虚拟现实vr原理（虚拟现实VR技术在生活中的应用）

虚拟现实技术(Virtual Reality，缩写为VR)，又称灵境技术，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对VR技术的需求日益旺盛。VR技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域。

VR涉及学科众多，应用领域广泛，系统种类繁杂，这是由其研究对象、研究目标和应用需求决定的。曾有学者对全世界范围内已经进行的805项VR研究项目作了统计，结果表明：目前在娱乐、教育及艺术方面的应用占据主流，达21.4%，其次是军事与航空达12.7%，医学方面达6.13%，机器人方面占6.21%，商业方面占4.96%，另外在可视化计算、制造业等方面也有相当的比重。下面就来了解一下VR在各个领域的应用。

VR 智慧城市

在城市规划中经常会用到VR技术，通过VR虚拟现实技术将城市各区域整体规划布局、发展蓝图、城市简介、产业布局、优势主导产业、“绿色发展”理念、社会治理情况等进行全面、综合性展示。用VR技术不仅能十分直观的表现虚拟的城市环境，而且能很好地模拟各种天气情况下的城市，而且可以一目了然地了解排水系统、供电系统、道路交通、沟渠湖泊，等等。而且能模拟飓风、火灾、水灾、地震等自然灾害的突发情况。对于政府在城市规划的工作中起到了举足轻重的作用。同时在城市规划设计中，配合智能展馆、智能电子画册、实时语音解说、智能导图、智能导航等功能，引导用户全面、直观的了解城市全貌、城市化建设过程，并对接政府官方门户网站、微信公众号、小程序等，打造智慧城市。

VR智慧医疗

VR在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中，可以建立虚拟的人体模型，借助于跟踪球、HMD、感觉手套，在医疗教学中，学生可以很容易了解人体内部各器官结构，这比现有的采用教科书的方式要有效得多。

VR技术不仅在影响医疗设备，还在影响整个医疗行业的发展。目前VR医疗应用主要分为几个方面：首先，VR技术可用于各种心理疾病或康复训练，通过VR技术虚拟出各种现实中可能不存在的场景，可以帮助病人进行心理治疗、让学员完成各种康健项目。其次，VR技术带来的视觉沉浸感和交互性可以让医生“进入”人体观察学习、模拟人体解剖等活动，借助VR技术医生可以在虚拟场景中进行学习。另外，在远距离遥控外科手术，复杂手术的计划安排，手术过程的信息指导，手术后果预测及改善残疾人生活状况，乃至新型药物的研制等方面，VR技术都有十分重要的意义。

VR文化教育

推进VR虚拟现实技术在高等教育、职业教育等领域和物理、化学、生物、地理等实验性、演示性课程中的应用，构建虚拟教室、虚拟实验室等教育教学环境，发展虚拟备课、虚拟授课、虚拟考试等教育教学新方法，促进以学习者为中心的个性化学习，推动教、学模式转型。通过VR全景将校园整体环境、基础设施等进行真实展示，为学生在择校时提供更加直观、全面的选择！

VR娱乐

丰富的感觉能力与3D显示环境使得VR成为理想的视频游戏工具。对于游戏的开发，目前VR技术比较适合开发：角色扮演类、动作类、冒险解谜类、竞速赛车类的游戏，其先进的图像引擎丝毫不亚于目前的主流游戏引擎的图像表现效果，而且整合配套的动力学和AI系统更给游戏的开发提供了便利。由于在娱乐方面对VR的真实感要求不是太高，故近些年来VR在该方面发展最为迅猛。如Chicago（芝加哥）开放了世界上第一台大型可供多人使用的VR娱乐系统，其主题是关于3025年的一场未来战争；英国开发的称为“Virtuality”的VR游戏系统，配有HMD，大大增强了真实感；1992年的一台称为“Legeal Qust”的系统由于增加了人工智能功能，使计算机具备了自学习功能，大大增强了趣味性及难度，使该系统获该年度VR产品奖。另外在家庭娱乐方面VR也显示出了很好的前景。

VR艺术

作为VR技术的延伸和应用，艺术一向都是最具实验性的选择。德国当代哲学家、图像科学家和艺术史家奥利弗•格劳最早提出了虚拟现实艺术的概念。奥利弗认为，VR艺术是文化与计算机的“再混合”，是以虚拟现实技术为基础的“新艺术”。而中文语境中能找到最早关于VR艺术的定义源于李怀骥在2009年发表的文章《虚拟现实艺术：形而上的终极再创造》。文中首次对VR艺术给出定义：“以‘虚拟现实’（VR）、‘增强现实’（AR）等人工智能技术作为媒介加以运用的艺术形式，我们称之为‘虚拟现实艺术’，简称‘VR艺术’。”

VR军事

模拟训练一直是军事中的一个重要课题，可以让士兵们亲身实践战场上的感觉。BEMR的首席技术专家Arne Odland说：“在过去的几十年里，VR技术一直被用作模拟训练，主要用于那些在真实系统上十分昂贵甚至危险的项目。”现在BEMR现在正在探索更多的使用案例去提高战场的可视化，力求可以更好的为战场上的每一个士兵提供信息帮助。美国国防部高级研究计划局DARPA自上世纪80年代起一直致力于研究称为SIMNET的虚拟战场系统，以提供坦克协同训练，该系统可联结200多台模拟器。另外利用VR技术，可模拟零重力环境，以代替现在非标准的水下训练宇航员的方法。

VR设计

以室内设计为例，用VR技术不仅能十分完美的表现室内的环境，而且能在三维的室内空间中自由行走。目前业内常用VR技术做室内360度全景展示和室内漫游，受到一致好评，而且不仅能在室内漫游，还能用VR技术做预装修系统，可以实现即时动态的对墙壁的颜色进行更换或贴上不同材质的墙纸，还可以更换地面的颜色或贴上不同的木地板、瓷砖等，更能移动家具的摆放位置、更换不同的装饰物。这一切都在VR虚拟现实技术下被完美的表现。

VR文物保护

VR技术在文物保护方面也是应用相当广泛的，埃及的金字塔就做过网上的体验中心，运用了全景虚拟技术和三维虚拟技术，而且IBM已经成功运用VR虚拟现实技术对北京故宫进行整体的数字虚拟。现在大家可以在网上直接看到数字三维化的故宫。

VR交通

无论是在空中、陆地还是海洋河流的交通规划模拟方面，VR虚拟技术都有其得天独厚的优势，不仅仅能用三维GIS技术将各种交通路线表现得十分到位，更能动态模拟各种自然灾害情况。

VR地理

VR技术在地理应用上，主要是运用三维GIS地理信息系统来表现直观的三维地形地貌，对于地理工作者提供便利，对于相关工程建设提供可靠的参考数据。

由于虚拟现实技术本身的特性，所以从事以上的相关工作模拟变得十分方便、快捷而且真实准确。虚拟现实技术受到了越来越多人的认可，用户可以在虚拟现实世界体验到最真实的感受，其模拟环境的真实性与现实世界难辨真假，让人有种身临其境的感觉；同时，虚拟现实具有一切人类所拥有的感知功能，比如听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉等感知系统；最后，它具有超强的仿真系统，真正实现了人机交互，使人在操作过程中，可以随意操作并且得到环境最真实的反馈。正是虚拟现实技术的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了越来越多人的喜爱。