沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（Immersive VR），是一種高級(jí)的、較理想、較復(fù)雜的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。它采用封閉的場(chǎng)景和音響系統(tǒng)將用戶的視聽(tīng)覺(jué)與外界隔離，使用戶完全置身于計(jì)算機(jī)生成的環(huán)境之中，用戶通過(guò)利用空間位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套和三維鼠標(biāo)等輸入設(shè)備輸入相關(guān)數(shù)據(jù)和命令，計(jì)算機(jī)根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)測(cè)得用戶的運(yùn)動(dòng)和姿態(tài)，并將其反饋到生成的視景中，使用戶產(chǎn)生一種身臨其境、完全投入和沉浸于其中的感覺(jué)。
1.沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)
沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)相比，具有以下特點(diǎn)。
（1）具有高度的實(shí)時(shí)性。即當(dāng)用戶轉(zhuǎn)動(dòng)頭部改變觀察點(diǎn)時(shí)，空間位置跟蹤設(shè)備及時(shí)檢測(cè)并輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)計(jì)算，快速地輸出相應(yīng)的場(chǎng)景。為使場(chǎng)景快速平滑地連續(xù)顯示，系統(tǒng)必須具有足夠小的延遲，包括傳感器的延遲，計(jì)算機(jī)計(jì)算延遲等。
（2）具有高度的沉浸感。沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)必須使用戶與真實(shí)世界完全隔離，不受外界的干擾，依據(jù)相應(yīng)的輸入和輸出設(shè)備，完全沉浸到環(huán)境中。
（3）具有先進(jìn)的軟硬件。為了提供“真實(shí)的體驗(yàn)，盡量減少系統(tǒng)的延遲，必須盡可能利用先進(jìn)的、相容的硬件和軟件。
（4）具有并行處理的功能。這是虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特性，用戶的每一個(gè)動(dòng)作都涉及多個(gè)設(shè)備綜合應(yīng)用，例如，手指指向一個(gè)方向并說(shuō)：“那里！”，會(huì)同時(shí)激活三個(gè)設(shè)備：頭部跟蹤器，數(shù)據(jù)手套及語(yǔ)音識(shí)別器，產(chǎn)生三個(gè)同步事件。
（5）具有良好的系統(tǒng)整合性。在虛擬環(huán)境中，硬件設(shè)備互相兼容，并與軟件系統(tǒng)很好地結(jié)合，相互作用，構(gòu)造一個(gè)更加靈巧的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。
沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是用戶可完全沉浸到虛擬世界中。例如，在消防仿真演習(xí)系統(tǒng)中，消防員會(huì)沉浸于極度真實(shí)的火災(zāi)場(chǎng)景并做出不同反應(yīng)。但有一個(gè)很大的缺點(diǎn)是系統(tǒng)設(shè)備尤其是硬件價(jià)格相對(duì)較高，難以大規(guī)模普及推廣。
沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)主要依賴于各種虛擬現(xiàn)實(shí)硬件設(shè)備，如頭盔顯示器、艙型模擬器、投影虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備和其他的一些手控交互設(shè)備等。參與者戴上頭盔顯示器后，外部世界就被有效地屏蔽在視線以外，其仿真經(jīng)歷要比桌面虛擬現(xiàn)實(shí)更可信，更真實(shí)。
2.沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的類(lèi)型
常見(jiàn)的沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)有頭盔式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、洞穴式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、座艙式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、投影式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程存在系統(tǒng)等。
（1）頭盔式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。采用頭盔顯示器實(shí)現(xiàn)單用戶的立體視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)的輸出，使人完全沉浸其中。
（2）洞穴式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（CAVE）。該系統(tǒng)是一種基于多通道視景同步技術(shù)和立體顯示技術(shù)的房間式投影可視協(xié)同環(huán)境，可提供一個(gè)房間大小的四面（或六面）立方體投影顯示空間，供多人參與，所有參與者均完全沉浸在一個(gè)被立體投影畫(huà)面包圍的高級(jí)虛擬仿真環(huán)境中，借助相應(yīng)虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)備（如數(shù)據(jù)手套、力反饋裝置、位置跟蹤器等），從而獲得一種身臨其境的高分辨率三維立體視聽(tīng)影像和6個(gè)自由度的交互感受。
（3）座艙式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。座艙是一種最為古老的虛擬現(xiàn)實(shí)模擬不用佩戴任何現(xiàn)實(shí)設(shè)備，就可以通過(guò)座艙的窗口觀看一個(gè)虛擬境界。器。當(dāng)用戶進(jìn)入座艙后，該窗口由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)顯示器或視頻監(jiān)視器組成，用來(lái)顯示虛擬場(chǎng)景。
（4）投影式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是采用一個(gè)或多個(gè)大屏幕投影來(lái)實(shí)現(xiàn)大畫(huà)面的立體視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)效果，使多個(gè)用戶同時(shí)具有完全投入的感覺(jué)。
（5）遠(yuǎn)程存在系統(tǒng)。遠(yuǎn)程存在是一種遠(yuǎn)程控制形式，用戶雖然與某個(gè)真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)相隔遙遠(yuǎn)，但可以通過(guò)計(jì)算機(jī)和電子裝置獲得足夠的感覺(jué)現(xiàn)實(shí)和交互反饋，恰似身臨其境，并可以介入對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行遙操作。此系統(tǒng)需要一個(gè)立體顯示器和兩臺(tái)攝像機(jī)生成三維圖像，這種圖像使得操作員有一種深度的感覺(jué)，觀看的虛擬境界更清晰、真實(shí)。
