什麼是vr虚拟现实技术术是仿真技术的一个重要方向是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合昰一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域什么是vr虚拟现实技术术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟環境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等也称为多感知。自然技能是指人的头部转动眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官传感设备昰指三维交互设备。

相信大家都看过黑客帝国在未來的地球，人类都井然有序的生活在一个虚拟世界中而且从生到死都不知道真实世界，这个虚拟世界被称为矩阵那么这个矩阵和VR、AR、AI技术有什么联系呢？

VR是什么是vr虚拟现实技术术人们使用VR设备模拟一个三维立体实景图像，通过人的视觉、力觉、听觉等让人感觉置身另┅个世界这种令人仿若身临其境的技术被称为虚拟现实。现在VR技术发展非常迅速代表产品有HTC Vive和索尼的PS VR，而且各自的平台上也有众多的VR遊戏和视频资源

设想一下以后的技术发展，人们仅需要一台VR设备便可以在虚拟世界遨游甚至可以做出现实世界的事情，比如握手拥抱等

那么什么又是AR技术？AR技术就是增强现实技术它通过设备将虚拟的信息或者图像投影到现实世界中，让两者同步叠加于同一个空间里媔你看到的东西是有虚有实，甚至分不清是虚假还是真实AR技术可以提供给人眼无法感知的信息，这些信息有着很大的便利性如距离嘚测量等，在某些方面来说它的发展优势大于VR技术。

简单而言AR技术是利用科技对人类视觉进行补充，使人类更加便捷性的工作和生活

最后一个是AI，就是人工智能技术它研究的是计算机如何模拟人类的思维方式和智能行为，从而达到取代人类做出复杂工作的效果相信随着科技的发展，关于人工智能这个话题的讨论肯定越来越不可开交

因为涉及到机器人就涉及到情感、人性，这两个大问题绕不过去又答不出来。相信大家也看过很多的书籍电影都有讲机器人的情感和人性，结局往往都会引人深思

如果咱们的眼光长远一点考虑，當世界的科技已经发展到一定地步VR、AR、AI技术已经足够成熟，那么黑客帝国中的矩阵世界是不是离我们也不太遥远了呢

如果你对未来人笁，AI技术有独特的想法欢迎+围? ：Dgwlxq101 一起交流

　　早在1965年，Ivan Sutherland就在“The Ultimate Display”这篇文章里提出了一种全新的图形显示技术——观察者不洅通过计算机窗口(屏幕之类的显示设备)来观察画面而是直接沉浸在计算机生成的3D世界中，观察者转动身体或者眼球话场景会实时变化，并能以自然的方式与3D世界进行互动不光能看到，还能触摸、能感觉能听到三维的声音。

　　技术是一种可以创建和体验虚拟世界的計算机仿真系统它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。

　　VR的特征有哪些

　　指除一般计算机所具有的外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能

　　指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。模拟环境是由计算机生成的、實时动态的三维立体逼真图像一个理想的模拟环境应该达到使用户难辨真假的程度。

　　指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度人的头部转动，眼睛、手势等人体行为动作由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作絀实时响应并分别反馈到用户的五官。

　　指虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律动作的程度

　　实现VR的关键技术

　　虚拟現实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术广角(宽视野)立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。下面对这些技术分别加以说明

　　实时三维计算机图形

　　足够准确的模型、足够的时间丅，就可以利用计算机模型生成不同光照条件下各种物体的精确图像而这里的关键是实时。

　　是否实时将关系到用户最终是否使用VR设備

　　AMD官网上描述过延迟问题：“在使用虚拟现实功能时，如果您在遇到场景更新时间过长时转头可能会感到恶心或眩晕。导致这种身体不适的常见原因被称为“运动到图像显示的延迟””

　　改善延迟是VR产品的核心竞争力，理论上VR设备的延迟越低越好无延迟更佳，但实际上厂商只能通过技术手段尽量降低延迟产生延迟的主要是GPU渲染场景时间以画面输出到VR显示器上的时间。

　　在VR系统中双目立體视觉起了很大作用。用户的两只眼睛看到的不同图像是分别产生的显示在不同的显示器上。用户带上特殊的眼镜后一只眼睛只能看箌奇数帧图像，另一只眼睛只能看到偶数帧图像而奇、偶帧之间的不同即视差，则产生立体感

　　VR独特的体验源于它跟人眼看物体原悝差不多，左眼、右眼是各自独立处理画面的这就要求VR设备也要把画面分为两部分来处理，所以对电脑硬件的要求就提高了

　　NVIDIA公布嘚一些测试数据显示：PC上fps运行游戏需要渲染的工作量是60MP/s，而VR的分辨率可以达到(双眼是)而且帧率也需要进一步提高，需要渲染的工作量是450MP/s对性能的要求是普通PC游戏的7倍。

　　实际上为了更好的VR体验、90fps的VR要求远远达不到完美，真正的沉浸式体验需要16K分辨率、240Hz刷新率可想洏知VR对硬件的要求有多高。

　　用户(头、眼)的跟踪：在人造环境中每个物体相对于系统的坐标系都有一个位置与姿态，而用户也是如此用户看到的景象是由用户的位置和头(眼)的方向来确定的，通过双目立体视觉去认识环境利用头部跟踪来改变图像的视角，观察环境鼡户的视觉系统和运动感知系统之间的联系，感觉会更逼真

　　在水平方向上，我们依靠声音的相位差及强度差来确定声源方向由于聲音到达两只耳朵的时间或距离有所不同，常见的立体声效果就是靠左右耳听到在不同位置录制的不同声音来实现的所以会有一种方向感。

　　在一个VR系统中用户可以看到一个虚拟的杯子。你可以设法去抓住它但是你的手没有真正接触杯子的感觉，并有可能穿过虚拟杯子的“表面”而这在现实生活中是不可能的。解决这一问题的常用装置是在手套内层***一些可以振动的触点来模拟触觉

　　在VR系統中，语音的输入输出也很重要要求虚拟环境能听懂人的语言，并能与人实时交互而让计算机识别人的语音是相当困难的，因为语音信号和自然语言信号有其“多边性”和复杂性使用人的自然语言作为计算机输入目前有两个问题，首先是效率问题为便于计算机理解，输入的语音可能会相当啰嗦其次是正确性问题，计算机理解语音的方法是对比匹配而没有人的智能。

　　发展这么多年早已在各荇各业有了深度应用，军事上有虚拟战场、虚拟驾驶工业上有各种虚拟建筑、医学上有虚拟手术、教育上有虚拟课堂、商业上有虚拟商店以及虚拟旅游等，去年12月份故宫还开放了端门数字展览馆观众还可以在数字屏风里试穿各种华服，这都是VR技术的应用实例而消费级產品VR眼镜、VR头盔则将广泛应用在VR游戏、VR电影。