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VR技术特点分析研究

【摘要】在科技迅速发展过程中，VR技术也在不断完善，VR技术包含了多媒体技术、互联网技术等多种技术，其属于综合型信息技术。将其应用到教学中，可通过营造良好教学情境，激发学生学习积极性，进而提升课堂教学效率及教学效果。详细解析VR技术的特点将此技术应用到教学中，可推动教学方式、教学模式的创新，这对推动我国教育行业稳定发展、培养专业人才具有重要意义。本文就VR技术的特点展开叙述。分析了VR技术及特点，研究了VR系统关键技术。

【关键词】VR技术;特点;分析

1VR技术及特点

1.1VR技术

VR技术属于综合型技术，其主要包含了计算机技术、仿真技术、信息网络技术、传感技术等技术，其可利用计算机为用户营造良好的虚拟空间，使用户可在此空间中实现交互，进而获得各种信息。使用者在移动位置时，计算机也将通过计算，利用3D技术为用户营造与真实相同的虚拟空间。其主要涉及到的开发技术为：VRML、XML、X3D等技术。

图一VR系统开发技术

1.2VR技術特征

VR技术的特点主要为沉浸性、交互性、想象性这几种。正是由于VR技术具有以上特点，将给用户一种真实感，并且与虚拟世界进行交互操作。

1.2.1沉浸性特征

其也可称为侵入性，主要包含虚拟技术为用户提供的视听觉感受、运动感受等感受方面的入侵。完全沉浸感指的是用户在进入虚拟环境当中后，将被虚拟环境包围，并且未设置屏幕框，真实世界也不会对用户造成影响，采用此种体验方式用户就如完全位于虚拟环境中。此外，采用此种体验方式，用户可获得虚拟环境的视觉、听觉等多方面感受，并且获得一种真实的感受。若用户沉浸在虚拟环境当中，其并不能区分虚拟环境中事物的真假。

1.2.2交互性特征

交互性特征指的是用户利用相应设施，使用户在虚拟空间中进行感受，并且可观察、控制虚拟世界中的事件。计算机与相关设施可通过获取用户的操作行为，反应用户的控制行为并及时进行反馈，如此用户可及时获取相关操作将形成的成果。与传统计算机操作方式不同，VR技术交互方式更为自然，相关设备可识别用户抓取、移动等动作，这种交互方式可使用户成为整个虚拟活动的参与者，可提升用户体验。

1.2.3想象性特征

正是由于VR技术具有想象性这一特征，虚拟世界变得更为生动、丰富，不论是宇宙还是微尘，在虚拟空间中均可充分展现在用户眼前。虚拟环境是由人们依据真实世界虚拟、创造出的虚拟世界。VR技术的想象性特征使得其不仅可营造与现实世界相似的虚拟环境，还可营造现实世界不存在的事物或环境;同时还可模拟、仿造真实世界中存在的事物，也可营造由人想象出的事物。

2VR技术关键技术

由上文可知，VR技术属于综合型技术，其主要包含了实时三维计算机图形技术、立体显示技术、跟踪技术、立体声、网络传输等技术。下文将对这些技术进行简要探析。

2.1实时三维计算机图形

与其他技术相比，通过计算机模型可形成相应图形及图像。若设置有准确的模型，通过一段时间的设计及转化，可形成不同物体的图像，但是VR技术要求的是实时形成相应图像，比如：飞行模拟系统当中，图像更新速度对用户体验具有重要影响。此外，VR技术对图像质量要求也较高，由于需在虚拟环境中实时形成相应图像，如此将增加图像形成难度。

2.2显示

由于人的两只眼睛位于不同位置，其在观察世界时，将获得不同图像，并在大脑中将获取的图像整合起来，从而形成人对于周围世界的体验及感受，其中包含了事物与人的距离等信息。同时，可通过物体大小对比、眼睛焦距等方式获取人与事物距离信息。

VR系统当中，人体眼睛视觉系统具有重要作用。由于用户眼睛看到的图像并不是同时看到的，因此其可展现在不同显示器中。部分VR系统选用的是单个显示器，用户在佩戴相应设备后，其中一只眼睛可观察到奇数侦图像，而另一只眼睛则可观察偶数帧图像，正是由于两只眼睛观察到的图像侦不同，可形成一种立体感。

用户跟踪：在虚拟世界中，所有物体均有其与系统相符的特定坐标及姿态，用户在系统中也具有其坐标。在虚拟环境中，用户观察到的景象是通过用户位置及用户头部位置、方向确定的。

跟踪用户头部运动的虚拟现实头套：传统计算机图形技术当中，用户需利用鼠标或键盘改变用户视角与视场，此方式中用户视觉与运动感知并不相同。而VR系统中，通过头部跟踪方式转变用户视角与视场，如此可确保用户视觉系统与运动感知相结合，给用于一种真实的感觉。此外，在VR系统中，用户不仅可利用眼睛感受、了解环境，还可通过头部运动了解周围环境。

现阶段，普通计算机用户仍使用键盘与鼠标完成人、计算机交互操作。三维空间当中，使用键盘、鼠标这些方式并不合适。整个三维空间当中具有6个自由度，并不能有效使用鼠标或键盘反应三维空间的运动。现阶段，3Space数字化仪等多个设备可提供6个自由度。此外，数据手套、数据衣的性能也较好。

2.3声音

人们可依