技術介紹

　　VR = Virtual Reality，虛擬現實，或稱靈境技術，實際上是一種可創建和體驗虛擬世界（Virtual World）的計算機系統。

　　友好度很重要

　　隨著社會經濟的發展，計算機已經成為社會生活中不可缺少的重要組成部分，友好的人機接口技術很早已成為人們關心的一個重要課題，因為一個比較差的人機交互接口很可能將使一個功能很強的產品變得不可接受。

　　總體來講，人機接口技術主要研究方向有兩個方面：（1）人如何命令系統（2）系統如何向用戶提供信息。

　　眾所周知，人在使用計算機方面的感受（即人機交互部分的友好度）直接影響到人對系統的接受程度，而這兩個方面直接決定了人機交互部分的友好度。

　　虛擬現實

　　互聯網時代的來臨使得人類的交流采用了新的方式，進入了新的領域。具體發展過程如下：命令界面—圖形用戶界面—多媒體界面—虛擬現實。

　　那么，什么是虛擬現實技術？

　　虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR），是由美國VPL公司創建人拉尼爾（Jaron Lanier）在20世紀80年代初提出的。其具體內涵是：綜合利用計算機圖形系統和各種現實及控制等接口設備，在計算機上生成的、可交互的三維環境中提供沉浸感覺的技術。其中，計算機生成的、可交互的三維環境成為虛擬環境（即Virtual Environment，簡稱VE）。

　　2014年3月26日，美國社交網絡平臺Facebook宣布，將斥資20億美元收購沉浸式虛擬現實技術公司Oculus VR。[3]  Facebook 首席執行官Mark Zuckerberg堅信虛擬現實將成為繼智能手機和平板電腦等移動設備之后，計算平臺的又一大事件。并計劃將Oculus的應用拓展到游戲以外的業務，在此之前，Oculus主要用于為人們在游戲過程中創造身臨其境的感覺。 Facebook收購Oculus，使得虛擬現實這個科技行業小眾的名詞，開始為更多業外的人們所熟悉。業內人士稱，虛擬現實時隔70多年，又迎來了春天。

　　2015年3月在MWC2015上[4]  ，HTC與曾制作Portal和Half-Life等獨創游戲的Valve聯合開發的VR虛擬現實頭盔產品HTC Vive亮相。HTC Vive控制器定位系統Lighthouse采用的是Valve的專利，它不需要借助攝像頭，而是靠激光和光敏傳感器來確定運動物體的位置，也就是說HTC Vive允許用戶在一定范圍內走動。這是它與另外兩大頭顯 Oculus Rift 和PS VR的最大區別。該套件計劃在2016年虛擬現實井噴之前發布，而且極有可能會在2015年年末與消費者見面。

應用領域

　　VR（虛擬現實）技術可廣泛的應用于城市規劃、室內設計、工業仿真、古跡復原、橋梁道路設計、房地產銷售、旅游教學、水利電力、地質災害、教育培訓等眾多領域，為其提供切實可行的解決方案。

　　在先進制造業領域，站在大飛機發動機的3D影像面前，“可任意拆卸”這個虛擬現實的強項表現得淋漓盡致。操作人員可以把虛擬發動機的許多部件逐一拆下，再進入發動機內部。“虛擬現實”實現了跨平臺的交互式設計、虛擬展示、虛擬裝配、CAE數據可視化等功能，大幅提高設計團隊的設計效率，使研發人員能及時發現、修正設計缺陷和潛在的工藝問題，提高產品開發的制造成功率。

　　虛擬現實技術在教育培訓領域也大有用武之地。為真實實驗不具備或難以完成的教學功能創造條件。在涉及高?；驑O端的環境、不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或綜合訓練等情況時，虛擬現實技術能提供可靠、安全和經濟的實驗項目。華東理工大學的G-Magic虛擬現實實驗室，就是高校虛擬現實教學的一個范例。該實驗室擁有CAVE洞穴式虛擬現實系統，可以把大學生設計的作品投影到墻面、天花板和地面上。比如，學生設計了一間淋浴房，他能利用這套系統把它展現在實驗室里，和真實的淋浴房一樣大小。營造出這種教學環境后，教師就能與學生更方便地交流各個環節的設計優劣，并隨時做出修改。

　　企業的一些培訓項目，同樣離不開虛擬現實。以石油化工為例，眾所周知，大型石油灌區集中了大量危險化學品，一旦操作不當，便可能引發火災、爆炸事故，并造成環境污染等次生災害。因此，政府和企業對大型石油灌區的安全性和操作人員的專業性提出了很高要求。虛擬現實技術可以構建儲罐區應急救援及安全培訓系統[6]  ，它不但能向員工呈現操作流程的各種場景，引導他們學習、掌握安全操作技能，還能模擬事故發生、火光熊熊的場面，讓員工在沉浸式虛擬影像中開展救援行動。

　　影視

　　早在2015年年初的美國圣丹斯電影節上 ，一部完全依靠CG制作的VR短片《LOST》就曾引來一陣熱議。同年7月，同樣是由《LOST》制作公司帶來了他們的第二部VR短片《HENRY》。與之前的《LOST》不同，這一次他們在片中設計了“交互式”場景，改變了觀眾完全被動式的體驗。就連《速度與激情》系列的導演林詣彬也在今年拍攝了一部VR短片《HELP》。由此可見，VR的春風確實已經開始刮向電影行業。

　　繪畫

　　谷歌在HTC與Valve聯合開發的VR 設備HTC Vive的基礎上打造了Tilt Brush，其實就是VR版的Photoshop，通過使用HTC Vive的左右控制器來實現繪畫創作。左邊控制器在虛擬空間當中映射出一個立方體，顯示出控制面板菜單，可轉動立方體進行選擇；右邊控制器則相當于鼠標，當光標移動到相應菜單上時會有英文提示。其畫板就是整個的三維立體空間，你可以為之設置壁紙背景，線條也可以自由設置色彩。

　　虛擬現實游戲

　　目前，在SteamVR平臺上已經可以通過HTC Vive來體驗虛擬現實游戲。Steam 的官方網頁顯示，目前支持虛擬現實的游戲有 204 款。其中不乏《Half-Life》這種大作，并且所有推薦游戲都支持 base station 動作捕捉系統。

國內行業發展

　　2015年9月14日，由國務院新聞辦、國家旅游局和中國駐紐約總領館指導和支持、五洲傳播中心主辦，首次采用虛擬現實技術展示中國旅游資源、推介中國文化的大型海外推廣行動“美麗中國體驗日”首站在美國成功舉辦。美麗中國”體驗日的參與者在穿戴了3Glasses頭盔后，對這種虛擬旅游感受到的身臨其境的體驗表示不可思議。

　　3Glasses是中國最早從事VR領域探索的公司之一，已發布亞洲首款VR頭盔3Glasses D1以及全球首款量產2k屏的VR頭盔3Glasses D2，并入駐深圳工業展覽館，向社會團體和普通市民免費體驗。[12]

　　以3Glasses為代表的中國創造原生VR力量，正引領中國虛擬現實走向世界。

國際行業發展

　　2015年，Google 正在內部研發為 VR 設備定制的操作系統，項目內有數十名工程師，建成后會降低開發 VR 應用的門檻。

關聯定義

　　VR（Virtual Reality）是虛擬現實技術的意思，VRP（Virtual Reality Platform）是虛擬現實仿真平臺的意思。

　　VRP的子軟件產品具體包括：

　　VRP-BUILDER 虛擬現實編輯器

　　軟件用途：三維場景的模型導入、后期編輯、交互制作、特效制作、界面設計、打包發布的工具

　　客戶群：主要面向三維內容制作公司

　　VRPIE-3D互聯網平臺

　　軟件用途：將VRP-BUILDER的編輯成果發布到互聯網，并且可讓客戶通過互聯網進行對三維場景的瀏覽與互動。

　　客戶群：直接面向所有互聯網用戶

　　VRP-PHYSICS 物理系統

　　軟件用途：可逼真的模擬各種物理學運動，實現如碰撞、重力、摩擦、阻尼、陀螺、粒子等自然現象，在算法過程中嚴格符合牛頓定律、動量守恒、動能守恒等物理原理。

　　客戶群：主要面向院校和科研單位

　　VRP-DIGICITY 數字城市平臺

　　軟件用途：具備建筑設計和城市規劃方面的專業功能，如數據庫查詢、實時測量、通視分析、高度調整、分層顯示、動態導航、日照分析等 　客戶群：主要面向建筑設計、城市規劃的相關研究和管理部門。

　　VRP-INDUSIM 工業仿真平臺

　　軟件用途：模型化，角色化，事件化的虛擬模擬，使演練更接近真實情況，降低演練和培訓成本，降低演練風險。

　　客戶群：主要面向石油、電力、機械、重工、船舶、鋼鐵、礦山、應急等行業。

　　VRP-TRAVEL 虛擬旅游平臺

　　軟件用途：激發學生學習興趣，培養導游職業意識，培養學生創新思維，積累講解專項知識，架起學生與社會聯系的橋梁，全方位提升學生講解能力，讓單純的考試變成互動教學與考核雙模式。

　　客戶群：主要面向導游、旅游規劃

　　VRP-MUSEUM 網絡三維虛擬展館

　　軟件用途：是針對各類科博館、體驗中心、大型展會等行業，將其展館、陳列品以及臨時展品移植到互聯網上進行展示、宣傳與教育的三維互動體驗解決方案。它將傳統展館與互聯網和三維虛擬技術相結合，打破了時間與空間的限制、最大化地提升了現實展館及展品的宣傳效果與社會價值，使得公眾通過互聯網即能真實感受展館及展品，并能在線參與各種互動體驗，網絡三維虛擬展館將成為未來最具價值的展示手段。

　　客戶群：科博館、藝術館、革命展館、工業展館、圖書館、旅游景區、企業體驗中心以及各種園區。

　　VRP-SDK 三維仿真系統開發包

　　軟件用途：提供C++源碼級的開發函數庫，用戶可在此基礎之上開發出自己所需要的高效仿真軟件

　　客戶群：主要面向水利電力、能源交通等工業仿真研究與設計單位

　　VRP-STORY故事編輯器

　　操作靈活、界面友好、使用方便，就像在玩電腦游戲一樣簡單 　易學易會、無需編程，也無需美術設計能力，就可以進行3D制作

　　成本低、速度快，能夠幫助用戶高效率、低成本地做出想得到的3D作品

　　支持與VRP平臺所有軟件模塊的無縫接口，可以與以往所有軟件模塊結合使用，實現更炫、更豐富的交互功能。