一、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

　　我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究起步較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距。

　　隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程等技術(shù)的告訴發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)已得到國(guó)家有關(guān)部門和科學(xué)家們的高度重視，引起我過各界人士的關(guān)注，研究與應(yīng)用。

　　根據(jù)我國(guó)的國(guó)情，九五規(guī)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃已將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究列為重點(diǎn)研究項(xiàng)目。國(guó)內(nèi)術(shù)的研究和應(yīng)用并取得了一些不錯(cuò)的研究成果。目前，我過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃、教育培訓(xùn)、文物保護(hù)、醫(yī)療、房地產(chǎn)、因特網(wǎng)、勘探測(cè)繪、生產(chǎn)制造和局勢(shì)航天等數(shù)十個(gè)重要的行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。許多研究機(jī)構(gòu)和高校也都在進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)技

　　北京航天航空大學(xué)計(jì)算機(jī)系是國(guó)內(nèi)最早進(jìn)行VR研究、最具權(quán)威的單位之一，其虛擬實(shí)現(xiàn)與可視化新技術(shù)研究室繼承了分布式虛擬環(huán)境，可以提供實(shí)時(shí)三維動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、虛擬現(xiàn)實(shí)演示環(huán)境、用于飛行換訓(xùn)練的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)等，并著重研究虛擬環(huán)境中物體物理特性的表示和處理；在虛擬現(xiàn)實(shí)中的詩句結(jié)構(gòu)反面開發(fā)出部分硬件，并提出相關(guān)算法及實(shí)現(xiàn)方法等。

　　清華大學(xué)國(guó)家光盤工程研究中心所作的“布達(dá)拉宮”采用了QuickTime技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大全景VR系統(tǒng)。

　　浙江大學(xué)CAD&CG國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了一套桌面型虛擬建筑環(huán)境實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)，還研制出在虛擬環(huán)境中一種新的快速漫游算法和一種遞進(jìn)網(wǎng)格的快速生成算法。

　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)系已經(jīng)成功地合成人的高級(jí)行為中的特定人臉圖像，解決了表情合成和唇動(dòng)合成技術(shù)問題，并正在研究人說話時(shí)手勢(shì)和頭勢(shì)的動(dòng)作、語音和語調(diào)的同步等。

　　武漢理工大學(xué)智能制造與控制研究所主要研究使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行機(jī)械虛擬制造，包括虛擬布局、虛擬裝配和產(chǎn)品原型快速生成等。

　　西安交通大學(xué)信息工程研究所對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)中的立體顯示技術(shù)這一關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。在借鑒人類視覺特性的基礎(chǔ)上提出了一種基于JPEG標(biāo)準(zhǔn)來壓縮編碼新的方案，并獲得了較高的壓縮比、信噪比以及解壓速度，并且已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了這種方案的優(yōu)越性。

　　中國(guó)科技開發(fā)院威海分院主要研究虛擬現(xiàn)實(shí)中視覺接口技術(shù)，完成了虛擬現(xiàn)實(shí)中的體視圖像的算法回顯及軟件接口。在硬件的開發(fā)上已經(jīng)完成LCD紅外立體眼鏡，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商品化。

　　另外，北京工業(yè)大學(xué)CAD研究中心、北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院、西北工業(yè)大學(xué)CAD/CAM研究中心、上海交通大學(xué)圖像處理模式識(shí)別研究所、長(zhǎng)沙國(guó)防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)研究所、華東船舶工業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)系、安徽大學(xué)電子工程與科學(xué)系等單位也進(jìn)行了一些研究工作和嘗試。

　　除了高等學(xué)府對(duì)此的研究外，我國(guó)在最近幾年涌現(xiàn)出許多從事虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的公司。

　　中視典數(shù)字科技有限公司是從事虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真、多媒體技術(shù)、三維動(dòng)畫研究與開發(fā)的專業(yè)機(jī)構(gòu)，是國(guó)際領(lǐng)先的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)整體解決方案供應(yīng)商和相關(guān)服務(wù)提供商，2006年入選中國(guó)軟件自主創(chuàng)新100強(qiáng)企業(yè)行列，提供的產(chǎn)品有虛擬現(xiàn)實(shí)編輯器（VRP-Builder）、數(shù)字城市仿真平臺(tái)（VRP-Digicity）、物理模擬系統(tǒng)（VRP-Physics）、三維網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)（VRPIE）、工業(yè)仿真平臺(tái)（VRP-Indusim）、旅游網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)系統(tǒng)（VRP-Travel），三維仿真系統(tǒng)開發(fā)包（VRP-SDK）以及多通道環(huán)幕立體投影解決方案等，能夠滿足不同領(lǐng)域不同層次的客戶對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的需求。目前是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率最高的一款國(guó)產(chǎn)虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)軟件，已有超過300所重點(diǎn)理工和建筑類院校采購(gòu)了VRP虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)及其相關(guān)硬件產(chǎn)品，例如清華大學(xué)電機(jī)系、上海同濟(jì)大學(xué)見著學(xué)院、中國(guó)傳媒大學(xué)動(dòng)畫學(xué)院、天津大學(xué)水利工程學(xué)院、青島海洋大學(xué)、武漢理工大學(xué)和山東理工大學(xué)等，在教學(xué)和科研中發(fā)揮了重要的作用。

　　北京陽光中圖數(shù)字科技有限公司以計(jì)算機(jī)三維圖形技術(shù)為核心，業(yè)務(wù)范圍涵蓋圖形仿真、地質(zhì)學(xué)工程三維仿真、地理三維可視化城市信息統(tǒng)計(jì)應(yīng)用、地理資源三維建模與資源管理、虛擬現(xiàn)實(shí)、三維動(dòng)畫及多媒體信息產(chǎn)業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域。

　　北京優(yōu)聯(lián)威迅科技發(fā)展有限責(zé)任公司是以清華大學(xué)工業(yè)系仿真實(shí)驗(yàn)室雄厚的技術(shù)開發(fā)實(shí)例為基礎(chǔ)，以開發(fā)和制作適合中國(guó)虛擬仿真市場(chǎng)的方恒系統(tǒng)解決方案和適于推廣的可視化平臺(tái)為主要方向，立志創(chuàng)造中國(guó)虛擬仿真軟硬件的旗幟品牌。公司現(xiàn)已獨(dú)立研發(fā)了包括數(shù)據(jù)手套、虛擬環(huán)境的力反饋等系統(tǒng)，并成功實(shí)現(xiàn)了中國(guó)第一套動(dòng)作捕捉系統(tǒng)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，成績(jī)豐碩，已成為用戶在中國(guó)仿真界中首選的理想合作企業(yè)。

　　偉景行科技集團(tuán)（Gvitech Technologies）是業(yè)界領(lǐng)先的三維可視化和專業(yè)顯示技術(shù)開發(fā)及服務(wù)機(jī)構(gòu)，由偉景行數(shù)字城市科技有限公司（GDC）、偉景行數(shù)字科技有限公司（GDT）以及清華規(guī)劃院數(shù)字城市研究所（DCRC）三大機(jī)構(gòu)組成，他們各自的主要研究領(lǐng)域分別為數(shù)字城市可視化、虛擬仿真模擬和專業(yè)大屏幕顯示。

二、發(fā)展趨勢(shì)

　　根據(jù)實(shí)際需要，未來虛擬顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)為兩個(gè)方面。一方面是朝著桌面虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展。另一方面是朝著高性能沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展。

　　這兩種類型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的未來發(fā)展主要在建模與繪制方法、交互方式和系統(tǒng)構(gòu)建等方面提出了新的要求，表現(xiàn)出一些新的特點(diǎn)和技術(shù)要求，主要表現(xiàn)在以下方面：

　　1. 動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)

　　虛擬環(huán)境的簡(jiǎn)歷是VR技術(shù)的核心內(nèi)容，動(dòng)態(tài)魂晶建模技術(shù)的目的是獲取實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。

　　2. 實(shí)時(shí)三維圖形生成和顯示技術(shù)

　　三維圖形的生成技術(shù)已比較成熟，而關(guān)鍵是如何“實(shí)時(shí)生成”，在不降低圖形的質(zhì)量和復(fù)雜程度的前提下，如何提高刷新頻率講師今后重要的研究?jī)?nèi)容。此外，VR還依賴于立體俠士和傳感器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的虛擬設(shè)備還不嗯給你滿足系統(tǒng)的需要，有必要開發(fā)新的三維圖形生成和顯示技術(shù)。

　　3. 新型人機(jī)交互設(shè)備的研制

　　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)人能夠自由在虛擬世界對(duì)象進(jìn)行交互，猶如身臨其境，借助的輸入輸出設(shè)備主要有頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣服、三維位置傳感器和三維聲音產(chǎn)生器等。但在實(shí)際應(yīng)用中，它們的效果并不理想，因此，新型、便宜、魯棒性優(yōu)良的數(shù)據(jù)手套和數(shù)據(jù)服將成為未來研究的重要方向。

　　4. 智能化語音虛擬現(xiàn)實(shí)建模

　　虛擬現(xiàn)實(shí)建模是一個(gè)比較繁復(fù)的過程，需要大量的時(shí)間和精力。如果將VR技術(shù)與智能技術(shù)、語音識(shí)別技術(shù)結(jié)合起來，可以很好地解決這個(gè)問題。對(duì)模型的屬性、方法和一般特點(diǎn)的描述通過語音識(shí)別技術(shù)轉(zhuǎn)化建模所需要的數(shù)據(jù)，然后利用計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)和人工智能技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、導(dǎo)航以及評(píng)價(jià)，將模型用對(duì)象表示出來，并且將各種模型靜態(tài)或動(dòng)態(tài)地連接起來，最終形成系統(tǒng)模型。

　　5. 網(wǎng)絡(luò)分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究和應(yīng)用

　　分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是今后虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展的重要方向。隨著眾多分布式虛擬現(xiàn)開發(fā)工具及其系統(tǒng)的出現(xiàn)，DVR本身的應(yīng)用也滲透到各行各業(yè)，包括醫(yī)療、工程、訓(xùn)練與教學(xué)以及協(xié)同設(shè)計(jì)。近年來，隨著Internet應(yīng)用的普及，一些面向Internet的分布式虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用使得位于世界各地的多個(gè)用戶可以進(jìn)行協(xié)同的工作。將分散的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)或仿真器通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)起來，采用協(xié)調(diào)一致的結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和數(shù)據(jù)庫(kù)，形成一個(gè)在時(shí)間和空間上相互耦合的虛擬合成環(huán)境，參與者可自由地進(jìn)行交互作用。特別是在航空航天中應(yīng)用價(jià)值極為明顯，因?yàn)閲?guó)際空間站的參與國(guó)分布在世界不同區(qū)域，分布式VR訓(xùn)練環(huán)境不需要及異地生活的不適。在我國(guó)“863”計(jì)劃的支持下，由北京航空航天大學(xué)、杭州大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所、中國(guó)科學(xué)院軟件所和裝甲兵工程學(xué)院等單位共同開發(fā)了一個(gè)分布虛擬環(huán)境基礎(chǔ)環(huán)境信息平臺(tái)，為我國(guó)開展分布式虛擬現(xiàn)實(shí)的研究提供了必要的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和軟硬件基礎(chǔ)環(huán)境。