虛擬現實技術的應用領域有哪些？

 　　虛擬現實技術的應用領域廣嗎，虛擬現實技術的應用前景是很廣闊的。它可應用于建模與仿真、科學計算可視化、設計與規劃、教育與訓練、遙作與遙現、醫學、藝術與娛樂等多個方面。下面我們分別討論幾個典型的應用例子。

　　用于遙控機器人的遙現技術

　　遙現技術〖4〗是指當實際上在某一個地方時，可以產生在另一個地方的感覺。虛擬現實

　　涉及到體驗由計算機產生的三維虛擬環境，而遙現則涉及到體驗一個遙遠的真實環境。遙現技術在實際應用中需要虛擬環境的指導。例如，在遙控宇宙空軍站的開發計劃中，從安全性以及費用的角度考慮，我們有必要使用空間機器人。這種空間機器人的特點是由地面上的操作員進行遙操作，或進行部分自主操作。對于像零件更換的固定操作可以完全自主進行，而對于故障檢修等難以預測的操作則有必要依賴于遙操作。這時，虛擬現實技術和遙現技術將發揮重要的作用。為研究新一代空間機器人的遙操作技術，日本開發了宇宙開發地面實驗平臺。該實驗平臺有人-機交互、計算機系統以及機器人系統所構成。現在，在該實驗平臺上進行了零件更換等空間機器人的典型操作實驗，實現了實驗平臺的基本功能。

　　仿真技術

　　虛擬環境是計算機生成的具有沉浸感的環境，它對參與者生成諸如視覺、聽覺、觸覺、

　　味覺等各種感官信息，給參與者一種身臨其境的感覺。因此，虛擬環境是一種新發展的、具有新含義的一種人機交互系統。

　　飛行仿真系統

　　飛行仿真系統由四部分組成，即飛行員的操縱艙系統顯示外部圖象的視覺系統產生運動感的運動系統計算和控制飛行運動的計算機系統。

　　計算機系統是飛行仿真系統的中樞，用它來計算飛行的運動、控制儀表及指示燈、駕駛桿等信號。視覺系統和運動系統與虛擬現實密切相關，其中，視覺系統向飛行員提供外界的視覺信息。該系統由產生視覺圖象的“圖象產生部”和將產生的信號提供給飛行員的“視覺顯示部”組成。在圖象產生部，隨著計算機圖形學的發展，現在使用稱為CGI(Computer Generated Imagery)的視覺產生裝置。在CGI中利用紋理圖形駕駛可以產生云彩、海面的波浪等效果。另外，利用圖象映射駕駛可以從航空照片上將農田以及城市分離出來，并作為圖象數據加以利用。視覺顯示部向飛行員提供具有真實感的圖象，圖象的顯示有無限遠顯示方式、廣角方式、半球方式以及立體眼鏡和頭盔式顯示器等四種方式。

　　作為飛行仿真系統的構成部分，運動系統向飛行員提供一種身體感覺，它使得駕駛艙整體產生運動，根據自由度以及驅動方式的不同，可以分為萬向方式、共動型吊掛方式、共動型支撐方式以及共動型六自由度方式等。利用該運動系統，飛行員可以感覺到實際飛機一樣的運動感覺。

　　與虛擬生物對話

　　研究人員設計了一種與虛擬生物對話的仿真系統。在該系統中，虛擬世界中的虛擬生物和現實世界中的生物一樣，可以決定自己的行動，并且能夠動態地應付周圍的情況。對于人的挑逗也能夠根據情況的不同作出各種復雜的反應，甚至能夠進行對話。通過引進虛擬生物，可以實現系統的自主性、交互性及其自然的魅力。

　　作戰仿真系統

　　各個國家在傳統上習慣于通過舉行實戰演習來訓練軍事人員和士兵，但是這種實戰演練，特別是大規模的軍事演習，將耗費大量資金和軍用物資，安全性差，而且還很難在實戰演習條件下改變狀態，來反復進行各種戰場態勢下的戰術和決策研究。近年來，虛擬現實技術的應用，使得軍事演習在概念上和方法上有了一個新的飛躍，即通過建立虛擬戰場來檢驗和評估武器系統的性能。例如一種虛擬戰場環境，它能夠包括在地面行進的坦克和裝甲車，在空中飛行的直升機、殲擊機、導彈等多種武器平臺，并分別屬于紅、蘭交戰雙方。圖(4)為一多機空仿真系統，它除了多臺有人駕駛的飛機模擬器和“數字”飛機外，在網上還連著地面威脅環境、空中威脅環境、背景干擾環境等結點。該系統的主要研究目的是對飛機的飛行、火控、航空電子系統進行綜合研究，同時研究多機協同空戰戰術。

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