虚拟现实和模拟仿真的区别
虚拟现实（Virtual Reality，简称VR），是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境，具体地说，就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生亲临等同真实环境的感受和体验。
VR思想的起源可追溯到1965年Ivan Sutherland在IFIP会议上的《终极的显示》报告，而Virtual Reality一词是80年代初美国VPL公司的创建人之一Jaron Lanier提出来的。VR系统在若干领域的成功应用，导致了它在90年代的兴起。虚拟现实是高度发展的计算机技术在各种领域的应用过程中的结晶和反映，不仅包括图形学、图像处理、模式识别、网络技术、并行处理技术、人工智能等高性能计算技术，而且涉及数学、物理、通信，甚至与气象、地理、美学、心理学和社会学等相关。
在虚拟环境中“作战”
总的来说，实物虚化、虚物实化和高性能的计算处理技术是VR技术的3个主要方面。实物虚化是现实世界空间向多维信息化空间的一种映射，主要包括基本模型构建、空间跟踪、声音定位、视觉跟踪和视点感应等关键技术，这些技术使得真实感虚拟世界的生成、虚拟环境对用户操作的检测和操作数据的获取成为可能。它具体基于以下几种技术：（1）基本模型构建技术。它是应用计算机技术生成虚拟世界的基础，它将真实世界的对象物体在相应的3D虚拟世界中重构，并根据系统需求保存部分物理属性。例如车辆在柏油地、草地、沙地和泥地上行驶时情况会有所不同，或对气象数据进行建模生成虚拟环境的气象情况（阴天、晴天、雨、雾）等等。（2）空间跟踪技术。主要是通过头盔显示器、数据手套、数据衣等常用的交互设备上的空间传感器，确定用户的头、手、躯体或其他操作物在3D虚拟环境中的位置和方向。（3）声音跟踪技术：利用不同声源的声音到达某一特定地点的时间差、相位差、声压差等进行虚拟环境的声音跟踪。（4）视觉跟踪与视点感应技术。使用从视频摄像机到X-Y平面阵列、周围光或者跟踪光在图像投影平面不同时刻和不同位置上的投影，计算被跟踪对象的位置和方向。
虚物实化是指确保用户从虚拟环境中获取同真实环境中一样或相似的视觉、听觉、力觉和触觉等感官认知的关键技术。能否让参与者产生沉浸感的关键因素除了视觉和听觉感知外，还有用户能否在操纵虚拟物体的同时，感受到虚拟物体的反作用力，从而产生触觉和力觉感知。力觉感知主要由计算机通过力反馈手套、力反馈操纵杆对手指产生运动阻尼从而使用户感受到作用力的方向和大小。触觉反馈主要是基于视觉、气压感、振动触感、电子触感和神经、肌肉模拟等方法来实现的。
高性能计算处理技术主要包括数据转换和数据预处理技术；实时、逼真图形图像生成与显示技术；多种声音的合成与声音空间化技术；多维信息数据的融合、数据压缩以及数据库的生成；包括命令识别、语音识别，以及手势和人的面部表情信息的检测等在内的模式识别；分布式与并行计算，以及高速、大规模的远程网络技术。
然而，不能把虚拟现实和模拟仿真混淆，两者是有一定区别的。概括地说，虚拟现实是模拟仿真在高性能计算机系统和信息处理环境下的发展和技术拓展。我们可以举一个烟尘干扰下能见度计算的例子来说明这个问题。在构建分布式虚拟环境基础信息平台应用过程中，经常会有由燃烧源产生的连续变化的烟尘干扰环境能见度的计算，从而影响环境的视觉效果、仿真实体的运行和决策。 某些仿真平台和图形图像生成系统也研究烟尘干扰下的能见度计算，仿真平台强调烟尘的准确物理模型、干扰后的能见度精确计算以及对仿真实体的影响程度；图形图像生成系统着重于建立细致的几何模型，估算光线穿过烟尘后的衰减。 而虚拟环境中烟尘干扰下的能见度计算，不但要考虑烟尘的物理特性，遵循烟尘运动的客观规律，计算影响仿真结果的相关数据，而且要生成用户能通过视觉感知的逼真图形效果，使用户在实时运行的虚拟现实系统中产生亲临等同真实环境的感受和体验。
VR思想的起源可追溯到1965年Ivan Sutherland在IFIP会议上的《终极的显示》报告，而Virtual Reality一词是80年代初美国VPL公司的创建人之一Jaron Lanier提出来的。VR系统在若干领域的成功应用，导致了它在90年代的兴起。虚拟现实是高度发展的计算机技术在各种领域的应用过程中的结晶和反映，不仅包括图形学、图像处理、模式识别、网络技术、并行处理技术、人工智能等高性能计算技术，而且涉及数学、物理、通信，甚至与气象、地理、美学、心理学和社会学等相关。
在虚拟环境中“作战”
总的来说，实物虚化、虚物实化和高性能的计算处理技术是VR技术的3个主要方面。实物虚化是现实世界空间向多维信息化空间的一种映射，主要包括基本模型构建、空间跟踪、声音定位、视觉跟踪和视点感应等关键技术，这些技术使得真实感虚拟世界的生成、虚拟环境对用户操作的检测和操作数据的获取成为可能。它具体基于以下几种技术：（1）基本模型构建技术。它是应用计算机技术生成虚拟世界的基础，它将真实世界的对象物体在相应的3D虚拟世界中重构，并根据系统需求保存部分物理属性。例如车辆在柏油地、草地、沙地和泥地上行驶时情况会有所不同，或对气象数据进行建模生成虚拟环境的气象情况（阴天、晴天、雨、雾）等等。（2）空间跟踪技术。主要是通过头盔显示器、数据手套、数据衣等常用的交互设备上的空间传感器，确定用户的头、手、躯体或其他操作物在3D虚拟环境中的位置和方向。（3）声音跟踪技术：利用不同声源的声音到达某一特定地点的时间差、相位差、声压差等进行虚拟环境的声音跟踪。（4）视觉跟踪与视点感应技术。使用从视频摄像机到X-Y平面阵列、周围光或者跟踪光在图像投影平面不同时刻和不同位置上的投影，计算被跟踪对象的位置和方向。
虚物实化是指确保用户从虚拟环境中获取同真实环境中一样或相似的视觉、听觉、力觉和触觉等感官认知的关键技术。能否让参与者产生沉浸感的关键因素除了视觉和听觉感知外，还有用户能否在操纵虚拟物体的同时，感受到虚拟物体的反作用力，从而产生触觉和力觉感知。力觉感知主要由计算机通过力反馈手套、力反馈操纵杆对手指产生运动阻尼从而使用户感受到作用力的方向和大小。触觉反馈主要是基于视觉、气压感、振动触感、电子触感和神经、肌肉模拟等方法来实现的。
高性能计算处理技术主要包括数据转换和数据预处理技术；实时、逼真图形图像生成与显示技术；多种声音的合成与声音空间化技术；多维信息数据的融合、数据压缩以及数据库的生成；包括命令识别、语音识别，以及手势和人的面部表情信息的检测等在内的模式识别；分布式与并行计算，以及高速、大规模的远程网络技术。
然而，不能把虚拟现实和模拟仿真混淆，两者是有一定区别的。概括地说，虚拟现实是模拟仿真在高性能计算机系统和信息处理环境下的发展和技术拓展。我们可以举一个烟尘干扰下能见度计算的例子来说明这个问题。在构建分布式虚拟环境基础信息平台应用过程中，经常会有由燃烧源产生的连续变化的烟尘干扰环境能见度的计算，从而影响环境的视觉效果、仿真实体的运行和决策。 某些仿真平台和图形图像生成系统也研究烟尘干扰下的能见度计算，仿真平台强调烟尘的准确物理模型、干扰后的能见度精确计算以及对仿真实体的影响程度；图形图像生成系统着重于建立细致的几何模型，估算光线穿过烟尘后的衰减。 而虚拟环境中烟尘干扰下的能见度计算，不但要考虑烟尘的物理特性，遵循烟尘运动的客观规律，计算影响仿真结果的相关数据，而且要生成用户能通过视觉感知的逼真图形效果，使用户在实时运行的虚拟现实系统中产生亲临等同真实环境的感受和体验。
文章来源：中国投影网
网友评论
投影相关资讯
图片新闻
厂商专区
投影
新闻导读
3D风暴来袭 全息投影未来可期
经科弧形画框幕增加可选美国高清幕布
Jk投影幕小弧行外壳即将面世
V2全面支持H.264SVC 高清视频会议时代来
广州松影签约代理艾博德电子白板
华北工控荣登“中小企业诚信榜”
回顾微型投影的发展历程
智能投影手机逐步便捷人们的生活
智能微型投影机：小荷才露尖尖角
大屏2010市场增长点：租赁成借鸡生蛋？
专访科视中国区总经理肖亮
专访深圳雅图数字视频技术有限公司首席
EXTRON马主管:定位高端 注重研发服务
重点研发超大尺寸光电触摸屏 专访上海晶
专访天道启科总经理金山
Infocomm09 上海飞尔视市场总监龚勇
Infocomm09 专访东微电子技术总监舒云
第一次在国内推广媒体矩阵 专访TV One
2w功耗多媒体播放器 专访spinetix丁经理
专注音响 涉足控制 专访先歌朱经理
家用720P双3D投影机--Acer H5360评测
全国首测！NEC投影机新品 NP305+ 实拍效
e时代首选 康佳LC55TS88EN液晶电视评测
捷卡玛HD-720P微型高清数字投影机评测
宏碁、酷乐视、奥图码、爱普泰克主力掌
汉王创艺高手+无线0604对比WACOM BAMB
白衣助教 维度X450投影机详评
旋转的眩彩 加贺KG-PH800X投影机评测
维优家用产品《高性价比，“大”有魅力
国产投影终极版精锐936H高清720P宽屏电
福建省电力有限公司福州电业局投影机/液
金昌市数字化校园网投影机、电子白板、
电子监察室无缝融合大屏幕显示系统项目
电视电话会议系统维护项目招标公告
沈阳市铁西区安监局监控系统招标
广西石化高级技工学校投影设备、支架幕
开平市中心医院视频监控系统招标
福田区红岭中学投影机、展台招标
上海机电设备招标公司大屏幕显示系统招
深圳市官窑红星村治安视频监控系统招标
紫光大屏幕助力于郑州热力总公司
海视宽屏助力山西财专礼堂
红杉树网络视频会议为中石油远程会议“
紫光大屏助力清华大学公共安全研究中心
ITAV智能会议系统应用于重庆广益中学报
睿联大屏互动投影系统 吸引年底展会人气
虚拟仿真飞行模拟器系统展现我空军威严
宝利通助力中国人民解放军总装备部
交大慧谷圆满完成鹤煤集团大屏工程项目
天津文化中心装备雷蒙2.4G无线会议系统
经科弧形画框幕增加可选美国高清幕布
Jk投影幕小弧行外壳即将面世
V2全面支持H.264SVC 高清视频会议时代来
广州松影签约代理艾博德电子白板
华北工控荣登“中小企业诚信榜”
回顾微型投影的发展历程
智能投影手机逐步便捷人们的生活
智能微型投影机：小荷才露尖尖角
大屏2010市场增长点：租赁成借鸡生蛋？
专访科视中国区总经理肖亮
专访深圳雅图数字视频技术有限公司首席
EXTRON马主管:定位高端 注重研发服务
重点研发超大尺寸光电触摸屏 专访上海晶
专访天道启科总经理金山
Infocomm09 上海飞尔视市场总监龚勇
Infocomm09 专访东微电子技术总监舒云
第一次在国内推广媒体矩阵 专访TV One
2w功耗多媒体播放器 专访spinetix丁经理
专注音响 涉足控制 专访先歌朱经理
家用720P双3D投影机--Acer H5360评测
全国首测！NEC投影机新品 NP305+ 实拍效
e时代首选 康佳LC55TS88EN液晶电视评测
捷卡玛HD-720P微型高清数字投影机评测
宏碁、酷乐视、奥图码、爱普泰克主力掌
汉王创艺高手+无线0604对比WACOM BAMB
白衣助教 维度X450投影机详评
旋转的眩彩 加贺KG-PH800X投影机评测
维优家用产品《高性价比，“大”有魅力
国产投影终极版精锐936H高清720P宽屏电
福建省电力有限公司福州电业局投影机/液
金昌市数字化校园网投影机、电子白板、
电子监察室无缝融合大屏幕显示系统项目
电视电话会议系统维护项目招标公告
沈阳市铁西区安监局监控系统招标
广西石化高级技工学校投影设备、支架幕
开平市中心医院视频监控系统招标
福田区红岭中学投影机、展台招标
上海机电设备招标公司大屏幕显示系统招
深圳市官窑红星村治安视频监控系统招标
紫光大屏幕助力于郑州热力总公司
海视宽屏助力山西财专礼堂
红杉树网络视频会议为中石油远程会议“
紫光大屏助力清华大学公共安全研究中心
ITAV智能会议系统应用于重庆广益中学报
睿联大屏互动投影系统 吸引年底展会人气
虚拟仿真飞行模拟器系统展现我空军威严
宝利通助力中国人民解放军总装备部
交大慧谷圆满完成鹤煤集团大屏工程项目
天津文化中心装备雷蒙2.4G无线会议系统
网媒聚焦
2009汽车影音 专业音响集结 音响企业地图体验
科技馆新馆4D影院开启装备杜比数字音响
2010年北京新年音乐会音响丰满
Comcast体验 巴可创建全球最大3D显示屏
温州五马街禁商业噪音外挂音响一律拆除
彩虹曲苑音响及灯光设备项目招标公告
江南大戏院音响及灯光设备项目招标
长沙湘麓山庄音响大屏VOD系统采购招标
惠州市科学技术协会音响投影系统采购
SWT（沃夫德尔）Wharfedale Pacific Archit
华北工控荣登“中小企业诚信榜”
数字时代的信息传播途径——数字标牌
避危寻机 瘦客户机市场增势喜人
菲斯特D-Poster数码广告机服务电力行业
Monarch航空公司部署Dynamax数字标牌
Gothenburg机场部署IconOne数字标牌
力达多屏多媒体信息发布系统面市
研创数字标牌系统应用于丹麦Bilka商场
爱其联合Murphy共同进军数字标牌
研祥智能荣获09年南山区科技创新成就奖
LED大屏幕 多媒体信息发布系统 LED显示屏
巢湖市广播电视台LED大屏幕及彩幕招标
四川长虹电子LED显示屏服务于第十一届全运会
祝贺深圳市艾比森实业有限公司乔迁之喜
康佳视讯新品4MM屏亮相昆明
中达电通LED拼接系统助齐鲁银行品牌宣传
简要分析让LED产生有色光的几种方法
LED显示屏单元板故障以及处理方法
LED大屏2010市场增长点:租赁成借鸡生蛋？
奈尔斯创意集团携手巴可创建全球最大日光可
科技馆新馆4D影院开启装备杜比数字音响
2010年北京新年音乐会音响丰满
Comcast体验 巴可创建全球最大3D显示屏
温州五马街禁商业噪音外挂音响一律拆除
彩虹曲苑音响及灯光设备项目招标公告
江南大戏院音响及灯光设备项目招标
长沙湘麓山庄音响大屏VOD系统采购招标
惠州市科学技术协会音响投影系统采购
SWT（沃夫德尔）Wharfedale Pacific Archit
华北工控荣登“中小企业诚信榜”
数字时代的信息传播途径——数字标牌
避危寻机 瘦客户机市场增势喜人
菲斯特D-Poster数码广告机服务电力行业
Monarch航空公司部署Dynamax数字标牌
Gothenburg机场部署IconOne数字标牌
力达多屏多媒体信息发布系统面市
研创数字标牌系统应用于丹麦Bilka商场
爱其联合Murphy共同进军数字标牌
研祥智能荣获09年南山区科技创新成就奖
LED大屏幕 多媒体信息发布系统 LED显示屏
巢湖市广播电视台LED大屏幕及彩幕招标
四川长虹电子LED显示屏服务于第十一届全运会
祝贺深圳市艾比森实业有限公司乔迁之喜
康佳视讯新品4MM屏亮相昆明
中达电通LED拼接系统助齐鲁银行品牌宣传
简要分析让LED产生有色光的几种方法
LED显示屏单元板故障以及处理方法
LED大屏2010市场增长点:租赁成借鸡生蛋？
奈尔斯创意集团携手巴可创建全球最大日光可
