虛擬現(xiàn)實技術(shù).doc

虛擬現(xiàn)實技術(shù)韓xx 30xxxxxxxx 工科試驗班xxxx Absract:闡述了虛擬現(xiàn)實的定義、重要特征和硬軟件基礎(chǔ),研究了虛擬環(huán)境的體系結(jié)構(gòu)、組 成模塊、實現(xiàn)方法和系統(tǒng)分類方法,探討了其技術(shù)的主要應用領(lǐng)域以及該技術(shù)帶來的哲學思考. Key words:虛擬現(xiàn)實;體系結(jié)構(gòu);虛擬制造；哲學思考。 Introduction:虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality , VR) ,又稱虛擬環(huán)境(Virtual Environment , VE) 或靈境,是20 世紀90 年代最重要的成就之一,被稱為“放大智慧的工具”,也有人認為“21 世紀的計算機是虛擬現(xiàn)實計算機”. 1 虛擬現(xiàn)實的定義、重要特征和硬軟件基礎(chǔ) 1. 1 虛擬現(xiàn)實的定義 虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以定義為對現(xiàn)實世界進行五維時空的仿真,即除了對三維空間和 一維時間仿真外,還包含對自然交互方式的仿真. 它由計算機生成,通過視、聽、觸覺等作用于用戶,使之產(chǎn)生身臨其境的交互式場景仿真,是一種可以創(chuàng)造和體驗虛擬世界的計算機系統(tǒng). 一個完整的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)包含一個逼真的三維虛擬環(huán)境和符合人們自然交互習慣的人機交互界面,分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)還要包含用于共享信息的人機交互界面. 1. 2 虛擬現(xiàn)實的重要特征 虛擬現(xiàn)實技術(shù)是計算機圖形學、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)等技術(shù)綜合發(fā)展的產(chǎn)物. 它具有以下4個特征: (1) 多感知性(Multisensory) ,所謂多感知性就是除了一般計算機技術(shù)所具有的視覺感知之外,還有聽覺感知、觸覺感知、力覺感知、運動感知,甚至包括味覺感知、嗅覺感知等. 理想的虛擬現(xiàn)實環(huán)境應該包含對人自然交互方式的模擬,能提供給用戶以視覺、聽覺、觸覺、嗅覺甚至味覺等多感通道. (2) 存在感(Presence) ,又稱沉浸感( Immersion) ,在虛擬現(xiàn)實的環(huán)境中,用戶能感到自己成為了一個“發(fā)現(xiàn)者和行動者”. 例如,視場中的景物隨著人的走動或頭部的轉(zhuǎn)動甚至眼球的轉(zhuǎn)動而變動. 理想的虛擬環(huán)境應該達到使用戶難以分辨真假的程度. (3) 交互性( Interaction) ,是指用戶可以對模擬環(huán)境中的物體直接操作,并從環(huán)境得到信息或感受. 例如,用戶可以用手去直接抓取模擬環(huán)境中的物體,這時手要有握著東西的感覺,并可以感覺物體的重量(其實這時手里并沒有實物) ,視場中被抓的物體也立刻隨著手的移動而移動.(4) 自主性(Autonomy) ,是指虛擬環(huán)境中的對象具有依據(jù)物理定律動作的能力. 例如,當受到力的推動時,物體會向力的方向移動,或反倒,或從桌面落到地面等1 . 虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種為改善人與計算機的交互方式,提高計算機可操作性的人機界面綜合技術(shù). 與其它計算機系統(tǒng)相比,虛擬環(huán)境可提供實時交互性操作、三維視覺空間和多通道(視覺、聽覺、觸覺、嗅覺) 的人機界面. 虛擬環(huán)境的三維屬性和高保真性,使用戶從單純觀測計算結(jié)果中解脫出來,沉浸到計算機創(chuàng)造的環(huán)境中,通過多種傳感器和多維信息環(huán)境的交互作用,得到感性和理性的認識,從而深化概念并萌生新的創(chuàng)造思維. 1. 3 虛擬現(xiàn)實的硬軟件基礎(chǔ) 虛擬現(xiàn)實的主要硬件設(shè)備包括:高性能計算機;廣角(寬視野) 的立體顯示設(shè)備;觀察者(頭、眼) 的跟蹤設(shè)備;人體姿勢的跟蹤設(shè)備;立體聲設(shè)備;觸覺、力反饋;語言輸入輸出等硬件設(shè)備2 . 系統(tǒng)交互性是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的首要特性. 為了允許人機交互,必須使用特殊的人機接口與外部設(shè)備,既要允許用戶將信息輸入到計算機,也要使計算機能反饋信息給用戶. 今天的外部設(shè)備在功能和目的上各不相同. 例如,身體運動由3 - D 位置跟蹤器跟蹤,手勢由傳感手套數(shù)字化,視覺反饋發(fā)送給立體顯示器,虛擬聲音由3 - D 聲音生成器計算,觀察方向隨跟蹤球和操作桿改變等. 虛擬環(huán)境中采用的軟件有四類: (1) 語言類:如C + + 、OpenGL 、VRWL 等. (2) 建模軟件類:如AutoCAD、Solid Works、ProPEngineer、I - DEAS、CATIA 等. (3) 應用軟件類:指用戶自己的各種需求,選擇或者開發(fā)的自用軟件. (4) 通用的商用工具軟件包:幫助用戶建立虛擬環(huán)境的通用和基本的軟件,可以使用戶顯著地加快虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的開發(fā)進程. 可用于建立虛擬環(huán)境的圖形軟件包有:WTK、OpenGL 、Java3D、VRML 等. 2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的體系結(jié)構(gòu) 2. 1 虛擬環(huán)境的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 虛擬環(huán)境(Virtual Environment , VE) 是體現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實所具備的功能的一種計算機環(huán)境. 虛擬環(huán)境技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)可以用圖1所示的3-I“三角形”來表示，所謂的“3-I”是：Immersion-Interaction-Imagination(沉浸-交互-構(gòu)想)。 典型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)有VIDEOPLACE 系統(tǒng)、VIEW系統(tǒng)、Super Vision 系統(tǒng)等.VIEW系統(tǒng)是第一個走出實驗室進入工業(yè)應用的虛擬環(huán)境系統(tǒng),它允許操作者以自然的交互手段考察全視角的人工世界,目前大多數(shù)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)都是由此發(fā)展而來的. 圖1 虛擬現(xiàn)實硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2. 2 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成模塊 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)由以下模塊組成: (1) 輸入模塊:是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的輸入接口,其功能是檢測用戶的輸入信號,并通過傳感模塊作用于虛擬環(huán)境. 輸入模塊一般是數(shù)據(jù)手套、頭盔顯示器上的傳感器,用于感應手的動作、手和頭部的位置;對于桌面現(xiàn)實系統(tǒng)而言,輸入模塊一般是鍵盤、鼠標、麥克風等. 2) 傳感器模塊:是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中操作者和虛擬環(huán)境之間的橋梁. 一方面,傳感器模塊接受輸入模塊產(chǎn)生的信息,并將其作用于虛擬環(huán)境;另一方面將操作后產(chǎn)生的結(jié)果反饋給輸入模塊. (3) 響應模塊:是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的控制中心. 響應模塊一般是軟件模塊,其作用是處理來自傳感器模塊的信息,如根據(jù)用戶視點位置和角度實時生成三維模型根據(jù)用戶頭部的位置實時生成聲效.(4) 反饋模塊:是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的輸出接口. 其功能是將響應模塊生成的信息通過傳感器模塊傳給輸出設(shè)備,如頭盔顯示器、耳機等,實時渲染視覺效果和聲音效果. 從系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)來看,虛擬現(xiàn)實的體系結(jié)構(gòu)如圖2 所示. 圖2 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu) 2. 3 虛擬環(huán)境的實現(xiàn)方法 產(chǎn)生虛擬環(huán)境的基本方法有兩種,即基于圖像的方法( Image - Based Method) 和基于模型的方法(Model -Based Method) . 2. 3. 1 基于圖像的方法:全景圖生成技術(shù)是基于圖像方法的關(guān)鍵技術(shù). 了解全景圖要先了解兩個概念:其一,視點是指用戶某一時刻在虛擬實景空間中的觀察點,觀測時所用的焦距固定. 其二,視點空間是指某一視點處用戶所觀察到的場景. 全景圖實際上是空間中一個視點對周圍環(huán)境的360度全封閉視圖. 根據(jù)視點全景圖允許瀏覽的空間自由度,全景圖可分為柱面全景圖和球面全景圖.全景圖生成涉及圖像無縫連接技術(shù)和紋理映射技術(shù),其原始資料是利用照相機的平移或旋轉(zhuǎn)得到的部分重疊的序列圖像技術(shù)樣本. 紋理映射技術(shù)用于形成封閉的紋理映射空間,如柱面紋理映射空間和球面紋理映射空間. 用戶可以在柱面全景空間進行水平360度范圍內(nèi)任意視線切換,在球面全景空間進行經(jīng)緯360度范圍內(nèi)任意視線切換. 2. 3. 2 基于模型的方法:又稱為基于景物幾何的方法,是以幾何實體建立虛擬環(huán)境. 幾何實體可采用計算機圖形學技術(shù)繪制,也可用已有的建模工具如AutoCAD、3Dstudio 等建立模型,然后以統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式輸出,進行實時渲染. 建立虛擬現(xiàn)實模型后,通過加入事件響應,實現(xiàn)移動、旋轉(zhuǎn)、視點變換等操作,從而實現(xiàn)交互式虛擬環(huán)境. 基于模型的方法主要涉及以下關(guān)鍵技術(shù): (1) 三維實體幾何建模技術(shù). 虛擬環(huán)境的建模是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的核心內(nèi)容,動態(tài)建模則是建模技術(shù)的難點. 動態(tài)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)應用的需要,利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應的虛擬環(huán)境模型. (2) 實時渲染技術(shù). 如果實時性不好,用戶在虛擬環(huán)境中瀏覽或操縱時,會出現(xiàn)視覺或聽覺滯后;如果從一個視點轉(zhuǎn)向另一個視點,或操縱虛擬環(huán)境中的物體時,需要等待很長時間,用戶很難在虛擬環(huán)境中獲得參與感和沉浸感. (3) 碰撞檢測、干涉效驗及關(guān)聯(lián)運動. 在機械虛擬裝配、機械設(shè)備虛擬布局等技術(shù)中,碰撞檢測和干涉效驗顯得尤為重要. 關(guān)聯(lián)運動則反映虛擬環(huán)境中物體之間的連動關(guān)系. 目前還沒有很好地解決碰撞檢測的完全性和唯一性問題的高效算法,對于虛擬環(huán)境下關(guān)聯(lián)運動的研究還是空白. (4) 物理屬性. 包括實體表面光滑程度、光學效果、軟硬程度、密度、力學特性等. 軟觸覺與力反饋是基于模型的虛擬環(huán)境物理屬性的主要實現(xiàn)方法. 由于軟件瓶頸的限制,虛擬環(huán)境的物理屬性一直是虛擬技術(shù)的難點. 2. 4 虛擬環(huán)境系統(tǒng)的分類方法 根據(jù)顯示方式可分為桌面式、佩帶式和全景式3 . 桌面式系統(tǒng)場景通過計算機屏幕顯示,用戶用立體眼鏡觀察,聲音由臺式或室內(nèi)音響系統(tǒng)提供. 佩帶式是用頭盔將用戶視聽覺與外界隔離,使用戶完全沉浸在計算機生成的虛擬環(huán)境中,計算機通過位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套或跟蹤球等感知用戶的運動、姿態(tài)及行為,并反饋到場景及聲音系統(tǒng)中,產(chǎn)生人在其中的效果. 全景式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是投影系統(tǒng),生成洞穴式虛擬現(xiàn)實. 觀察者佩帶立體眼鏡和頭部跟蹤器,當觀察者移動時,立體投影生成器計算出各面墻上的圖像. 根據(jù)與外界真實世界的關(guān)系可分為封閉式與開放式兩類. 封閉式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)不與真正世界發(fā)生交互,任何操作不對外界產(chǎn)生直接影響,例如娛樂系統(tǒng)或單純的驗證預演、仿真系統(tǒng). 開放式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)則通過傳感器和控制器與外界構(gòu)成交互作用,系統(tǒng)可根據(jù)用戶要求對外界產(chǎn)生直接作用并得到相應反饋信息,例如遙控機器人、遙控空間站及遙控手術(shù)系統(tǒng)等. 根據(jù)采用的計算機不同可以分為基于微機的系統(tǒng)、基于工作站和分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng). 基于微機的系統(tǒng)由486 以上的計算機構(gòu)成,由圖形加速卡將生成的壓縮圖像信息,經(jīng)解壓縮和制式轉(zhuǎn)換后分別送到左右眼顯示器顯示圖像;三維聲效卡產(chǎn)生三維聲音;位置跟蹤器跟蹤頭部位置的變化. 基于工作站的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)采用若干個UNIX 工作站,通過以太網(wǎng)構(gòu)建服務(wù)器接口. 系統(tǒng)采用Fastrak 低頻磁場方向跟蹤器跟蹤操作手的位置,用RM 力反饋手套檢測手指的彎曲姿態(tài),服務(wù)器SUN4P380 通過數(shù)據(jù)獲取板讀取力反饋手套RM的檢測數(shù)據(jù),當檢測到虛擬手指與物體接觸時,根據(jù)物體的物理機械特性向反饋手套輸出反饋數(shù)據(jù),使操作手產(chǎn)生觸覺,并向圖像處理服務(wù)器HP715P75 輸出物體變形數(shù)據(jù),產(chǎn)生變形圖像. 服務(wù)器SUN ELC 運行聲音處理程序,發(fā)出相應聲音. 分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以使設(shè)計者和工程師用三維方式進行實時交互,及時消除設(shè)計上的缺陷,縮短產(chǎn)品投放市場的時間. 3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要應用領(lǐng)域 3. 1 在汽車制造業(yè)的應用 近年來,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在汽車制造業(yè)得到了廣泛的應用. 例如,美國通用汽車公司利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)CAVE(Computer - Assisted Virtual Environment) 來體驗置于汽車之中的感受,其目標是減少或消除實體模型,縮短開發(fā)周期. CAVE 系統(tǒng)同樣可用來進行車型設(shè)計,可以從不同的位置觀看車內(nèi)的景像,以確定儀器儀表的視線和外部視線的滿意性和安全性. 1997 年5 月福特公司宣布,它已成為第一個著眼于“地球村”概念的采用計算機虛擬設(shè)計裝配工藝的汽車廠商. 使用“虛擬工廠”已經(jīng)使得福特公司的產(chǎn)品開發(fā)節(jié)約時間、降低成 本,并使設(shè)計的汽車更適合組裝和維修,具有很高的質(zhì)量. 福特公司使用“虛擬工廠”的戰(zhàn)略目標是減少生產(chǎn)中采用的90 %的實體模型,這一目標的實現(xiàn)將為福特公司每年節(jié)省2 億美元.據(jù)估計,使用“虛擬工廠”將在推出一輛新車的過程中減少20 %的因生產(chǎn)原因修改最初設(shè)計的事件. 同時,福特公司正在嘗試全新概念的發(fā)動機“虛擬樣機”設(shè)計. 英國航空實驗室采用一個高分辨率頭盔顯示器、一個數(shù)據(jù)手套、一個三維系統(tǒng)音響 和一臺工作站為用戶提供了一個由計算機生成的虛擬轎車客艙,設(shè)計人員能夠精確研究轎車內(nèi)部的人體工程學參數(shù),并且在需要時可以修改虛擬部件的位置,進而可以在仿真系統(tǒng)中重新設(shè)計整個轎車內(nèi)部. 雷諾汽車公司采用了在“現(xiàn)實生活”的背景下加人“虛擬汽車”的方法來評估待開發(fā)的新車型.“City Fleet”就是虛擬與現(xiàn)實相結(jié)合的產(chǎn)物,它將計算機生成的虛擬汽車和實際拍攝的城市場景鏡頭完美地結(jié)合在一起,以得到真實車的感覺. 因此不必制造物理原型就能夠檢測將要推向市場的汽車,檢驗造型與環(huán)境的匹配及適應性,這對減少汽車新車型開發(fā)周期無疑將起積極作用. 3. 2 在飛行仿真領(lǐng)域的應用 飛行仿真系統(tǒng)由四部分組成,即飛行員的操縱艙系統(tǒng)、顯示外部圖像的視覺系統(tǒng)、產(chǎn)生運動感的運動系統(tǒng)、計算和控制飛行運動的計算機系統(tǒng). 計算機系統(tǒng)是飛行仿真系統(tǒng)的中樞,用它來計算飛行的運動、控制儀表及指示燈、駕駛桿等信號. 視覺系統(tǒng)和運動系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實密切相關(guān),其中,視覺系統(tǒng)向飛行員提供外界的視覺信息. 該系統(tǒng)由產(chǎn)生視覺圖像的“圖像產(chǎn)生部”和將產(chǎn)生的信號提供給飛行員的“視覺顯示部”組成. 在圖像產(chǎn)生部,隨著計算機圖形學的發(fā)展,現(xiàn)在使用稱為CGI(Computer Generated Imagery) 的視覺產(chǎn)生裝置. 在CGI 中利用紋理圖形駕駛可以產(chǎn)生云彩、海面的波浪等效果. 此外,利用圖像映射駕駛可以從航空照片上將農(nóng)田以及城市分離出來,并作為圖像數(shù)據(jù)加以利用. 視覺顯示部向飛行員提供具有真實感的圖像,圖像的顯示有無限遠顯示方式、廣角方式、半球方式以及立體眼鏡和頭盔式顯示器等四種方式. 作為飛行仿真系統(tǒng)的構(gòu)成部分,運動系統(tǒng)向飛行員提供一種身體感覺,它使得駕駛艙整體產(chǎn)生運動。利用該運動系統(tǒng),飛行員可以感覺到實際飛機一樣的運動感覺. 3. 3 在虛擬實驗方面的應用 虛擬風洞:為了設(shè)計出阻力小的機翼,人們必須詳細分析機翼的空氣動力學特性. 因此,人們發(fā)明了風洞實驗方法,通過使用煙霧氣體使得人們可以用肉眼直接觀察到氣體與機翼的作用情況,因而大大提高了人們對機翼的動力學特性的了解. 虛擬風洞的目的是讓工程師分析多旋渦的復雜三維性質(zhì)和效果、空氣循環(huán)區(qū)域、旋渦被破壞時的亂流等,而這些分析利用通常的數(shù)據(jù)仿真是很難可視化的. 虛擬物理實驗室:虛擬物理實驗室的設(shè)計,使得學生可以通過親身實踐做、看、聽成為可能. 使用該系統(tǒng),學生們可以很容易的演示和控制力的大小、物體的形變與非形變碰撞、摩擦等物理現(xiàn)象. 為了顯示物體的運動軌跡,可以對不同大小和質(zhì)量的運動物體進行軌跡追蹤,還可以停止時間的推移,以便仔細觀察隨時間變化的現(xiàn)象. 學生可以通過使用數(shù)據(jù)手套與系統(tǒng)進行各種交互. 虛擬電力控制室:在現(xiàn)行的電力控制室的設(shè)計中,控制臺以及顯示器的設(shè)計一般是用與實物同等大小的模型4 . 研究人員使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)研制了一個輔助設(shè)計控制室的系統(tǒng). 使用該系統(tǒng)可以自由地改變控制室內(nèi)的配色、照明、報警、顯示器的畫面構(gòu)成,以及各種儀表的配置等室內(nèi)環(huán)境. 此外,用戶還可以在室內(nèi)移動,以便從不同方向觀察室內(nèi)情況. 3. 4 在教育培訓領(lǐng)域的應用 虛擬環(huán)境在呈獻知識信息方面有著獨特的優(yōu)勢,它可以在廣泛的科目領(lǐng)域提供無限的VR 體驗,從而加速和鞏固學生學習知識的過程. 例如,核電站或霧中著陸等危險環(huán)境可在對受訓者毫無威脅的情況下進行精確模擬. 模擬器的容錯特點使受訓者能親身體驗到在現(xiàn)實生活中體驗不到的經(jīng)歷. 飛行模擬器、駕駛模擬器是培訓飛行員和汽車駕駛員的一種非常有用的工具. 因此,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域有著十分廣泛的應用前景.例如,在建筑工程學:交互性地參觀還沒有完工的辦公大摟,尋覓裝飾的構(gòu)思;或者參觀房屋模型,學習建筑原理. 參觀世界各地的經(jīng)典建筑,尋找建筑設(shè)計的靈感. 在考古學方面:參觀世界上你不可能到達的博物館,研究從未對公眾開放過的私人收藏的繪畫或雕塑. 在生物教育方面:操縱分子模型,觀察不同藥物的立體結(jié)構(gòu)圖像;或者沿著叢林小溪來研究海貍的習性,等等. 3. 5 在醫(yī)學領(lǐng)域的應用 2001 年9 月7 日,一名美國紐約市的法國醫(yī)生通過遙控機器人為遠在大西洋彼岸的一名法國婦女成功地實施了腹腔手術(shù). 醫(yī)生通過監(jiān)視器,操作兩只裝有內(nèi)窺鏡、手術(shù)刀和鑷子等手術(shù)器械的機械臂,成功地切除了病變的膽囊組織. 科學家們最近發(fā)明了一種“虛擬現(xiàn)實”裝置,使原本微小的細胞看上去有足球場那么大.這樣,就可以更微觀地對細胞進行研究. 這種“虛擬現(xiàn)實”裝置的外形,像一個頭盔,可以戴在頭上,它利用一個分辨率極高的顯微鏡獲取數(shù)據(jù),然后再對這些數(shù)據(jù)進行加工,傳送到使用者的視野里,可以十分輕松地觀察到試管里的研究對象. 采用這種技術(shù),可以更加方便地進行各種實驗,甚至能夠“感受”到顯微鏡下不同物體的組織結(jié)構(gòu). 芝加哥的伊利諾斯大學采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)分析神經(jīng)系統(tǒng)的工作原理. 項目主要包括電場可視化、大腦皮層仿真及普爾欽神經(jīng)效應仿真. 該項目推動了低成本虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)作為可視化工具的研究. 3. 6 在軍事上的應用 虛擬現(xiàn)實在軍事上有著廣泛的應用和特殊的價值,如新式武器的研制和裝備、作戰(zhàn)指揮模擬、武器的使用培訓等都可以應用虛擬現(xiàn)實技術(shù). 虛擬現(xiàn)實技術(shù)已被用于探索、評價當今的士兵將怎樣在無實際環(huán)境支持下掌握新武器的使用及其戰(zhàn)術(shù)性能等. 人們希望虛擬域最終將提供與真實域相當?shù)乃械默F(xiàn)實性,而且沒有費用、組織、天氣和時間等等方面的明顯缺陷. 虛擬域是可重復的、交互的、三維的、精確的、可重配置的和可連網(wǎng)的,它將成為軍事訓練的重要媒體. 近年來,虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用,使得軍事演習在概念上和方法上有了一個新的飛躍,即通過建立虛擬戰(zhàn)場來檢驗和評估武器系統(tǒng)的性能. 例如一種虛擬戰(zhàn)場環(huán)境,它能夠包括在地面行進的坦克和裝