虚拟人类存在的意义,虚拟现实对人类的影响

1、虚拟现实的终极意义是什么？什么是虚拟，什么是现实

   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。在第一代Oculus Rift的开发者大会上，所有与会者都看到了一个充满潜力的虚拟现实平台。

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，包括Oculus在内。在Oculus内部，也对虚拟现实技术现在面对的问题进行了讨论，并且不断的在寻找解决方法。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。中国增强现实产业联盟（AR联盟，ARA）总结5大问题：

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

虚拟现实说到底，就是一门让人们更好的认识世界的技术。

2、虚拟现实的意义是什么?

   R在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中，可以建立虚拟的人体模型，借助于跟踪球、HMD、感觉手套，学生可以很容易了解人体内部各器结构，这比现有的采用教科书的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在年代初基于两个SGI工作站建立了一个虚拟外科手术训练器，用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚拟的手术台与手术灯，虚拟的外科工具（如手术刀、注射器、手术钳等），虚拟的人体模型与器等。借助于HMD及感觉手套，使用者可以对虚拟的人体模型进行手术。但该系统有待进一步改进，如需提高环境的真实感，增加网络功能，使其能同时培训多个使用者，或可在外地专家的指导下工作等。手术后果预测及改善残疾人生恬状况，乃至新型药物的研制等方面，R技术都有十分重要的意义。

丰富的感觉能力与年的一场未来战争；英国开发的称为“irtuality”的R游戏系统，配有HMD，大大增强了真实感；年的一台称为“Legeal Qust”的系统由于增加了人工智能功能，使计算机具备了自学习功能，大大增强了趣味性及难度，使该系统获该年度R产品奖。另外在家庭娱乐方面R也显示出了很好的前景。

模拟训练一直是军事与航天工业中的一个重要课题，这为R提供了广阔的应用前景。美国国防部高级研究计划局DARPA自多台模拟器。另外利用R技术，可模拟零重力环境，替非标准的水下训练宇航员的方法。

虚拟现实技术表现手段与其它形式的比较 . 与传统三维动画的比较动画演示在一定程度上弥补了静止画面的不足之处，声音与动画同步播放，生动细致。但是严格意义上讲，这种浏览演示方式只是用于地产演示项目，或其它类似的只是为了表现视频效果的项目，而对于典型的工程项目则缺少应有的严谨性、灵活性与客观性。动画在播放的过程当中，观者只是一直在被动的观看，接受一些有关于项目的信息，并不能按照自己的意愿去观看、查阅、检索相关信息，而虚拟现实产品则完全解决了以上两种表现形式中所存在的问题。我们可以虚拟空间中的任意地点、任意时间进行观察，地点与时间都是无限的

3、谁能告诉我虚拟对人来说有什么意义？

   现实对人重要。但是虚拟给人希望

重要吧

毕竟虚拟的存在让我们思考，也存在欢乐啊

忽忽~~嘻嘻~~