虚拟现实技术发展现状

1、虚拟世界中的虚拟生物和现实世界中的生物一样，可以决定自己的行动，并且能够动态地应付周围的情况。对于人的挑逗也能够根据情况的不同作出各种复杂的反应，甚至能够进行对话。通过引进虚拟生物，可以实现系统的自主性、交互性及其自然的魅力。作战仿真系统 各个国家在传统上习惯于通过举行实战演习来训练军事人员和士兵，但是这种实战演练，特别是大规模的军事演习，将耗费大量资金和军用物资，安全性差，而且还很难在实战演习条件下改变状态，来反复进行各种战场态势下的战术和决策研究。近年来，虚拟现实技术的应用，使得军事演习在概念上和方法上有了一个新的飞跃，即通过建立虚拟战场来

2、目前，在这一领域里比较领先的企业包括Oculus、Facebook、三星、HTC、Valve、索尼、当然，还有谷歌。在他们身后，是一个由开发人员，设计人员，以及对虚拟现实未来充满希望的人们所组成的庞大生态系统。笔者曾罗列过超过250家非常有前途的虚拟现实公司。

3、5)环境信息的综合化。传统的VR系统对自然环境的建模往往仅考虑地形几何数据，对大气、电磁等环境信息采用简化方式处理。为了更真实表现环境效果，需要考虑不同类型的数据，如地理、大气、海洋、空间电磁、生化等，并用不同的表现方式进行表现。

4、xml是公认的下一代网络标记语言，拥有无穷的生命力。SVG则是在最开始设计的时候就基于xml，这使得它具有一种先天的优势，并且同HTML、CSS、DOM、XSL、JavaScript、CGI一样，成为新的标准。

5、    由于美国没有统一的科技管理部门，故其VR技术的发展计划同样分散于各个部门中。国防部、能源部、国家科学基金会等机构均有涉及VR技术的发展计划。1995年美国国防部制定了“建模与仿真总体规划”，虚拟现实作为其中的关键技术得到重点支持。此后，美国国防部在制定战略规划指南时又对该规划进行了更新。2006年美国国防部发布了“建模与仿真总体规划采购计划”，旨在充分利用建模与仿真技术为国防服务。2000年能源部核能研究咨询委员会(NERAC)制定了“长期核技术研发规划”。明确提出应重点开发、应用和验证虚拟现实计算模型和仿真工具。能源部及其下属实验室在高性能计算和仿真技术上引领全球，该领域将研发针对核能工厂的虚拟现实平台等一系列技术。国家科学基金会在《2006－2011财年战略规划》中指出要“吸引更多公众了解当前的科学研究和新技术……通过互动式和沉浸式的体验激起公众的兴趣，提升公众的科技素养”。这表明国家科学基金会将积极把VR技术应用于教育领域中。2008年2月，美国国家工程院(NAE)公布了一份题为“21世纪工程学面临的14项重大挑战”的报告。VR技术是其中之与新能源、洁净水、新药物等技术相并列。并提出这些技术挑战的任何一项一经克服，将可极大地改善人们的生活质量。

6、(6)DamghanianM,OlssonR,SjöströmM.PerformanceanalysisinLytrocamera:Empiricalandmodelbasedapproachestoassessrefocusingquality(C)//IEEEInternationalConferenceonAcoustics,SpeechandSignalProcessing(ICASSP).Florence:IEEE,2014:559-5

7、总体来看，全球虚拟现实(VR)行业目前主要应用场景为医疗健康领域、制造业领域、商贸领域、教育领域和文化娱乐领域，其中医疗健康领域和文化娱乐领域的虚拟现实(VR)应用范畴相对较大，商贸、教育以及制造业领域虚拟现实(VR)应用目前还处在起步阶段。

8、现在，您将有机会查找"图片"中的字符，是不是很不可思议呢？

9、通过计算机图形方式建立实时的三维视觉效果； 建立对虚拟世界的观察界面； 使用虚拟现实技术加强诸如科学计算技术等方面的应用。 虚拟现实的有关技术特征及构成 从本质上说，虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供诸如

10、从硬件技术层面来讲，VR/AR技术是目前最佳的现实与虚拟世界接口，VR/AR技术将成为元宇宙的重要技术组成部分，而相关的设备则可以为元宇宙玩家提供沉浸式或超现实的交互体验。

11、今后的网络上将会有更多标准格式的图形文件存在：GIF、JPEG、PNG、SVG。SVG标准是由众多厂商和Ｗ3Ｃ(WorldWideWebConsortium)共同制定的，目的就是为了要在网络上创建一种新的、大家认同的、可扩展的、开放的图形格式。这些厂商都是业内知名的企业：包括Adobe、Apple、Autodesk、BitFlash、Corel、HP、IBM、ILOG、INSO、Macromedia、Microsoft、Netscape、OASIS、OpenText、Quark、RAL(CCLRC)、Sun、Visio、Xerox等。他们也纷纷推出了自己开发的相应的浏览软件和插件。而且他们的很多主流产品也都开始支持SVG输入或者输出。

12、2)计算平台的普适化。随着计算机技术的发展，计算已经无处不在，计算平台也发展为多种类型，从高端的大型机、桌面PC，发展到低端的各种手持式计算设备。在VR系统中加入这类设备并结合无线网络，能较好地满足实际使用中便携和移动的要求。

13、作者简介：赵沁平，北京航空航天大学计算机学院，虚拟现实技术与系统国家重点实验室，教授，中国工程院院士，研究方向为虚拟现实与人工智能等；周彬(通信作者)，北京航空航天大学计算机学院，虚拟现实技术与系统国家重点实验室，讲师，研究方向为虚拟现实与计算机图形学等。

14、光设群：纯光学设计的专业话题群，群人员为200人以内，版主做简要的判断后，邀请入群！

15、　　在信息传播技术迅猛发展的今天，现有的教育内容、教育手段和教育方法正受到极大的挑战。虚拟现实技术能形象生动地表现教学内容，有效地营造一个跟随技术发展的教学环境，提高学生掌握知识、技能的效率，优化教学过程、提高教学质量、调动学生的学习积极性、突破教学的重点、难点的作用。与此同时，虚拟现实技术还结合了益智游戏、情景化学习、协作学习、远程教育等多种手段，能够有效解决许多以前根本无法解决的教育问题。例如，通过VR进行教育教学活动，在实现人与机器的交流、通过网络进行人与人之间交流的同时，还能够在某种程度上实现教学的游戏性，让教育真正做到寓教于乐，从而有效地激发学生的学习兴趣，进而更为高效地创建学习情景，支持合作，促进交流、知识表达及应用，进而构建优良的学习环境。因此，如果能将虚拟现实技术运用于现代化教育教学中，其效果将是难以言喻的。

16、2021年3月，全球第一个元宇宙概念股Roblox在纽交所上市，引燃了元宇宙概念。元宇宙(Metaverse)是一个虚拟时空间的集合，由一系列的增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和互联网(Internet)所组成。元宇宙概念起源于NealStephenson1992年的科幻小说《雪崩》，书中描述的Metaverse是一个脱胎于现实世界，又与现实世界平行、相互影响，并且始终在线的虚拟世界。Roblox认为元宇宙有8个关键性特征：身份、朋友、沉浸感、低延迟、多样性、随地登陆、经济系统、文明。

17、目前VR主要集中在虚拟环境与对象的固定拓扑几何建模和动力学物理建模。如何建立其可变拓扑几何模型和更为全面的物理模型，甚至建立可自我演化、具备一定“生命力”的智能模型，使得VR系统不仅在视觉上有更全面的逼真表达，而且在功能和环境/事件的动态演化、活体对象行为的智能化方面也有较为逼真的体现，是未来VR技术必须解决的关键问题。此外，现实世界包含了复杂、动态、多源、海量的数据。如何高效采集这些数据并对其进行自动化分析、实时建模，使VR系统能真实表达瞬息万变的现实世界，与现实世界“同步”发展，是一个智能化建模问题，也是未来VR需要解决的另外一个关键问题。

18、JPEG2000同时支持有损和无损压缩，而JPEG只能支持有损压缩。无损压缩对保存一些重要图片十分有用。

19、VR硬件包括显示设备、力触觉交互设备、专用芯片等。

20、由于VR的综合性和不可替代性，世界各国均重视VR技术的战略研究。美国工程院2008年公布了经评选产生的21世纪人类在工程技术领域所面临的14个重大挑战性问题，其中2个重要问题与VR技术密切相关。英国2006年12月发布了“2015—2020年8个新兴科学技术集群的战略报告”，其中6个涉及VR的研究内容。日本政府2007年5月发布了“创新2025”长期战略报告，其中第5方面指出了VR对未来的重要性。澳大利亚政府投入11亿澳元的“超级科学计划”涵盖了3大优先领域的科研基础设施建设，其中信息通信技术领域的主要发展方向涉及VR研究。中国2006年颁布的《国家中长期科技规划纲要(2006—2020)》也将VR列为信息领域优先支持的3个方向之一。

21、虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容。动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要，利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可以采用CAD技术(有规则的环境)，而更多的环境则需要采用非接触式的视觉建模技术，两者的有机结合可以有效地提高数据获取的效率。

22、新一代VR在建模与绘制方法、交互方式和系统构建方法等方面都提出了更高的需求。为了满足这些需求，近年来VR研究也取得了快速发展，表现出了一些新的特点和发展趋势。有关学者对这些特点进行总结，归纳为以下7个方面。

23、虚拟现实技术在2015年获得了极高的关注，据调研数据显示，受访人群中大约有55%的用户表示可能会购买虚拟现实设备，这个消息无疑是令人振奋的。甚至有人把2015当成VR元年，这也就是昨天的事嘛。

24、Dior,Acer,Compaq,CNN,Boeing,NEC,Yamaha,ATI,Nikon,Jvc,Nokia,ABB等等多达60余个。

25、利用JAVA技术，可以轻松的创建360度实景物体和场景展示，并能模拟三维空间。JAVA技术产品可在浏览器上直接浏览，不需要任何插件。主要是运用JAVA的applet的嵌入网页。主要的代表公司是APPLE(Quicktime)和Mgi公司。

26、JPEG2000与传统JPEG最大的不同，在于它放弃了JPEG所采用的以离散馀弦转换(DiscreteCosineTransform)为主的区块编码方式，而改采以小波转换(Wavelettransform)为主的多解析编码方式。小波转换的主要目的是要将影像的频率成分抽取出来。

27、从硬件技术层面来讲，VR/AR技术是目前最佳的现实与虚拟世界接口，VR/AR技术将成为元宇宙的重要技术组成部分，而相关的设备则可以为元宇宙玩家提供沉浸式或超现实的交互体验。

28、Webmax技术(基于互联网的虚拟现实技术)

29、人们通常会对虚拟现实有一个误解，认为它只适用于游戏或娱乐。的确，虚拟现实能带来更具沉浸感的游戏和叙事，也更容易吸引玩家和用户，但是这种深度沉浸感同样能在教育，医疗，设计，通讯等行业领域内应用，特别在某些特殊工作中，虚拟现实能够提供逼真的视角和体验，这是过去任何一种媒介所无法实现的。可以说，虚拟现实绝不仅是一个改变游戏行业的技术，更是一个改变人类生活的技术。

30、当时VR大火的时候，甚至催生一个新的电影播放方式：5D电影，体验过的人都想哭。而真正的VR电影却呼声渐小，越来越少被人提起了，为什么呢？VR技术刚开发的时候，无数厂商都说：技术问题很快都会被攻克，成本也会降下来，真正的VR电影时代很快到来，但事实上，VR先在游戏界开了花，VR电影反而没有什么动静了。

31、法国拉瓦勒虚拟现实联盟主席劳伦·克雷蒂安先生也发表了“中欧虚拟现实合作发展之路”主题演讲；

32、本文核心数据：元宇宙关键特征、全球虚拟增强现实(VR/AR)终端出货量、全球虚拟增强现实(VR/AR)市场规模

33、梦想：即时交流，努力打造最大的掌上光学互助平台。

34、虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。自1962年，美国青年(MortonHeilig),发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I，即Immersion沉浸感，Interaction交互性，Imagination思维构想性，作为虚拟现实技术最本质的特点，并融合了其它先进技术。在国际互联网发展迅猛的今天，具有广泛的应用前景。重大的发展过程如下：

35、按照目前业界对元宇宙的定义和期许，普遍认为元宇宙将会是互联网的未来，可以像移动互联网改变PC互联网一样，颠覆现有互联网的使用方式。

36、而进入主人公身份的你，只能通过自己的眼睛来“看”，而不能看到普通电影的“大场面”，比如从空中看大爆炸，或者是世界末日时的全景。你只能看到自己眼前的景象，结果就是你得到了体验者的乐趣，而失去了观看者的趣味。

37、在虚拟现实终端无绳化的情况下，实现业务内容上云、渲染上云，成为贯通采集、传输、播放金流程的云控平台解决方案。其中，渲染上云是指将计算复杂度高的渲染设置在云端处理。

38、(1)ZhaoQP.10Scientificproblemsinvirtualreality(J).CommunicationsoftheACM,2011,54(2):116-1