什么是虚拟现实的最终目标？

虚拟现实又称“虚拟实境”，是一项很早就出现的计算机技术。就是用高科技手段构造出来的一种人工环境。它具有模仿人的视觉、听觉、触觉等感知功能的能力，具有使人可以亲身体验沉浸在这种虚拟环境中并与之相互作用的能力。虚拟现实的最终目的是建立和谐的人机环境。虚拟现实主要构筑在计算机图形学上，具体应用包括一些高端的图形工作站软件和低端的网络三维方案(VRML、X3D、Cult3D、Shockwave3D等)。

在过去,虚拟实境还没有很普及,你能想像有多少人死於手术台上,有多少飞机毁掉,由於生命的可贵,飞机价格的昂贵,於是科学家开始研究,不必真实操作也能有相同的环境,由於科技愈来愈达,科学家用电脑创造一个现实环境来,这样有一个好处就是成本降低,而专业人员也能反覆的练习,操作,达到最完美无缺的效果,而我们的生活也能更进一步。

虚拟实境的硬体设备

1. 头盔显示器(Head-mounted Display,HMD)

是属於轨迹系统,就是电脑的输入设备之一。头盔的架构包括:有一个固定的头套,头套内含有两个显像装置和声音传放装置,罩在头上分别成为眼睛及耳朵的播放器,因此可以让使用者有身历其境的感受。外部接有感应装置,感应装置是用来接收感应器讯息的轨迹装置,可以精密的计算使用者的动作.并且透过音效阜与序列阜两处和电脑系统相连接,因此电脑可以精确的追踪使用者的动向。

2. 讯息手套

所谓的虚拟实境手套又称讯息手套。此种硬体配备最主要的就是能追踪使用者手部和手指的运动,进而将讯息转换成电脑码传送回去的一种虚拟实境硬体。手套是以莱卡布配合光纤构成,在每个手指上皆附上两条光纤,并在指尖处连接一个发光二极体,另一端在手指肘背后则连接一个光学识别晶体。由二极体发出光源讯号,透过光纤传递给光学识别晶体,再由晶体将光波转微成为电子讯号。由於手套内部具有许多精密的感应器,所以价格方面并不低廉。目前手套多半运用於工程设计方面的研究。

3. 3D滑鼠

此种硬体配备是属於虚拟实境硬体中比较平价的配备。他们主要的功能是改进传统的2D输入,将输入方式改良成为具有3D输入的一种装置。目前市面上的3D滑鼠大约有:由摇杆所改良的三度空间板,空间球,三度空间鼠等等。

4. 立体眼镜

目前市面上所出售的虚拟实境眼镜大约可以分成以下三种:塑胶镜片的眼镜,液晶镜片的有线眼,以及液晶无线眼镜。

虚拟实境的套装软体

1. Virtus WalkThrough Pro

是一套很适合初学者去使用的软体.由於此套系统并不能支援虚拟实境的一些硬体输出,输入装置,而且它也不能接受外来的物件资料,一般而言,此程式的定位主要在於让使用者能够设计出一套简易的建筑物游历程式或只是为了体验一下虚拟实境的观念,而不能用於建构高阶的互动虚拟实境物件.Virtus WalkThrough Pro是在Windows下所执行的,但是由於软体本身的限制,以及本程式设计出来的虚拟世界个体皆为静态的个体,而且无法设计许多复杂的不规则个体,所以无法深入的描述出虚拟实境的环境.

2. Virtual Reality Studio

VR Reality Studio简称为VR Studio.是一套属於比较低阶的虚拟实境产品,但是它仍然具有个体行为控制的能力.

3. Sense8 WorldToolkit

Sense8公司的WorldToolKit是一套高阶的虚拟实境软

体.此套软体可以支援许多虚拟实境硬体配备,同时具备许

多功能.国防管理学院资管系即耗资约两百馀万新添购两套设备(含软体,硬体),建构出战车操作教学系统.

4. Superscape VRT

Superscape VRT是由Supercape司所研发的一套专业级的拟实境软体.这一套语言是一套具有和C语言类似的程序式个体控制语言,它所强调的是建立虚拟物件的资料库(虚拟个体行为控制能力),以及与使用者的互动关系.它本身所具备的功能十分强大,完整,且能支援许多种虚拟实境的硬体配备,可以提供比较优美的画面,即时的互动等等的功能.

5. VR BASIC

VR BASIC 是一套属於虚拟实境系统中入门级的系统.和 REND 386的初阶虚拟实境建构系统相容,其描述个体行为的方式和REND 386一样,但是它并不提供程式库给

使用者呼叫,所以对於复杂的行为很难去描述.

虚拟实境的用途

1. 医学

目前所运用於医学方面的技术有:虚拟实境的超音波显像系统,放射线治疗以及手术模拟等等的技术.虚拟实境於医学方面的贡献可以分成两种:一是教育训练,二是临床研究.

2. 军事

最早军事上主要是用来『模拟飞行』.军事专家利用超级电脑规划出未来所需要的武器,并且以虚拟实境的技术模拟出武器的功能以及配备,如此一来不仅仅可以节省大量的成本而且可以针对武器的功能加以改进.

3. 工业

之前工业界都以电脑辅助设计(CAD)来帮助设计产品,现在,工业界在设计产品时则增加了虚拟实境的技术.这是因为虚拟实境本身具有互动,拟真及沈浸等特性,这些特性使得设计者可以依照工程设计,对产品进行多方面的模拟及规划,进而使得产品能更符合设计者以及使用者的需求.

4. 教育

拟实境在教育方面可以分成两部份:一是教学,二是训练.

5. 娱乐

将虚拟实境技术运用於游戏上是目前PC game最热门的事.这个游戏的介面设计是在一个类似虚拟的3D环境中,

使用者必须戴上头盔,在虚拟环境中随自己的心意走动,而

感受真实.

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