效的技术积累。基于图像的建模（ImageBased Modeling,IBM）技术近来发展迅速，它采用一组采样图像来建立R环境的模型，而不是使用传统基于几何建模所采用的几何图，从而使R技术能在个人计算机（PC）上得到应用与推广。其技术包括：场景的采样；R环境的表示；由场景的采样转化为R环境表示的建模技术。R系统是一种由计算机局部或全部生成的多维虚拟感觉环境，给参与者产生各种感信息，如视觉、听觉、手感、触感、味觉及嗅觉等，能体验、接受并认识客观世界中的客观事物。三维立体显示是其一项必不可少的关键设备，它是系统向用户输出反馈信息的主要手段。双眼视觉对产生R系统环境至关重要。R系统可由如下各部分构成：①高性能计算机系统、计算机图像的特征采样与图形交互作用技术。②虚拟环境生成器，军事训练模拟中的视景生成技术是当前研究的一个重要内容。智能虚拟环境（IE）是R、人工智能及人工生命技术的有机结合，目前，有关IE的研究工作在国外亦刚刚起步，有众多关键技术仍需作进一步的研究。现从事IE研究的人员大多来自人工智能和知识工程领域，随着对IE技术研究的深入，该领域必将会得到重大的突破，具有高度行为真实感的、支持多个参与者的、具有生命特征的智能虚拟世界将会日趋涌现。当前R研究中的一个热门课题是分布式虚拟环境（DE）。③计算机网络。④三维视景图像生成及立体显示系统，基于图像的视景生成技术需解决的问题是显示的模型及如何在模型上产生出图像。这主要有柱面模型和球面模型两种，战场环境仿真是作战仿真的重要内容，逼真的战场环境实时仿真是作战仿真之基础，因此充分利用R及计算机图形学最新研究成果的战场可视化系统便应运而生。⑤立体音响生成与扬声系统，它是虚拟环境多维信息中的一个重要组成部分。听觉是仅次于视觉的感知途径，它向用户提供的辅助信息，可增强视觉的感知，弥补视觉效果之不足，增强环境的逼真性。利用不同声源到达某一特定位置的时间差、相位差及声压差等进行虚拟环境的声音跟踪是实物虚化的重要组成部分；声波传播时间测定法和相位相干测定法属于实现声音定位跟踪的两种基本方法。若给综合战场环境中加入虚拟声音，将会增强综合战场环境的逼真性与完整性，可给作战指挥员提供强烈的沉浸感和临场感，减弱大脑对视觉的依赖性，并能获得更多的信息。⑥力反馈触觉系统，参与者在虚拟环境中产生沉浸感的重要因素之一是用户在用手或身体操纵虚拟物体时，能感受到虚拟物体与虚拟物体之间的作用力与反作用力，从而产生出触觉和力觉的感知。⑦人体的姿势、头、眼、手位置的跟踪测量系统，运动跟踪作为人与虚拟环境之间信息交互的一个重要因素，是近年来R技术发展的一个重要领域。人体行为交互是人际之间除语音外的一种重要交互方法，行为表现模型的建立是一个技术关键。信息社会的显著特点与基础是数字化技术，人类自身的数字化便显得颇为重要，需进行深入的研究，这便是虚拟人合成的研究目的及其意义所在，最终使得计算机与人之间可实现自然化的交互。⑧人机接口界面及多维的通信方式，这些技术目前主要集中反映在头盔显示器和数据手套这两类交互设备中。⑨各种数据库（地形地貌、地理信息、图像纹理、气动数据、武器性能参数、导航数据、气象数据、背景干扰及通用模型等）。⑩软件支撑环境，需建立并开发出虚拟世界数据库；在底层支撑软件及三维造型软件的支撑下，建立起R系统的开发工具软件；在输入输出传感器等硬件支撑下，建立起人机交互图形的界面。 二、R的关键技术与传统的信息系统相比，R系统属于一种新型多维化人机和谐的信息系统。在此种R系统内，人们感受到的最突出的特点是其沉浸性、交互性和构想性。为实现这种新型的信息处理系统，满足人们对沉浸性、交互性和构想性日趋增高的需，在众多技术难题中至少应重点提高3项关键技术的水平。⒈提高“身临其境”的沉浸感R的沉浸性是使人具有逼真感之根本。为了逼真地模拟视觉功能，在很大程度上是依赖于R技术的图像处理和理解能力，图像处理的质量愈高，图像处理的速度愈快，图像识别的能力愈强，系统的理解能力愈完善，系统的视觉沉浸感便愈佳。视觉是提高沉浸感的重要因素，但并非是惟一的因素；听觉可能是R技术中最先达到逼真程度的领域；触觉是一个刚起步研究与试验的领域。由处理器和传感器构成的数据手套，与视觉、听觉相配合，大大地增强了R系统的逼真感；而嗅觉与味觉还属于一个尚未实质性地开展研究的领域。故提高R系统的沉浸感，尚需进行大量艰苦的工作。⒉开发高性能的传感器R的交互性是达到人机和谐之关键，其性能优劣在很大程度上取决于与计算机相连的高性能传感器及其相应的软件。交互技术研究的主要任务是设计出交互技术并评估其性能，目前至关重要的两种设计方法是：依据应用程序的特殊需，凭直觉或想象设计出交互技术；按任务的结构划分来指导进行设计。 为与虚拟环境发生交互作用，迄今已研制出多种传感设备，上述所提到的鼠标器、数据手套、跟踪球和超声波头部跟踪器等，每一种传感设备都各有千秋，选用时要注意扬长避短。目前针对R系统的需研制的性能更为完善的传感器，如用红外或其他光学方法跟踪眼睛的活动，当知道人的眼睛注视何处时，便可用其实现某些控制。目前这些新型的传感设备尚未成熟，人们正通过研制新材料、新结构、新工艺或新的控制机理，以提高其性能，这是当前R技术中颇为活跃的一部分研究工作。>>相关产品相关虚拟现实软硬件

虚拟现实亦作虚拟实境（virtual reality），简称vr，vr也称灵境技术或人工环境，是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供用户关于视觉、听觉、触觉等感的模拟，让用户如同身历其境一般，可以及时、没制地观察三度空间内的事物。用户进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的三维世界视频传回产生临场感。该技术集成了计算机图形、计算机仿真、人工智能、传感、显示及网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。现在如何快速地完成用户教育和市场孵化就显得尤为关键。在硬件通壁垒的效率受限之际，内容为王就显得更为实际和迫切。云舞以此为切入点，构筑了独特的优势。