浅谈国内外虚拟现实技术研究与发展

祝秀芬，马 乐，陈桥芳

华南理工大学广州学院

浅谈国内外虚拟现实技术研究与发展

祝秀芬，马 乐，陈桥芳

华南理工大学广州学院

作为进入本世纪以来，被世界各国公认的一门新兴领域的重要技术——虚拟现实技术，已经在人们生活中的教育、医疗、游戏、建筑等多项领域内深入发展。此项技术的推广应用，可以说改变人们诸多的生活方式。世界各国的科研机构，都在全力地进行虚拟现实技术的研究。我国的研究人员也在紧随世界科技发展的脚步，全身心的进行虚拟现实技术的研究。

虚拟现实；新兴领域；计算机技术

1 虚拟现实技术的由来及其在我国现阶段的发展状况

近几年，使用VR技术的产品广泛深入到人们的日常生活和工作中去，这也使得人们普遍开始关注一种新兴的技术------VR技术，VR技术也就是我们常说的虚拟现实技术。虚拟现实技术起源于上世纪的美国，经过这些年的发展和完善，目前已经由边缘技术转为一门新兴的重要技术，并且得到了世界很多国家和地区科研人员的重视。一些颇具实力的企业和跨国公司如微软、阿里巴巴等科技实力巨头，也都早已开始关注并进行对虚拟现实的投资，这些做法将无疑会推动虚拟现实行业的快速发展。在应用上，虚拟现实技术把计算机领域内的图形处理技术、多媒体设计、网络技术以及仿真、立体显示、交互处理等多项先进的科学技术进行综合应用，同时也结合了各们学科的知识，如力学的重力感应、数学的逻辑分析与运算、运动学的各种方式，让人们在体验时，仿佛身临其境，达到视觉、听觉、触觉等多方面都有一种沉浸于虚拟现实环境的感觉。并随着体验者感知的虚拟环境产生变化，体验者自身的各项感觉也在心里产生实时变化。

2 国内虚拟现实技术研究现状

进入本世纪以来，我国也开始大力发展虚拟现实技术，但由于起步较晚，国内此项技术的发展水平和世界发达国家相比，还有一定的距离。尽管如此，由于虚拟现实技术本身具有的先进性和高度关注性，它还是受到了我国信息化部、科技部等国家政府多个部门的高度重视。与此同时，国内的一些大型高科技型企业如华为、中兴、联想等集团也都制定了本企业虚拟现实技术产品的相关发展规划，国内也涌现出了华捷艾米、乐相科技等一大批专门致力于发展VR的创业公司。

在国家相关部委的高度重视下，虚拟现实技术也极大地引起了社会各界人士和机构的研究兴趣。在国防上，虚拟现实技术已经列为国防科工委重点研究的项目，并已在我国的诸多军事领域上得以用；在医疗卫生领域内，我们已经开始利用虚拟现实技术，并结合先进的医疗器械，帮助医生完成对病人的诊疗以及病人的术后康复。此外，在我国的农业发展、建筑行业、交通领域内，很多先进的管理技术也都使用了虚拟现实技术。国内的很多知名高校，也和相关的企业联合进行项目开发，共同致力于研究虚拟现实技术。比如我国最早进行虚拟现实技术研究的北京航空航天大学，该校的计算机系可以说是国内首家进行虚拟现实技术研究的高校，在该技术的研发方面具有一定的权威性，特别是在训练飞行员方面，其采用的虚拟现实训练系统，结合了该校虚拟现实与可视化新技术研究室内先进的技术手段，不仅可以高仿真性模拟飞行员上天飞行的环境，而且可以通过仿真过程完成实时的三维动态数据库分析、虚拟环境里物体物理特性处理等内容。

3 国外虚拟现实技术的研究及发展趋势

美国作为虚拟现实技术的首个研究与运用国家，最早将此项技术运用在军事上，特别是对飞行员和宇航员的模拟飞行操作训练。但是随着冷战后世界格局的改变，美国削减了对空军军费的投入，此项技术逐步淡出军事领域，并逐步走向美国人民的生活领域。除了目前虚拟现实技术广泛应用的领域外，美国在虚拟现实技术的感知、用户界面管理、后台软件处理等技术手段使用上，仍处于世界领先地位。

在亚洲各国中，日本的虚拟现实技术可谓可圈可点。众所周知，日本的动漫产业发展水平一直处于世界的先进水平，这里当然离不开其虚拟现实技术的高水准性。利用此项技术，日本在动漫产业的发展过程中建立了大规模的VR知识库，使其制作的产品更加逼真。正是由于虚拟现实技术在日本国内的动漫产业发展上起到了举足轻重的作用，才使得日本生产的虚拟现实游戏在世界范围内具有一定的成就和影响。此外，日本在利用虚拟现实技术进行三维形体模型绘制、嗅觉模拟、可视化研究等方面都有突破性的进展。

在欧洲的一些发达国家，虚拟现实技术也在各大领域内得到了研究与运用，并且独具特色。在德国，研究人员使用虚拟现实技术完成传统产业的改造。如进行产品开发时，利用此技术进行产品的设计，从而降低成本和新产品开发风险；在荷兰，科研人员通过改善开发的训练模拟系统的人机界面，让体验者更全身心地融入到模拟环境之中；英国在运用虚拟现实技术方面，在欧洲可谓是一枝独秀，技术水平遥遥领先。如分布并行处理、触觉反馈设计等。

当前，虚拟现实技术已经在我们的城市规划和建设、军事发展、教育与医疗条件的改善等多方面得到了深入，我们也对虚拟现实技术的运用提出了更高的要求。在满足这些要求的前提下，本着低成本和高性能的原则，我们要合理快速地推进虚拟现实技术的发展，并结合动态环境建模技术、实时三维图形生成和显示技术进行创新和开发。虚拟现实技术的发展，必将助推各大产业的变革，并且促进电子、通信、文化等产业的融合创新。

4 结语

虚拟现实技术作为本世纪人类广泛运用的新兴技术，具有多学科、多领域的综合交叉性。我们在运用此项技术的时候也可以感觉到，虽然它存在着巨大的技术潜力，广阔的发展空间，但仍然有许多理论问题和技术保障问题亟待解决。尽管如此，人类已经运用虚拟现实技术在多个领域取得了突破。我们相信，随着科技的发展，这些问题都会得到解决，虚拟现实技术也会在更广泛的领域造福人类。

[1]詹秦川，弓宸.虚拟现实技术的应用及发展现状分析[J].产业与科技论坛,2014,（04）

[2]徐宇杰，管会超.浅谈虚拟现实技术的实现与发展[J].科技资讯.2014（11）

[3]杨江涛.虚拟现实技术的国内外研究现状与发展[J].信息通信,2015,（01）.

祝秀芬（1986-），女，汉族，山东省济宁市人，华南理工大学广州学院科研人员，毕业于哈尔滨理工大学，硕士研究生学历，研究方向为VR/AR技术开发，机器人技术开发。