虛擬現實(Viaual Reality，簡稱VR)作為一種綜合計算機圖形技術、多媒體技術、傳感器技術、人機交互技術、網絡技術、立體顯示技術以及仿真技術等多種科學技術而發展起來的計算機領域的新技術，目前所涉及的研究應用領域已經包括軍事、醫學、心理學、教育、科研、商業、影視、娛樂、制造業、工程訓練等。VR技術已經被公認為是21世紀重要的發展學科以及影響人們生活的重要技術之一。

VR虛擬現實技術

自從計算機發明以來，計算機一直是傳統信息處理環境的主體，它只具有在數字化的單維信息空間中處理問題的才能。而事實上，人類是依靠自己的感知和認知才能全方位的獲取知識，是在多維化的信息空間中知道問題。這樣就發生了人類知道問題的知道空間與計算機處理問題的信息空間不一致的對立，人類被排斥在計算機為主體的信息處理環境之外，并且較難以直接理解信息處理東西的處理結果，更難以把人類的感知才能和認知經歷與計算機信息處理環境直接聯系起來。因而，人們迫切需要打破現有的數字計算機只能處理單純數字信息的限制，樹立一個能容納圖像、聲音、化學氣味等多種信息源的信息空間，人們不光能夠從外部觀察信息處理的結果，并且能經過視覺、聽覺、嗅覺、口令、手勢等多種形式參加到信息處理環境中去，這種信息處理環境被稱為虛擬環境。虛擬環境是由計算機生成的，經過視、聽、觸覺等作用于用戶，使之發生感同身受感覺的交互式視景仿真。

虛擬現實是一種能夠創建和體驗虛擬國際的計算機體系(其中虛擬國際是整體虛擬環境的總稱)。通過虛擬現實體系所建立的信息空間，已不再是單純的數字信息空間，而是一個容納多種信息的多維化的信息空間(Cyberspace)，人類的感性認識和理性認識才能都能在這個多維化的信息空間中得到充沛的發揮。

要創建一個能讓參與者具有感同身受感，具有完善地交互作用才能的虛擬現實體系，在硬件方面，需求高性能的計算機軟硬件和各類先進的傳感器；軟件方面，主要是需求提供一個能產生虛擬環境的東西集。

虛擬現實技術的特征

VR用三個“I”，“Immersion”、“Interaction”、“Imagination”來闡明虛擬現實的特征，即沉溺、交互、幻想，三者缺一不可。

1、沉溺性(Immersion)

是指用戶作為主角存在于虛擬環境中的實在程度。使用者戴上頭盔顯示器和數據手套等交互設備，便可將自己置身于虛擬環境中，成為虛擬環境中的一員。使用者與虛擬環境中的各種目標的相互作用，就如同在實際國際中的相同。使用者在虛擬環境中，一切感覺都是那么逼真，有一種感同身受的感覺。

2、交互性(Interaction)

是指用戶對模仿環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的天然程度。虛擬實際體系中的人機交互是一種近乎天然的交互，使用者不只可以利用電腦鍵盤、鼠標進行交互，并且可以通過特殊頭盔、數據手套等傳感設備進行交互。核算機能依據使用者的頭、手、眼、言語及身體的運動，來調整體系出現的圖像及聲音。使用者通過本身的言語、身體運動或動作等天然技能，就能對虛擬環境中的目標進行考察或操作。

3、多感知性(Imagination)。

因為虛擬實際體系中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反響設備，因而，使用者在虛擬環境中通過人機交互，可取得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知，然后到達感同身受的感受。研討和開發VR是為了擴展人類的認知與感知能力，建立和諧的人機環境。VR技能是人與技能完善的結合，它是核算機圖形學和人-機交互技能發展之產物，人在整個體系中占有十分重要的地位。利用VR技能的手法，使我們對所研討的目標和環境取得“感同身受”的感受，然后提高人類認知的廣度與深度，拓寬人類認識客觀國際的“認識空間”和“辦法空間”，終究到達更本質地反映客觀國際的實質。

沉溺式VR體系

沉溺式VR體系利用頭盔顯示器和數據手套等各種交互設備把用戶的視覺、聽覺和其他感覺封閉起來，而使用戶實在成為VR體系內部的一個參與者，并能利用這些交互設備操作和駕馭虛擬環境，產生一種感同身受、全心投入和沉溺其中的感覺。

沉溺式VR體系的特色

① 高度的沉溺感。

沉溺式VR體系采用多種輸入與輸出設備來營造一個虛擬的國際，并使用戶沉溺于其中，一起還可以使用戶與實在國際徹底阻隔，不受外面實在國際的影響。

② 高度實時性。

在虛擬國際中要到達與實在國際相同的感覺，如當人運動時，空間位置盯梢定位設備需及時檢測到，并且通過核算機運算，輸出相應的場景變化，并且這個變化必需是及時的，延遲時間要很小

沉溺式VR體系的分類

常見的沉溺式VR體系有：根據頭盔式顯示器的VR體系、投影式VR體系、遙在體系。

根據頭盔式顯示器采用頭盔式顯示器或投影式VR體系是或投影式顯示體系來完成完全投入。它把實際國際與之阻隔，使參與者從聽覺到視覺都能投入到虛擬環境中去。

遙在體系是一種遠程控制方法，常用于VR體系與機器人技能相結合的體系。

VR沉溺式技能的發展趨勢

沉溺式技能正在快速發展，一定程度上改變了消費者、企業與數字國際的互動方法。用戶期望更大程度上從2D界面轉移到更感同身受的3D國際，從3D捕捉更豐富、更滑潤的圖景，從3D取得新的體會。

在未來五年：3D接口及相關技能環節將發生連續變化，人工智能有望從2018年開端對沉溺式解決方案發生更大的影響，包括增加個性化元素。

榜首：使用3D輸入/出接口取代傳統的平面交互

人工智能和計算機視覺技能的前進將為3D圖畫掃描、創立和消費者用戶事例供給更多的價值。預計計算機視覺功能將越來越多地嵌入智能手機和智能終端。亞馬遜最近投資于人體實驗室，用于3D人體模型掃描。一些草創企業和公司，如Styku和Bodi.me，正在推動3D人體掃描，以完成對衣服的虛擬試穿和健康狀況評估。

空間音頻的前進可以為用戶供給既能將聲音放置在3D環境中，又能檢測作聲音位置來歷的體會。Google VR音頻體系創立多個虛擬揚聲器來再現聲波。空間音頻的前進可以為用戶供給在三維環境中放置聲音以及勘探聲音的位置源的體會，而DearVR空間銜接簡化了集成音頻之間的互動環境和3D空間渲染。

智能手機廠商的強大投資，為3D深度感知成為智能手機的標配功能拓荒了路途。蘋果公司現已將3D深度傳感技能嵌入到新的iphone x中。它使用了Tof深度傳感器。索尼推出了其Xperia xz1系列的3D創立者應用程序，該應用程序經過用單個攝像頭從多個視點拍攝物體或表面來創立3D圖畫。Gartner預計，我國、韓國等其他手機大公司將在2018年敏捷效仿這一做法。

最近，高通和奇景光電宣告協作，利用結構光模塊（SLIM）3d depthsensing提升Android智能手機的功能；英特爾的RealSense 3D傳感攝像頭解決方案現已嵌入在個人電腦和平板電腦；Windows 10支持的混合PC機中的3D攝像機已用于windows體系進入驗證。

微軟正活躍推動3D、混合實際與其全息鏡頭的交融，其Windows 10于2017年10月發布的更新，供給了許多3D工具，如制作3D或啟用3D目標到Office。微軟最近收購了社交VR公司altspaceVR。臉譜網推出了它的社交VR渠道臉譜網空間。

在室內使用3D全息廣告渠道正在變得可行，商業化的供貨商如三星、英特爾、國家地理、天空和百事可樂等主要品牌正在加快3D全息圖布局，以提高產品和品牌體會。跟著廠商不斷提高產品知名度，主流產品的價格不斷下降，相機商場正在發生變化。像臉譜網這樣的公司經過供給一個渠道來創立和共享虛擬內容，正有效地激發用戶的興趣。

沉溺式技能的前進，加上人工智能和計算機視覺，將重塑用戶與數字國際、實際國際互動的未來。從使用3D獲取更豐富、滑潤的輸入，到使用3D來出現新體會，用戶的期望將從2D界面逐漸轉向更豐富、更沉溺式的3D國際。

關于觸及與3D技能協作的戰略規劃者，需要快速樹立與圖畫處理、專業軟件、圖畫傳感器公司的關系，這將是在價值鏈中占據高地的關鍵。這一價值鏈將環繞3D移動設備和智能手機商場增長而增長。5G網絡、專心于人機界面(HCI)改進的專用AI芯片將加快這一競爭。