VR系統(tǒng)是一門(mén)集成了多種高新技術(shù)的綜合性系統(tǒng)，它包括眾多的軟件和硬件，在運(yùn)作過(guò)程中，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)通常需要處理來(lái)自各種設(shè)備的大量感知信息、模型和數(shù)據(jù)，因此如何協(xié)同或集成系統(tǒng)中的各種技術(shù)成為VR系統(tǒng)運(yùn)行的重中之重，這其中就包括了信息同步技術(shù)、模型標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、模式識(shí)別和合成技術(shù)等。
因此，構(gòu)建起一個(gè)以計(jì)算機(jī)為核心，將多種輸入、輸出交互設(shè)備協(xié)調(diào)組合在一起的硬件平臺(tái)，成為VR系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)之一。同時(shí)，在該集成平臺(tái)的性能方面，要求采用流行的通用技術(shù)，使得在該平臺(tái)上可以方便、容易地進(jìn)行二次、三次的新技術(shù)開(kāi)發(fā)，不斷增強(qiáng)、完善其功能，利于擴(kuò)展，預(yù)留接口可以做到無(wú)縫連接，方便內(nèi)外部新擴(kuò)展的系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)連接和兼容。
首先，作為VR系統(tǒng)的核心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，必須具有足夠強(qiáng)大的計(jì)算性能，才能完成人機(jī)交互大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理、協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)I/O、生成和管理虛擬環(huán)境等任務(wù)。從目前的技術(shù)發(fā)展方面看，虛擬現(xiàn)實(shí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以分為PC、工作站和超級(jí)計(jì)算機(jī)等不同類(lèi)型。其中，PC一般只能用于低檔VR系統(tǒng)，因?yàn)榕c工作站和超級(jí)計(jì)算機(jī)相比，它的圖形和聲音處理功能都十分有限。而專(zhuān)門(mén)用做VR系統(tǒng)中的工作站通常都具有多個(gè)處理器，以便進(jìn)一步增強(qiáng)整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從而使VR系統(tǒng)的性能達(dá)到最佳。
其次，在VR技術(shù)發(fā)展的早期，系統(tǒng)中的各種三維交互設(shè)備都是獨(dú)立研制和使用的，因而在組合應(yīng)用時(shí)常存在障礙和不便。但隨著各種虛擬現(xiàn)實(shí)新技術(shù)的不斷創(chuàng)新，協(xié)同與組合虛擬現(xiàn)實(shí)的多種設(shè)備與技術(shù)也就成為越來(lái)越關(guān)鍵的要素之一。
而從信息技術(shù)的研發(fā)方面看，美國(guó)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)源地，因此在技術(shù)創(chuàng)新方面，美國(guó)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究一直走在世界前列。早在1984年，美國(guó)就開(kāi)始了虛擬視覺(jué)環(huán)境顯示項(xiàng)目的研究，后來(lái)還開(kāi)發(fā)了虛擬界面環(huán)境工作站。Ames研究中心的虛擬行星探測(cè)實(shí)驗(yàn)室的M. McGreevy和J Humphries博士組織開(kāi)發(fā)了用于火星探測(cè)的虛擬環(huán)境視覺(jué)顯示器，可將火星探測(cè)器所發(fā)回的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中，為地面研究人員構(gòu)造了火星表面的三維虛擬環(huán)境。
1986年，美國(guó)宇航局的科學(xué)家們成功研制出第一套基于HMD及數(shù)據(jù)手套的虛擬交互環(huán)境工作站VIEW，成為世界上第一個(gè)較為完善的多用途、多感知的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。它的研制目的是為NASA的其他有關(guān)研究項(xiàng)目提供一個(gè)通用的VR系統(tǒng)平臺(tái)。
VIEW由一組以計(jì)算機(jī)控制的輸入輸出子系統(tǒng)組成：它以HP公司的HP9000/835為主計(jì)算機(jī)，圖形處理采用ISG公司的圖形計(jì)算機(jī)或HPSRX圖形系統(tǒng)；配備了數(shù)據(jù)手套、 Polhemus定位跟蹤系統(tǒng)、 Convolvotron三維聲音生成設(shè)備，輸出設(shè)備則包括頭盔式單色液晶顯示器、麥克風(fēng)及耳機(jī)等。這些子系統(tǒng)分別提供虛擬環(huán)境所需的各種感覺(jué)通道的識(shí)別和控制功能，從而為各類(lèi)VR應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)提供了一個(gè)方便、通用的集成環(huán)境，在遠(yuǎn)程機(jī)器人控制、復(fù)雜信息管理及人類(lèi)諸因素的研究方面應(yīng)用十分廣泛。目前，大多數(shù)VR系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu)都由VIEW發(fā)展而來(lái)，這種基于LCD頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套及頭部跟蹤器的硬件體系結(jié)構(gòu)也已成為當(dāng)今VR系統(tǒng)的主流。
內(nèi)容來(lái)源：喻曉和《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)教程（第2版）》
