虛擬現實解決方案精選(九篇)

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第1篇：虛擬現實解決方案范文

都說2016年是VR元年，消費級虛擬現實產品從頭盔眼鏡開始，而具有手柄和傳感器的產品則是高級玩家的必備。

那么，2017年頭盔設備已準備拋棄手柄、傳感器等外部裝置，通過一種“由內而外”的追蹤技術給消費者帶來更流暢舒服的沉浸式體驗。

逆向而行 由內及外

目前，很多虛擬現實頭戴設備采用“由外而內”追蹤，即在周圍空間設置外部攝像頭和傳感器，從而跟蹤用戶行動。但這對用戶使用環境和場所要求較高。

而“由內而外”追蹤是指頭戴設備內置跟蹤系統，無需借助手柄等外部裝置，就能對用戶的手勢、位移、環境等進行追蹤，從而獲得更自然的人機交互體驗和更有沉浸感的虛擬現實感覺。

據悉，凌感科技其獨立研發的3D手勢交互模組Fingo，不僅在技術上實現了26自由度全自然手勢交互以及6自由度頭部位置追蹤的研發，還刷新了移動端的手勢識別和頭部位置追蹤技術，將這些技術集成到產品中，可以使體驗者感受上升到一個新的層面。

目前，凌感科技主要向AR和VR平臺、硬件廠商、熱菘發者提供全自然手勢交互以及頭部位置追蹤技術的三維人機交互解決方案。

高玩手柄 簡化趨勢

在關于虛擬現實可穿戴設備未來發展趨勢問題上，凌感科技的創始人時馳博士曾坦率地說：“要承認，游戲重度玩家更接受和喜愛手柄交互方式，因為他們有這個習慣并且追求體驗品質。但如果是給更大范圍的普通消費者使用，脫離手柄或者是有線的、額外穿戴的外設，是未來的必然趨勢。”未來，一定是最少穿戴化的原則，只需要戴一個頭盔，用手與虛擬物體進行直接交互。此外，VR移動化趨勢也會要求設備越來越簡化。

據其工程師解釋說，Fingo內置兩個紅外攝像頭，把圖像輸入手機，計算機視覺算法可識別雙手22個關節點的位置和旋轉，追蹤26自由度的手勢。同時，還可以對頭部的旋轉和位移進行6自由度位置追蹤。

例如，當體驗者戴上附加了凌感Fingo模組的頭盔后，伸出雙手擺動，會發現手勢變化實時出現在虛擬環境中。通過演示的小應用，可進一步體驗自己的手與虛擬空間的物體交互，如抓起杯子、拍打籃球、敲響編鐘、握筆涂寫等。

新追蹤技術 大公司試水

據統計，雖然凌感科技是最早公開演示并讓人們體驗這種技術的公司，但國內外不少大型科技公司已經陸續開始試水“由內而外”的追蹤技術。如英特爾的一體化虛擬現實解決方案Alloy項目、奧克盧斯的一體式虛擬現實頭盔Santa Cruz、HTC最近推出的Vive跟蹤器等都融入了“由內而外”追蹤技術。

第2篇：虛擬現實解決方案范文

zSpace：學生們上課再也不枯燥了

zSpace是一家致力于利用增強現實(AR)和虛擬現實(VR)技術增強學習效果的公司，其產品可以讓老師學生與3D教學場景進行交互，為其提供更加直觀的教學體驗。zSpace的技術已經在美國和全球幾十個國家的學校學院有所應用，包括中國。

從zSpace覆蓋的學習領域來看，目前Zspace的產品主要為醫學教育、STEAM教育以及其他的理科類課程，教學材料涵蓋了物理、工程學、生物學、化學、地理學等學科。學生帶上眼睛，通過zSpace提供的6自由度觸筆，就能完成立體的人體解剖、地質解構等操作。值得注意的是，針對醫學教育和STEAM教育，Zspace配套開發了一系列普通教育應用軟件，包括制作模型的3D工作室，進行電學、力學實驗的物理實驗室，歐幾里得圖形數學體驗軟件，以及藝術設計、人體解剖等一系類教學場景。

從AR教育系統構成來看，zSpace的解決方案包括硬件系統和軟件系統兩部分。硬件部分包括顯示器、觸筆、眼鏡、鼠標鍵盤；軟件部分則主要為小學到高中提供校本課、人選課、活動課的課程資源，教師可以在zSpace的網站上下載相應教學課件及教案。另外，教師們也可上傳自己的授課資源。從設備安裝，到技術培訓和課程培訓，zSpace為B端學校提供了鏈條完整的AR教育服務。

技術上看，zSpace的特點在于跟蹤和展現，zSpace的眼鏡能夠不斷根據使用者的角度展示圖像，讓虛擬物體看起來真實，同時還能夠用觸筆移動物體，展現的功能則通過AR完成。通過從使用者和網絡攝像頭兩個角度采集的圖像，zSpace開發的名為zView的增強現實技術能夠使學生在學習的過程中，與同伴分享zSpace上所看到的一切。

zSpace產品定位于私有學校、比較前衛的學校及部分公辦學校。目前已經進入中國市場，并且根據中國教育大綱對教學材料進行了本土化處理，已經有一部分適應中國教育大綱的應用推出。zSpace的硬件與軟件會捆綁在一起進行銷售。

科大訊飛：One-FLY AR交互實驗臺

說起科大訊飛，大家首先想到的是其語言技術、人工智能、訊飛輸入法等。實際上，目前科大訊飛的大部分收入都來自于教育解決方案的銷售。因此，科大訊飛進入AR教育是非常順理成章的事情。

科大訊飛的AR教育產品是有其子公司訊飛幻境研發運營的。訊飛幻境依托科大訊飛強大的人工智能技術基因優勢，獨立發展的6年中，積累了近百萬教育用戶。目前，訊飛幻境的虛擬仿真類產品已在全國擁有一百余家落地院校，為院校師生提供支持三維仿真課程的教具。在沉浸感更高的虛擬現實類產品方面，訊飛幻境與多家學校達成了合作，搭建了3D+全息+VR的可視化教學體系。其AR教育解決方案包括硬件、軟件和課程內容三方面，名稱為：One-FLY AR交互實驗臺。

One-FLY AR交互實驗臺是訊飛幻境自主研發的一款高科技增強現實產品。將實訓內容以3D圖形化展現，讓教具、實訓環境、實驗課題3D模塊化，以堆積木的形式進行相關課題的實訓，通過多個二維碼控制器控制整個3D實訓內容實現交互，提升產品體驗感受。為師生呈現生動形象的教學內容，快樂實驗，高效學習。

這套AR教育系統的硬件包含：One-FLY AR實驗臺(1臺)，識別卡牌包(1套)，AR實驗臺遙控器(1個)，無線鼠標鍵盤(1套)，售后服務包(1套)；軟件有：E上課，光學識別系統，預裝課程包(1套)，課程內容有：針對小學、初中、高中的生物、化學、物理，比如伏安法則電阻、高錳酸鉀制氧氣、串并聯電路中電壓的規律等。

這套AR實驗臺解決了三個教學痛點：1、某些實驗存在安全風險；2、教師實驗演示太復雜，后排學生看不清；3、實驗課成本高、組織難。

幻實科技：融入AR技術的STEAM教育體驗館

幻實科技是一家為企業和消費者提供增強現實AR解決方案的高科技公司，主要致力于AR技術的研究和應用。自2013年公司成立以來，已服務多個企業用戶，其中還包括阿里巴巴、寶潔、OPPO等知名公司。幻實科技的增強現實AR產品和項目涉及玩具、教育、影視娛樂、廣告傳媒、婚紗攝影、服裝、金融、旅游、展覽等多個行業。

幻實科技近期推出了STEAM教育體驗館，其特色在于主打AR技術，用生動有趣的AR來進行STEAM教育。和其他AR教育解決方案一樣，也分為硬件、軟件和內容三個層面，不過靈活性更高。

硬件方面，幻實科技并沒有要求用自己的專用設備，而是可以自行定制，比如：AR電視、一體機、AR眼鏡、投影儀等都可以。這樣用戶可以根據自己的情況進行選擇，大大降低成本，擴大覆蓋面。在軟件方面，幻實科技自主開發了大眼探世界、魔法百科等應用，在iOS和Andriod系統都可以適配。內容方面，有英語、地理、繪畫等課程。

幻實科技的STEAM教育體驗館不僅面向學校等教育機構，還可以入駐商場、超市、兒童樂園等線下幼教相關場所。在商業模式上，STEAM教育體驗館和前兩者有顯著區別。zSpace和科大訊飛都是通過銷售捆綁在一起的軟硬件來盈利，而幻實科技的軟件是免費的，硬件是由客戶自己去其他渠道購買的，主要靠AR地球儀、AR涂本這些內容銷售來盈利。

Lifeliqe：酷炫的HoloLens學習體驗

Lifeliqe是由其創始人Ondrej Homola于2015年11月在美國舊金山創辦，公司只有一個十幾人的團隊。該公司致力于體驗教學，為6-12年級的學生提供3D應用程序，即通過使用虛擬現實、增強現實設備來提供交互式的內容，開展混合現實教育應用，增加現實教學的趣味性。

目前Lifeliqe正和微軟合作，將其AR頭盔HoloLens帶入學校，已經在西雅圖的Renton Prep和加利福尼亞的Castro Valley Unified College這兩所學校建立了試點。在HoloLens上，學生和老師們能夠訪問1000多個3D增強現實的模型和課程計劃，并能夠創建和分享他們自己的內容。一所學校的專家Richard Schnec認為：當使用Lifeliqe進行學習時，因為他們可以將知識視覺化，從而更有助于學生的記憶。

Lifeliqe用的是自己開發的AR教育應用，它的交互式3D模型能給學生提供一種新型的視覺學習方式，比如探索人體、器官、血管。

第3篇：虛擬現實解決方案范文

楊佩理

江蘇沙洲工學院

摘要：本文針對在采用虛擬現實技術描述地理地形時所要求的數據海量、處理復雜的特點，采用金字塔分層結構，提出了細節層次算法的解決方案。探討了適應于虛擬現實地理數據可視化的數據庫模型結構。

關鍵詞：虛擬現實；金字塔結構；細節層次算法

第4篇：虛擬現實解決方案范文

“我們只做自己最擅長的事情。”戴爾中華區副總裁終端客戶解決方案事業部林浩對記者表示。

11月8日，戴爾攜手醫微訊、慧科教育、五洲傳播、網龍華漁成立VR聯合實驗室，來自醫療、教育、多媒體和游戲領域的這4家合作伙伴將通過戴爾提供的硬件設施，強化VR在行業領域的企業級應用。

來自IDC的數據顯示，全球虛擬現實和增強現實（VR/AR）市場營收將在2016年達到約52億美元，全球市場營收則預計在2020年達到1620億美元。而針對VR市場采用預測，截至2025年將有2.16億個活躍用戶，硬件市場將達到450億美元。

計算先行

其實，VR并不是一個全新的概念。不論是1956年，攝影師Morton Heilig發明的那款看上去更像是一臺巨型醫療設備、集成了體感裝置的3D互動終端，還是1961年面世的全球首款頭戴顯示器Headsight，抑或是NASA（美國航空航管理局）在1985年研發出的LCD光學頭戴顯示器、任天堂于1995年的32位游戲機Virtual Boy，VR總是每隔十幾年就能掀起一股熱潮。

2016年甚至被認為是VR元年。各種形態的VR內容解決方案、設備層出不窮，各路資本、設備蜂擁而上，互聯網大佬們也紛紛進入VR市場。

然而，目前整個行業的發展速度就像用馬車拉著走一樣，艱難前行。在國內，體驗過VR的人只是一小部分，而這部分人中90%的人表示，他們體驗的是戴二三十分鐘就會眩暈的廉價VR盒子，高昂設備少有人問津。

AMD大中華區市場營銷副總裁紀朝暉指出，非常清晰的VR需要同時具備144幀每秒的速率、16K單眼的分辨率和0延遲，“但今天，最高端的顯卡也只能達到每秒90幀的計算速率，小于10毫秒的延遲。”

他還提到，上世紀90年代VR熱無疾而終的原因就在于當時從計算技術到應用條件都不成熟，“顯卡的計算能力不夠強，沒辦法給你一個360度環繞的真實體驗。”

一個VR產品或解決方案，除了硬件、交互以外，還要有內容相匹配。VR內容的創建涉及到大量的協同，這包括不同的開發引擎、內容的拼接；制作過程中會涉及到非常多高精度圖像的處理。

“顯卡計算能力提高需要多少功耗，什么散熱條件，怎樣的CPU與之匹配，運行中的軟件在產生額外負荷下怎樣穩定工作，輸入端與軟件交互后怎樣出發下一場景，這一系列連鎖反應會產生大量計算。”林浩在采訪中對記者表示，“戴爾可以提供的是，和全球領先的軟件公司、開發平臺、硬件公司、周邊公司在不斷做優化和適配。這是我們所擅長的。”

據了解，目前戴爾已經與顯卡及ISV廠家展開了深度合作，與超過195家第三方公司共同提供技術支持，可統一解決IT構架前后端問題。

紀朝暉強調，“VR是沉浸式計算時代的起點，它會徹底改變人與數據、互聯網的連接方式。”

這與Oculus 創始人Palmer Luckey（帕爾默 ? 勒基）“平行數字世界”的觀點不謀而合，“這是一個平行數字世界的概念，你可以在其中生活、工作、玩耍和發起交流。”

行業下沉

VR的未來并不僅僅是游戲和社交領域，實際上，VR是一種全新的交互理念。在醫療、教育、多媒體等領域，已經產生了更多企業級應用的探索。

醫微訊打造的醫療教學應用“柳葉刀客 Surgeek” 利用VR技術顛覆了傳統醫療教學的體驗模式，以更加直觀與沉浸的體驗模式，讓醫療教學場景變得更真實；長期專注于高校與職業在線教育的慧科集團，旗下專注數字內容制作的品牌“課工廠”集在線教育的教學設計和內容開發為一體，為高校、教育培訓機構以及企業提供在線課程制作服務，并致力于搭建“重塑現實”VR教育內容制作；五洲傳播集團通過其本身的媒介傳播屬性，打造出VR直播間，在虛擬現實視頻與電影領域探索更多可能性；網龍華漁則是在VR培訓教材的開發上運用“虛擬現實”技術，更加真切地讓學習完全呈現在場景的現實感中。

“我們做VR內容創建以及VR內容消費最強有力的推動者。”林浩表示，“戴爾將會利用自身的技術研發背景，以及在供應鏈方面的高融合能力，實現VR虛擬現實生態的發展，推進VR更深層次的行業融合與解決方案創新發展。”

第5篇：虛擬現實解決方案范文

風口浪尖的眼鏡

在眾多VR控制設備中，眼鏡絕對是紅得發紫的細分領域。某寶上隨便一搜，正在銷售的各式VR眼鏡能有100頁以上，價格也從幾元到幾千元不等，讓人看得眼花繚亂，更是無從下手。在嘗鮮以前，對整個VR眼鏡市場狀況做一個基本的了解是很有必要的。

從紙板起家的VR眼鏡盒子類

谷歌CardBoard本來只是工程師做的一個VR眼鏡模型，通過簡單的紙盒子和凸透鏡片，就能將分屏顯示的手機畫面在人眼中顯示為3D圖像，同時，手機上的APP也能根據手機自身的傳感器來判斷頭部移動的信號，從而實現頭部控制視角的功能。紙板材質讓其手機飆升到極致的9元包郵，但其技術原理卻相當科學，于是乎，不少廠商直接用更好的材質包裝包裝，相對紙板設備提升了外觀和佩戴舒適感。

帶屏幕的“半”獨立VR眼鏡

3Three Glasses2一類VR眼鏡內置了運算單元、信號處理單元和屏幕，整體應用體驗已經提升不少， 這類VR眼鏡產品中，不少都可以兼容oculus的DK1、DK2（模擬成這兩款產品），因此網上可用的VR資源都比較豐富（視頻和游戲），廠家也會提供自己的應用中心，所以基本上可玩性還是比較高。

不過在操控性方面，這類VR眼鏡的使用離不開電腦的幫助，需要鼠標或手柄來幫助操控，這讓玩家必須坐在以PC為圓心、HDMI線長為半徑的區域內。

真正獨立的VR眼鏡

完整的VR體驗，絕對不是只要滿足360°視覺的需求就行，手部和身體的動作、腳在地面上行走，都應該完美地模擬，所以僅靠VR眼鏡或頭盔是不夠的。Oculus Rift便是這類VR設備的代表。眼鏡搭配Oculus Touch手柄，實現手部控制，而行走的動作，則需要另外購買Omini的VR行走設備來實現（3100元左右），當然，一臺性能強勁的電腦還是少不了的。

市場潛力龐大的VR自然不會被上游核心廠商放過，AMD近日就了一款名為“Sulor Q”的Windows 10 系統的VR/AR一體機式頭顯，完全獨立的應用方式不單是AMD實力的體現，更傳遞了AMD未來肯能進軍VR應用內容生產領域的趨勢。

不僅僅只有手柄

提到VR輸入設備，人們往往會在第一時間想到手柄，事實上，除了傳統的手柄，比如Oculus Rift消費者版支持的Xbox無線手柄，還有一些新興形態的輸入設備，比如萬向跑步機KatR Walk、手套The Manus或者衣服Tesla Suit。眾多VR輸入設備的出現，真正讓人們感受到該領域產品種類的繁多和形態的新奇，也涵蓋奇思妙想的idea和黑科技。

標桿性的Oculus Touch

Oculus Touch 采用了類似手環的設計，允許攝像機對用戶的手部進行追蹤，傳感器也可以追蹤手指運動，同時還為用戶帶來便利的抓握方式，用戶展開手掌時，借助手環的支撐，手柄仍然可以保持原位。

嘗試賣手套的索尼

近日，USPTO（美國專利商標局）的文件泄露了 Sony 的一項手套式控制器專利，根據該項專利，使用PSVR的用戶可以不用手握一對控制器，而是帶上手套，通過自然的手勢操作，就能完成虛擬現實的交互。

想法很牛叉的Gear VR Rink

出自三星創意實驗室C-Lab R&D的Gear VR Rink集成了各種傳感器，通過使用數據編碼磁場來跟蹤控制器的移動，經藍牙連接后，位于頭戴式設備上方的 Rink 發射器發送磁信號到手機接收器，Rink 的位置信息也由此發送出，能否接收到信息取決于物體距離控制器多遠，控制器的感應范圍大約 1 米約和伸展雙臂的長度。

同時，Rink不僅可以檢測出手（整體）的運動，還能通過嵌入到裝置側面的紅外傳感器，具體識別出手指的位置，紅外燈發出光波并被彈回，由此控制器讓應用程序知道有手指的動作。但非常遺憾的是，從目前市場上傳出的消息看，Gear VR Rink實際體驗很差。

感知能力極強的Power Claw

Power Claw不單單可以追蹤用戶手部動作，更能給用戶帶來冷熱、震動和粗糙感等皮膚觸覺。據悉，在該手套的拇指、食指及中指有三個傳動器，可以通過電子電路將不同感覺的信號傳回電腦，除了應用于 VR，Power Claw 也希望被用于有關教育、醫學等更具意義的場景中。不過對娛樂應用的玩家而言，采用有線設計的Power Claw多少有些制約，可以考慮Manus這樣的無線VR手套。

替代鼠標鍵盤的Gest

Gest定位用戶手部動作的追蹤，由戴在手掌上的主體和四指上的手環組成，Gest的CEO和聯合創始人Mike Pfister將其描述為鼠標和鍵盤的替代品，目前主要用于PS的各種操作，不過，這家名為Apotact的實驗室也表示，Gest未來將加入虛擬現實功能，也許凌空動動手指就能開啟一扇密碼門鎖。

沒有被遺忘的身體其他部分

眼鏡類VR設備的井噴讓人們看到廠商針對用戶視覺體驗感受做的努力，但人類的感官本身可以分為視覺、觸覺、聽覺、味覺等多個部分，虛擬現實既然以整個“現實世界”為墊付對象，自然不會忘記人類的其它感官。

針對觸覺應用的UnlimitedHand

日本H2L公司開發出了一款名為UnlimitedHand的產品，讓用戶在虛擬現實環境中獲得觸覺的游戲控制器。UnlimitedHand融合了全新的觸覺反饋技術，戴在手臂上，可實現手臂動作和游戲世界的同步，并實時給到用戶相應的觸覺反饋。UnlimitedHand融合了全新的觸覺反饋技術，戴在手臂上，可實現手臂動作和游戲世界的同步，并實時給到用戶相應的觸覺反饋。

用腳玩游戲的3DRudder

3DRudder造型類似一款平衡板，集成了陀螺儀、加速計、地磁儀、壓力傳感器等相關元器件，記錄腳部的運動的數據。相比于鍵盤鼠標以及目前常見的輸入設備，3DRudder的新穎之處在于把閑置的雙腳運用起來。

具體來說，3DRudder有四個功能：向左或右晃能射擊；一只腳向前一只腳向后能移動視角；雙腳扭動，能調整視角范圍；而前后傾還能放大或縮小畫面。雖然它看起來很怪，但操作起來還是挺直觀，玩一會就能上手了。只是110美元的眾籌價格，還是有些嘗鮮門檻的。

從聽覺切入市場的Entrim 4D

除推出眼鏡追求視覺體驗市場外，三星還另辟蹊徑，推出名為Entrim 4D的VR配套耳機，從聽覺切入市場。Entrim 4D耳機通過“組合算法”和使用特定的電信號影響耳內神經即“內耳前庭刺激”的方式來運作，最終讓玩家的聽覺和視覺都能與不斷變化的游戲內容同步。

不走尋常路的椅子

美國廠商Praevidi近日在德州SXSW音樂節上展示了一款名為Turris的虛擬現實座椅，概念非常有趣。它是一款內置計算機、方位追蹤傳感器的電動椅子，用戶坐在上面便可控制虛擬現實游戲中人物的動作。另外，它也支持Oculus Rift、HTC Vive、三星Gear vr等虛擬現實頭戴，兼容性非常廣泛。

唯一遺憾的是，Turris椅子的價格極為昂貴，達到3000美元（約合人民幣1.95萬元），再加之虛擬現實頭戴和PC本身的成本，相信大部分用戶很難接受。

寫在最后：讓虛擬世界承載夢想

心有多大，夢就有多大！科技已經為我們創造了一個名為虛擬現實的全新世界，在這個充滿了未知的世界里，人的夢想就是真正的神，人們的想法決定這個世界未來的構成，充滿奇思妙想的各類VR控制設備則是開啟這個世界的鑰匙。

整體解決方案

不斷追求沉浸式體驗

出色的代入感和沉浸式體驗是VR受到消費者關注的重要原因，但無論是針對視覺的眼鏡還是針對其他感知的設備，多少都受制于使用環境的限制或無法完整地將用戶整個人代入虛擬世界中，于是，一些成套的解決方案為我們指出了VR未來另外一條發展道路。

Virtuix Omni跑步機

Virtuix Omni是最早開始眾籌的虛擬現實跑步機，也是目前已經上市的唯一一款。它由一個內置傳感器的萬向滾動帶（底部的跑步機結構）、固定圓環及支撐部分組成，用戶需要穿戴腰封腿帶、專用的感應鞋才能使用。從外媒的正式版機型體驗來看，它的結構是非常牢固的，即便是用戶身材頗為壯碩，也依然可以進行較激烈的跑動運動。另外，正式版機型對跑步帶的結構進行了調整和優化，所以用戶不必擔心過滑導致身體失去平衡。

KAT Walk主打拓展性

KAT Walk與Virtuix Omni的設計不同，它采用了一個懸掛式的框架設計配合腰帶，來固定用戶位置，整體顯得更加龐大一些，但似乎也更為可靠。同時，支持結構可通過機身側面的按鈕來調節，高度從130至200厘米，基本上可以適用于不同身高的用戶。底部的跑步機設計則使用高摩擦材料，擁有一定弧度，同樣需要穿戴特制的鞋子才能使用。

亞馬遜的虛擬房間

用戶通過亞馬遜的技術，不必佩戴任何設備，就能在整個房間內實現虛擬現實效果。微軟也曾了一個名為RoomAlive（原名IllumiRoom）的類似技術。RoomAlive的原理是通過投影儀和Kinect將房間變成一個虛擬現實環境。從亞馬遜的專利圖片判斷，這家公司也將采用類似的攝像機與投影儀組合，這套系統將追蹤用戶的手勢。

Xsens為VR帶來全身運動捕捉解決方案

第6篇：虛擬現實解決方案范文

關鍵詞：VR技術；教育

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）16-0207-02

虛擬現實技術通過模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官的功能，使人能夠沉浸在計算機所生成的虛擬世界里面，并且能夠通過語言、手勢，感官等自然方式與計算機進行實時交互，創造了一種以人為主的虛擬空間。使用者不僅能夠通過虛擬現實系統感受到在客觀物理世界中所經歷的“身臨其境”的逼真性，而且能夠突破時間和空間以及其他客觀的限制，感受到真實世界中無法親身體驗到的經歷。虛擬現實技術可以廣泛用于學習情景的創設，增加學習內容的形象性和趣味性，進而實現模擬訓練。通過VR進行學習和教育，不光可以減少現實空間中某些訓練操作的困難和危險，更可以使訓練造價得到大幅度降低。因此，我們說，虛擬現實技術將是繼多媒體、計算機網絡之后，在教育領域內最具有應用前景的一項技術。

1 虛擬現實系統的分類

虛擬現實系統按照不同的標準有不同的標準，通常情況下可以分為三類：

第一種：桌面虛擬現實系統

桌面虛擬現實系統是一款基于普通PC平臺的小型的虛擬現實系統，它主要是利用圖形工作站和立體顯示器，產生虛擬情境，參與者可以使用數據手套、三維鼠標、力反饋器或者其他手控輸入設備，實現虛擬現實技術。計算機的屏幕是參觀者觀察虛擬境界的一個窗口，立體顯示器用來觀看三維虛擬場景的立體效果，它所帶來的立體感能夠使參與者產生一定的投入感。桌面虛擬現實系統主要包括VR立體圖形顯示、效果顯示、人機交互等幾部分。

桌面虛擬現實系統雖然沒有完全沉浸式的效果和性能，但是因為成本相對較低，所以應用的比較普遍。因此，桌面虛擬現實系統被認為是初級的虛擬現實技術的應用，也是投入虛擬現實技術研究的初級階段。

第二種：沉浸式虛擬現實系統

沉浸式虛擬現實系統提供參與者完全沉浸的體驗，使用戶有一種置身于虛擬世界中的感覺。它的特點就是：利用頭盔顯示器把用戶的視覺、聽覺封閉起來，產生虛擬視覺，同時，它利用數據手套把用戶的手感通道封閉起來，產生虛擬觸動感。系統采用語音識別器讓參與者對系統主機下達操作命令，與此同時，頭、手、眼均有相對應的頭部跟蹤器、手部跟蹤器、眼睛視向跟蹤器的追蹤，能夠使系統達到盡可能的實時性。

第三種：分布式虛擬現實系統

分布式虛擬現實系統（DVR）是基于網絡虛擬環境，在這個環境中，多個用戶同時參加一個虛擬現實環境，通過計算機和網絡對這個虛擬環境進行觀察和操作，從而實現與其他用戶的交互，并共享信息。分布式虛擬現實系統的特點就是可以實現實時交互，資源共享，用戶互動。當然虛擬現實系統最基礎的特點就是模擬現實，有真實感。

2 國外VR教學的研究現狀

目前，國外的一些公司已經研究出來應用虛擬現實技術的教育系統，而且國外的一些學院已經已經開始使用VR教育系統。zSpace首席執行官Paul Kellenberger表示：“zSpace一體式教育系統更先進，使用起來更加簡單。我們想顛覆學校使用技術的方式，我們并非生活在一個扁平的世界。作為一個企業，我們的目標是讓盡可能多的人了解這種互動和虛擬現實體驗，zSpace教育解決方案讓學校將這一切都變成可能。zSpace由一臺單獨電腦和VR顯示器組成，并配備有觸控筆，幫助學生操縱虛擬3D物體，加強學習體驗。此外，zSpace還成立了專門的STEM實驗室。在美國，已有上萬的學生正使用zSpace STEAM（science科學， technology技術， engineering工程， art藝術， mathematics數學）實驗室課件進行學習。此外，坐落在德克薩斯州的Trinity University也將VR設備用于校園文化的推廣和普及上，并取得不錯的效果。

3 國內VR教學的研究現狀

北京微視酷（VRschool）科技有限公司是中國專業的VR教育軟件研發機構，他們利用其領先的VR技術，結合教學實際需求，成功自主研發了“IES沉浸式課堂”系統，為國內教學提供了VR（虛擬現實）教育應用整體解決方案，成為未來學校和智慧課堂的教育改革技術先鋒。2016年4月5日下午，北京中關村第二小學與北京微視酷科技有限責任公司合作的VR虛擬現實“IES沉浸式教學系統”公開課正式開講。現在國內提出把VR技術應用在教育領域的公司還包括：新東方、百度、巧克互動、網龍、安妮股份、廈門創壹軟件等。其中，新東方和樂視在2015年達成初步合作意向，雙方將在英語課堂實現VR教學。安妮股份也啟動了虛擬現實項目，以虛擬現實技術開發兒童教育產品。百度則計劃2017年在貧困山區的學校構建一些VR教室。此外，一家名為“巧克互動”的創業公司，也宣布將VR應用在英語教學上，試圖實現在虛擬場景下的在線直播功能；廈門創壹軟件則研發了全國最大的虛擬現實三維互動在線教育云平臺；網龍近期也宣布正在從硬件、技術和資源三個層面著手，研究VR在教育行業的落地。因此，VR技術將會進一步走入人們的生活，不僅在游戲領域，也將會越來越多的應用在教育、醫學等其他領域。2016年4月8日，VR及虛擬仿真實踐教學信息技術應用研討大會在廣東工業大學舉行。研討會上，上海曼恒數字有限公司的技術專家與廣東工業大學的學術專家進行了專題演講，同時，雙方合作成立的VR&AR技術研究聯合中心以及虛擬仿真技術研究中心也在研討會上揭牌。這意味著，VR技術將在教育領域尋求更深的合作空間。

4 VR虛擬教學的特點

1）利用VR技術設計逼真的三維虛擬環境，能夠使學生置身于虛擬的3D學習環境中，體驗真機實訓不可能觀察到的各部件以及重要部件獨立工作的原理，讓學生能夠自己動手操作儀器，更好地了解儀器設備的構造、安裝與操作。

2）充分利用并行虛擬現實系統的可交互性，讓學生與學生、學生與老師之間可以像正常教學那樣互動的同時，體驗平時不可能體驗到的情境中，同時可以利用并行虛擬現實系統的共享性使所有學生可以共享資源，激發學習興趣，提高學生的自主學習能力和操作能力。

3）學生可以不受時間和空間的限制，自己可以在任意的時間和地方利用VR教學設備學習，學習內容也可以根據自己的興趣和天分而定。與傳統的教學方式相比，節約了時間，提高了學生的學習效率，同時充分挖掘了學生的興趣愛好。

4）支持遠程應用及管理，VR教育系統的平臺采用服務器與用戶端的模式。學生和老師通過用戶端申請賬號和密碼進行登陸，然后訪問服務器，進行相應請求模型數據的傳輸。這樣既可以教學，同時學生和老師都可以在設備上學習，并且得到真人“面對面”的教學，這樣的教學方式比尋求家教更加方便，更加高效。

5 VR虛擬教學面臨的問題

1）VR產品的價格與功能方面也存在悖論

功能越豐富，價格越高，買的人就越少；但走廉價路線的VR產品，又因產品性能不過關，用戶體驗不好等原因無法一直“紅”下去。因此，以最低成本提供最好用戶體驗才是產品迭代的核心和必經途徑。

2）內容與硬件質量不匹配

虛擬現實技術的研究人員不斷地在提高硬件設備，但是由于VR設備比較昂貴，一般人都消費不起，因此不能夠廣泛地被大家所了解和使用，因此缺乏創新型的內容。教育重視內容，重視質量，重在新穎，內容是根本，技術是手段。但是目前的VR教育設備因為價格、技術等原因，很難推廣，很少有人了解這個東西，因此，VR虛擬教學系統缺乏創新的內容，也無法做到實時的更新內容。學生在使用過程中，只會剛開始會有興趣，等到熟悉虛擬設備的所有內容之后就會覺得乏味，枯燥，根本達不到豐富知識，激發創造力和潛力的效果。

3）長時間佩戴，學生依然會產生暈眩和不適感

眩暈是因為眼睛感受到的畫面和身體感受到的運動不協調。有數據表明，頭動和視野的延遲不能超過 20ms，不然就會出現眩暈。低于20ms 的延遲對于 VR 設備的技術要求很高，設備一方面要精確地測出頭部轉動的速度、角度和距離，還要及時渲染并顯示出畫面，這一切都需要在 20ms 以內完成。所以VR產品，一定要保證畫面的穩定流暢和信息的同步。

解決眩暈的另外一個辦法，就是降低余暉，低余暉頭就是使物體的軌跡更加接近于物理世界的真實軌跡，在一定刷新率下不會產生讓人能夠覺察到的拖影。要達到這個目的，只能使用 OLED 等新型顯示器，由于其每個像素都是主動發光的，所以 OLED 屏幕可以做到低余暉。

4）功能依然不夠完善，用戶體驗需要加強

目前VR教育系統的研究仍舊處于初級階段，它所包含的功能不夠完善，我們看到目前國內的VR教育系統都是提供一些簡單的三維場景，用來還原課程內容場景，讓學生更好地融入到事件發生情境中，更好的理解一些公式及其原理。

5）缺乏龐大的資源庫

一個完善的VR教育系統必須擁有龐大的資源庫，才能夠滿足用戶的需求。我們知道虛擬現實設備主要是通過對圖像進行處理，然后通過從人體接受過來的感官信號對圖像進行變換，然后利用顯示設備 展現出3維立體影像。這些都需要龐大的存儲區域才可以實現，同時我們對于完善的虛擬現實教學設備而言，他不僅要存放一種學科的全部理論知識點，3維模擬場景影像，還包括學生的學習記錄，學生查詢的相關資源，教師考核試卷資源等等。由此可見，VR教育系統必須要建立一個龐大的資源庫，但是目前對于一般的學校而言，還不能做到，但是未來，我相信科研者肯定會解決這個問題。

6）對網絡通信帶寬有較高的要求

分布式虛擬現實系統是基于網絡的虛擬環境，在這個環境中，位于不同物理環境位置的多個用戶或多個虛擬環境通過網絡相聯結，這個特點正好滿足多個學生和老師在虛擬情境中進行交互，共同學習。但是，在分布式虛擬現實系統中，網絡帶寬是虛擬世界大小和復雜度的一個決定因素。當參加者增加時，帶寬需求也隨著增加。因此，分布式虛擬現實系統對網絡通信帶寬有較高的要求，并且高度依賴于中心服務器。

傳統的教育模式已然不能夠滿足當今社會對人才的需求。傳統的教育模式下，老師講，學生跟，根本不能夠發揮學生的個人特色和創新能力，因此這是一種被動的教育模式。在這種教育模式下，學生很難發揮積極能動性，學生的學習效率也不能達到最高。同時，在傳統的教育模式下，一個老師帶領很多學生，很難做到個個兼顧。因為每個學生接受新知識的速度不一樣，領悟力也是參差不齊的，所以很難找到一個平衡點。更重要的是，老師的教學也有自己的個人特色，有些同學可以接受老師的教學方式，然而有些卻不能接受，這也是很難調節的。另外，傳統的教學教材都是教科書為準，涵蓋的知識面比較窄，內容有限，不能夠滿足學生對大量知識的需求。

第7篇：虛擬現實解決方案范文

Q：《數碼影像時代》

A：強氧科技發展有限公司CEO錢懷宇

Q：VR是最近非常熱門的話題，無論是傳統媒體還是新媒體都非常關注VR，經常聽到各種VR公司獲得風投的新聞，有個說法2016是VR元年，也有人說VR市場目前有很多的泡沫，強氧作為最早進入這個市場耕耘的企業，如何看待VR市場的當前狀況和發展前景？

A：從全球看，2016年從年初的CES到近期的GMGC、GMIC，VR技術一直是最大的亮點，VR也已經成為全球技術圈炙手可熱的話題。Oculus Rift消費版套裝年初開始預售，價格昂貴，但銷售卻相當的火爆，可以看出大眾對VR的期待。有機構預測，2016年全球VR軟硬件的產值將達67億美元，2020年將增長到700億美元，行業將迎來爆發式增長。

在國內，自2015年國家實施“創新驅動戰略”以來，參與到虛擬現實領域的企業大幅增加，VR行業呈現出了欣欣向榮的發展景象。業內人士表示，2015年國內虛擬現實行業市場規模約為15.4億元，預計2016年將達到56.6億元，2020年市場規模預計將超過550億元。VR的市場發展潛力是巨大的、是不可估量的。強氧作為最早進入這個市場耕耘的企業，⒒極把握這一機遇，創新科技，提升VR產業整體水平。

Q：VR影像容納了更多的視覺信息，改變了傳統視頻觀看的方式，其創作、后期、傳輸、播放全鏈路上應該會有很多與傳統視頻不同的地方，終端應用也會有很多不同之處，強氧在技術、產品和應用方面都有哪些解決方案？這些解決方案都有哪些市場優勢？

A：我們的解決方案有很多，根據不同的應用場景去設計不同的解決方案。比如VR視頻直播方案，VR節目內容快速制作方案，以及各種視頻拍攝等等。

在國內，我們在VR方面有很多技術都是獨有的，像直播實時調色、實時圖文信息、多機位切換導播等。

VR影像與傳統影像雖然在很多方面有不同，但有一點是相通的，而且是非常重要的一點，“為受眾服務，讓受眾有更好的體驗”。比如黃小琥的演唱會，無論是看傳統視頻的，還是看vR視頻的，還是看現場的，都是黃小琥的fans，如何做到他們的標準就是我們的目的，因此所有視頻的技術對我而言沒有差別，只看如何滿足受眾，沒有必要強行貼上VR的標簽。

Q：VR視頻直播和傳統的視頻直播在技術和轉播的手法上有什么不同嗎？強氧這次展出了從2目到9目多種類的第三代Argus直播攝像機，這些不同的VR攝像機都適合什么樣的VR直播應用呢？

A：VR視頻和傳統視頻，其實不僅僅是直播，最大的區別我認為是導播原則不同。VR視頻不存在強制視覺，只存在優先視域，所以傳統的剪輯、導播切換的規則無法直接套用。其次，VR也不存在取景，只存在“機位”的概念，因此攝像機的位置也與傳統的不同。

我們的VR攝像機都是面對不同應用場景的。我們做的是解決方案，從實時VR背景，VR虛擬演播室，實時摳像，VR圖文信息，一直到推流，VR攝像機只是其中的一部分，不同的方案需要不同的攝影機來達到最優化的效果。比如二目適用于VR+立體視覺的演播，三目與九目作為第三代直播攝像機，適合不同的空間尺寸，三目更適合較小空間，九目適合較大空間，復雜光效的環境。

第8篇：虛擬現實解決方案范文

關鍵詞：網絡技術；VRT；數字圖書館

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）02-0380-02

隨著網絡技術的不斷進步與發展，作為二十世紀末的新興技術，虛擬現實技術已經廣泛應用于計算機輔助設計與制造、遙控機器人、計算機藝術、先期技術與概念演示、教育與培訓、娛樂和藝術等方面。網絡技術的發展也改變了人們在生產、生活和學習中的方式，從而引發了全社會各行各業的巨大變化。在高速發展的網絡技術推動下，以圖書館為情報中心的各個大中專院校，受到了直接的影響，主要表現在讀者需求和服務方式的變化，圖書館建設的技術手段等方面，因此傳統圖書館的運作模式受到前所未有的挑戰，越來越多的高校圖書館向著虛擬化和數字化的方向發展。作為一種全新的技術為，虛擬現實除了能帶給人們一種全新的體驗，還為數字圖書館帶來完整解決方案，已逐漸成為數字圖書館發展的趨勢。

1 虛擬現實技術概述

虛擬現實（Virtual Reality VR）是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統。它充分利用計算機硬件與軟件資源的集成技術，提供了一種三維的、實時的虛擬環境（Virtual Environment），使用者完全可以進入虛擬環境中，觀看計算機產生的虛擬世界，聽到逼真的聲音，在虛擬環境中交互操作，有真實感，可以講話，并且能夠嗅到氣味。

VRT具有超越現實的虛擬性。SGI、SUN等生產廠商生產的專用工作站是目前在此領域應用最廣泛的幾個著名企業，這些生產廠商利用VRT來產生立體視覺效果的關鍵外設，例如目前常見的產品包括三維投影儀、頭盔顯示器和光閥眼鏡等。其中高檔的頭盔顯示器在屏蔽現實世界的同時，提供高分辨率、大視場角的虛擬場景，并帶有立體聲耳機，可以使人產生強烈的浸沒感。

由此可知，正是由于虛擬現實有著非常寬泛的應用領域，例如航空航天、文化娛樂、軍事、城市規劃、房產開發、商業貿易、建筑設計、醫療衛生保險、應急推演、教育與培訓、工業仿真等，所以，人們對迅速發展中的虛擬現實系統的產生了極大的興趣和關注。

虛擬現實技術的特征：

虛擬現實的主要特征體現在虛擬現實技術的沉浸、交互、想象以及網絡功能，多媒體技術、人工智能、計算機圖形學、動態交互智能感知和程序取得三維立體模型與場景等特點。

1）沉浸感（Immersion），指用戶使用虛擬現實技術時，在虛擬環境中的真實程度，理想的虛擬現實環境應該使用戶很難確認其所在的場景是真實空間還是虛擬空間。

2）交互性（Interaction），指參與者對虛擬現實場景中物體的可操作程度以及從虛擬環境所得到的反饋的自然程度和實時性等。這種交互主要借助于虛擬現實技術中的交互設備，如立體眼睛、頭盔顯示器，數據手套以及虛擬現實三維空間跟蹤球等。

3）想象力（Imagination）。在虛擬現實世界開發并尋找合適的場景和對象，以及充分發揮人類的想象力和創造力。

4）具有強大的網絡功能，可以通過允許VRML程序直接接入Internet上網。

5）具有多媒體功能，能夠實現多媒體制作，將文字、語音、圖像、影片等融入到立體場景中，并合成聲音、圖像達到舞臺效果。

6）創造三維立體造型和場景，實現更好的立體交互界面。

虛擬現實不同于可視化計算，可視化計算利用可視化計算環境，實現程序和算法的設計、測試和結果呈現，，無法使用戶做到身臨其境，缺乏現場感和真實感。虛擬現實技術與其不同的是可以創建了一個看上去很真實的三維視聽、觸摸和感覺的虛擬空間環境，并且這種環境可以根據用戶的需求，隨時變換、交替更迭。用戶或參加者可以通過計算機利用虛擬現實技術進入該環境，以此實現與該環境交換虛擬現實信息額的目的，從而親身感受在虛擬現實環境，中進行各種活動和操作。

虛擬現實技術研發并推出了許多基于虛擬現實的實用系統，如虛擬銀行、虛擬醫院、虛擬展覽會和虛擬工廠等等。在虛擬現實環境中，用戶或參與者不再是隨著屏幕的轉換去被動的接手或觀看內容，而是和虛擬的三維環境融合在一起，互動性地體驗和感受虛擬現實世界中廣泛的三維立體多媒體內容。

2 虛擬現實技術在數字圖書館中的應用

隨著網絡應用的廣泛和深入，圖書館網站已經成為人們認識、了解、使用圖書館的網絡界面。但瀏覽各大圖書館網站，這些圖書館的主要功能主要體現在如何進行知識信息的收集和存儲、最新通知的、電子文獻的使用，對于圖書館本身的地理位置、真實結構、館內環境等的介紹比較少，一般都是利用文字和圖片進行說明。如果讀者沒有進入圖書館，無法得到足夠的引導和支持。如何使讀者可以通過網絡更加真實有效的了解圖書館的真實情況，是目前圖書館網站建設中最容易忽視的一個方面。虛擬現實技術的出現，我們可以利用虛擬現實技術的沉浸、交互、想象以及網絡功能，多媒體技術、人工智能、計算機圖形學、動態交互智能感知和程序取得三維立體模型與場景等特點來實現讀者在網上就可以清楚的了解圖書館本身的地理位置真實結構及關內環境。

2.1 虛擬現實在圖書館位置與環境中的應用

二維的數字圖書館中只能向讀者提供簡單的圖書館介紹，但是一旦讀者去實體圖書館借還書很難找到圖書的具置或者很難找到分館的具置，通過虛擬現實，可以在網上模擬一個3D效果的圖書館內部結構以及具體環境。

利用三維場景建模技術在計算機中生成接近于現實世界的、逼真的虛擬圖書館是構建3D效果圖書館的主要工作之一。人類感知信息的主要手段是通過視覺來完成的，因此3D效果圖書館的沉浸感直接影響了虛擬世界的逼真程度。由此可知，構造三維場景模型在整個可視化圖書館系統中占有非常重要的地位。讀者可以在虛擬現實系統中清晰快捷的找到館內的任何一個位置大大的節約了進入館內以后的時間

2.2 虛擬現實在圖書檢索中的應用

在數字圖書館中，圖書檢索是一個重要的環節，通過虛擬現實技術，把圖書的關鍵信息（如書名、作者、出版社、出版日期等）進行三維展示、三維閱讀和免費下載觀看，進入三維空間以后，用戶或者參與者可以通過手來控制三維樣書，跟過角度、近距離的觀看圖書的書脊、封皮等，以此來判斷要借閱的圖書或要查詢的圖書是否是一本書。

2.3虛擬現實在交互中的應用

虛擬的交互場景可以讓讀者有一種身臨其境的感覺，讀者通過操作鍵盤、鼠標或者其他交互設備，按照自己的意圖來控制自己所處的位置，達到更快捷、更準確的效果來進行瀏覽和查詢。

3 小結

隨著網絡通信技術的發展，虛擬實驗室、虛擬會議室，虛擬演播室等技術形式已經出現，將虛擬現實技術應用于圖書館的環境的重現也已隨處可見，但由于網絡帶寬的限制，網絡虛擬現實技術的應用與發展還處于初級階段，如何能夠將虛擬現實技術更好的應用到圖書館中還有待于研究和探討。VR 必將以更多、更先進的方式應用于未來數字圖書館的建設中。數字圖書館從而也要實現功能的拓展，得到更大程度的利用，開拓數字圖書館的發展。

參考文獻：

[1] 出.從可視虛擬書店到虛擬圖書館——談虛擬現實技術在數字圖書館的應用[J].現代情報，2009（7）：98-101.

第9篇：虛擬現實解決方案范文

一、虛擬現實系統的構成

虛擬現實系統的設計開發須涉及到人工智能、計算機科學、電子學、傳感器、計算機圖形學、智能控制等多個學科，一般來說完整的虛擬現實系統由以下幾部分構成：

1.傳感器模塊：是用戶與虛擬環境的接口，一方面接受用戶的操作并將其作用于虛擬環境；另一方面將操作結果以綜合形式反饋給用戶，使用戶形成對虛擬環境的感知。

2.檢測模塊：用于檢測分析由傳感器模塊接收到的用戶操作，并將其轉換為系統操作指令傳輸給控制模塊操控虛擬環境。

控制模塊：是仿真系統的核心部分，既可以仿真控制虛擬環境以應對用戶操作，又可以將虛擬環境的反饋通過反饋模塊控制傳感器使用戶獲得仿真體驗。

3.反饋模塊：接收來自控制模塊的處理信息為用戶提供實時反饋。

4.建模模塊：獲得現實世界的三維表示，并由此構成對應的虛擬環境。

二、虛擬現實系統的關鍵技術及成本構成

虛擬現實系統的關鍵技術及成本構成主要包括以下幾個方面：

1.動態環境建模技術：虛擬環境的建立是虛擬現實技術的核心內容。動態環境建模技術的目的是獲取實際環境的三維數據，并根據應用的需要，利用獲取的三維數據建立相應的虛擬環境模型。三維數據的獲取可以采用CAD技術（有規則的環境），而更多的環境則需要采用非接觸式的視覺建模技術，兩者的有機結合可以有效地提高數據獲取的效率。這里的開發成本主要表現為環境三維模型和貼圖帶來的系統空間及時間占用，如果不能較好的優化模型和貼圖將會嚴重影響整個系統的視覺效果及運行速度，大量浪費計算機系統資源，甚至導致復雜場景環境無法實現。

2.實時三維圖形生成技術：三維圖形的生成技術已經較為成熟，其關鍵是如何實現“實時”生成。為了達到實時的目的，至少要保證圖形的刷新率不低于15楨/秒，最好是高于30楨/秒。在不降低圖形的質量和復雜度的前提下，如何提高刷新頻率將是該技術的研究內容。隨著新一代高性能圖形處理器三維渲染技術的實用化，經過適當優化模型貼圖的虛擬環境實時生成已不再是系統設計的成本瓶頸了—大多數主流圖形處理器已可以輕松勝任此項任務，不必再增加額外的開發成本。

3.立體顯示和傳感器技術：虛擬現實的交互能力依賴于立體顯示和傳感器技術的發展。現有的傳感器技術還遠遠不能滿足系統的需要。例如，數據手套有延遲大、分辨率低、作用范圍小、使用不便等缺點；虛擬現實設備的跟蹤精度和跟蹤范圍也有待提高，因此有必要開發新的三維顯示技術。由此可見，現有的立體顯示和傳感器技術還遠遠不能滿足高仿真度虛擬環境的構建要求，并且由于技術的不成熟性還極大的提高了系統開發的成本。據統計系統開發成本的40%以上將消耗在該方面，因此是低成本虛擬現實系統開發必須解決的問題。

3.仿真控制技術：自然環境中的各物體之間是有相互作用的，簡單的說就是各種力場的存在特性。幾乎所有的運動和交互動作都要涉及到約束力學，這意味著仿真環境及身處其中的用戶應該在合理的作用力影響下活動。因此虛擬現實系統需要模擬環境中出現的大量物體的材料及物理力學特性，單從需要仿真的數量及類型上看就會極大地增加系統實際的工作量及成本，更何況虛擬環境中物體之間紛繁復雜的相互影響關系了。事實上針對這些問題現代工程物理學也沒有一種簡單有效的解決方法，故而要想找到合理簡單的數學模型并最終形成算法是虛擬現實技術的重要研究方向。就目前的情況來看仿真度要求越高算法的實現就越困難，系統開發成本就越巨大。

4.系統集成技術：由于虛擬現實中包括大量的感知信息和模型，因此系統的集成技術起著至關重要的作用。集成技術包括信息的同步技術、模型的標定技術、數據轉換技術、數據管理模型、識別和合成技術等等。目前的虛擬現實系統開發通常都是單獨開發相關的部分，致使系統存在開發難度及工作量巨大、可重復利用率低、通用性差等缺陷，這也是系統開發中成本高昂的重要原因之一。

三、低成本化虛擬現實系統解決方案分析

使虛擬現實系統在工業產品設計生產方面無法大規模應用的高昂開發成本，主要來源于高精度三維環境模擬，高度真實的動力學仿真設計及高度沉浸感的交互式感覺器及三維顯示技術等幾個方面。綜合來看，虛擬現實系統對虛擬環境及虛擬交互的仿真度要求越高則系統的開發成本就越大，因此有必要提出適度仿真的概念，以解決當前高成本阻礙應用的問題，至于完善的問題盡可以在應用擴展的同時，隨著技術的發展逐漸解決。

首先，合理的選擇虛擬三維環境模型的建模方式和優化方法就可以大大節省對系統資源的消耗，如手工建模方式中的可編輯多邊形建模，就可以在環境或物體尺寸精度要求不高的情況下，以少量的多邊形網格和極少的代價獲得非常精致的視覺效果，而使用有效的優化方法還可以進一步提高網格的效率。同時選擇通用化成熟的商品建模工具也可以大大提高建模的效率，使原來用編輯手段實現的效果開發變得簡單、快捷，這就大大降低了相應的成本消耗。

其次，在工業產品的大多數虛擬現實應用中，降低對傳感器及立體顯示的似真度要求也可以在降低成本的前提下保持相對較好的環境沉浸感，比如，技術比較成熟的環幕顯示技術，虛擬洞穴顯示技術雖然還不是立體顯示技術，但其視覺效果已可以滿足大多數的沉浸交互應用了，而使用傳統的鼠標指點設備代替復雜的數據手套等高技術傳感器，雖然對用戶的沉浸體驗有很大的影響，但依然可以滿足大多數的低成本系統的要求，而開發成本卻可以極大下降。