虛擬現(xiàn)實技術(shù)是高度集成的技術(shù)，涵蓋計算機軟硬件、傳感器技術(shù)、立體顯示技術(shù)等。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究內(nèi)容大體上可分為VR技術(shù)本身的研究和VR技術(shù)應(yīng)用的研究兩大類。根據(jù)虛擬現(xiàn)實所傾向的特征不同，目前虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要劃分為4個層次，即桌面式、增強式、沉浸式和網(wǎng)絡(luò)分布式虛擬現(xiàn)實。VR技術(shù)的實質(zhì)是構(gòu)建一種人能夠與之進行自由交互的“世界”，在這個“世界”中，參與者可以實時地探索或移動其中的對象。沉浸式虛擬現(xiàn)實是最理想的追求目標(biāo)，實現(xiàn)方式主要是戴上特制的頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套以及身體部位跟蹤器，通過聽覺、觸覺和視覺在虛擬場景中進行體驗。桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)被稱為“窗口仿真”，盡管有一定的局限性，但由于成本低廉而仍然得到了廣泛應(yīng)用。增強式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要用來為一群戴上立體眼鏡的人觀察虛擬環(huán)境，性能介于以上兩者之間，也成為開發(fā)的熱點之一?？傮w上看，縱觀多年來的發(fā)展歷程，VR技術(shù)的未來研究仍將遵循“低成本、高性能”這一原則，從軟件、硬件上展開，并將在以下主要方向發(fā)展。
1.動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)
虛擬環(huán)境的建立是VR技術(shù)的核心內(nèi)容動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)的目的是獲取實際環(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.實時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“實時生成”，在不降低圖形質(zhì)量和復(fù)雜程度的前提下提高刷新頻率將是今后重要的研究內(nèi)容。此外，VR還依賴于立體顯示和傳感器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的虛擬設(shè)備還不能滿足系統(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.新型交互設(shè)備的研制
虛擬現(xiàn)實使人能夠自由地與虛擬世界中的對象進行交互，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。因此，新型、便宜、魯棒性優(yōu)良的數(shù)據(jù)手套和數(shù)據(jù)服裝將成為未來研究的重要方向。
4.智能化語音虛擬現(xiàn)實建模
虛擬現(xiàn)實建模是一個比較繁復(fù)的過程，需要大量的時間和精力。如果將VR技術(shù)與智能技術(shù)、語音識別技術(shù)結(jié)合起來，可以很好地解決這個問題。人們對模型的屬性、方法和一般特點的描述通過語音識別技術(shù)轉(zhuǎn)化成建模所需的數(shù)據(jù)，然后利用計算機的圖形處理技術(shù)和人工智能技術(shù)進行設(shè)計、導(dǎo)航和評價，將基本模型用對象表示出來，并邏輯地將各種基本模型靜態(tài)或動態(tài)地連接起來，最后形成系統(tǒng)模型。在各種模型形成后進行評價并給出結(jié)果，并由人直接通過語言來進行編輯和確認。
5.網(wǎng)絡(luò)分布式虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)分布式虛擬現(xiàn)實（ Distributed Virtual Reality，DVR）是將分散的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)或仿真器通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，采用協(xié)調(diào)一致的結(jié)構(gòu)、標(biāo)準、協(xié)議和數(shù)據(jù)庫，形成一個在時間和空間上互相耦合的虛擬合成環(huán)境，參與者可自由地進行交互。目前，分布式虛擬交互仿真已成為國際上的研究熱點，相繼有DIS、mA等相關(guān)標(biāo)準。網(wǎng)絡(luò)分布式VR在航天中極具應(yīng)用價值。例如，國際空間站的參與國分布在世界不同區(qū)域，分布式VR訓(xùn)練環(huán)境不需要在各國重建仿真系統(tǒng)，這樣不僅減少了研制費、設(shè)備費用，也減少了人員出差的費用和異地生活的不適。
內(nèi)容來源：喻曉和《虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)教程第2版》
