网上世博会展望虚拟现实的未来发展

1、虚拟现实
　　“ 虚拟现实 ”(Virtual Reality,简称VR)是1989年美国的J.Lanier提出的,国内也有人译为“灵境”、“幻真”等,国外与虚拟现实同类的术语,还有虚拟环境、人工现实及电脑空间等。所谓“虚拟现实”,是在计算机技术支持下的一种人工环境,是人类与计算机和极其复杂的数据进行交互的一种技术,它综合了计算机图形技术、计算机仿真技术、传感技术、显示技术等多种学科技术。虚拟现实系统具有向用户提供视觉、听觉和触觉、味觉和嗅觉等感知功能的能力,人们能够在这个虚拟环境中观察、聆听、触摸、漫游、闻赏、并与虚拟环境中的实体进行交互,从而使用户亲身体验沉浸虚拟空间中的感受。从根本意义上来看,可以将虚拟现实技术视为交互式仿真技术的高级形式。虚拟现实是一项综合的技术,涉及计算机图形学、人机接口技术、传感技术及人工智能技术等,需要计算机、心理学、人类工程学等专家共同开发研究。

2、虚拟现实的发展现状
美国是VR技术的发源地。美国VR研究技术的水平基本上就代表国际VR发展的水平。目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。在当前实用虚拟现实技术的研究与开发中日本是居于领先位置的国家之一,主要致力于建立大规模VR知识库的研究。另外在虚拟现实游戏方面的研究也做了很多工作。但日本大部分虚拟现实硬件是从美国进口的。目前,虚拟现实技术已在军事与航天工业、医学、管理工程、城市规划设计、工业仿真、文物古迹、艺术、教育、游戏等许多领域得到广泛应用。
　　在我国虚拟现实技术的研究和一些发达国家相比还有很大一段距离,在20世纪90年代,虚拟现实技术发展很快,各种开发虚拟现实设备或系统的公司成立,但虚拟现实离实际应用仍很远,已有的成果大多只能称为演示。随着计算机图形学、计算机系统工程等技术的高速发展,虚拟现实技术已经得到了相当的重视,引起我国各界人士的兴趣和关注,研究与应用VR,建立虚拟环境、虚拟场景模型分布式VR系统的开发正朝着深度和广度发展。国家科委国防科工委部已将虚拟现实技术的研究列为重点攻关项目,国内许多研究机构和高校也都在进行虚拟现实的研究和应用并取得了一些不错的研究成果。

3、虚拟现实技术实现网上世博会
　　随着2010年的到来,人们经常议论和关注的话题就是世博会,同时网上世博会也进入了人们的眼球,网上世博会是指组委会通过互联网和多媒体技术,将展示内容以虚拟和现实相结合的方式呈现在互联网上,构筑一个能够进行网络体验和实时互动并具有其他辅助功能的世博会网络平台。它将为具有158年历史的世博会全面插上数字化的翅膀,充分利用和借助3D、虚拟现实和互联网技术使世博会得到更广泛的传播,上海世博会将会成为一届“永不落幕”的世博会。
      网上世博会具备了推介、教育、导览和展示四大独特功能。通过全面体验的方式介绍世博知识并传播世博理念,提供对各种自然、人文、科技知识的学习;提供世博园区所有展馆、设计网上虚拟实现,参观者可以在网上获得世博园区地理、内部分布、相关设施以及客流导引等各类信息;采用不同技术,设计不同类型的展馆,参观者在网上可以通过第一人称视角对虚拟三维场景进行浏览、 全景漫游 、互动沟通等获得不同的参观感受;提供园区、展馆、表演活动等各类信息的发布,并在网上举行各类推广活动,发布和介绍各类观众服务信息。简单地讲,网上世博会是实体世博会的网络版,但不是其简单的复制。国际展览局秘书长洛塞泰斯先生曾对网上世博会做出如下评价:“ 网上世博会为参展者提供了绝好的机会来推广他们的国家形象,这也是世博会丰富内容的核心。三维展示让网友身临其境,网上世博会可以吸引更多的参观者前来参观实体世博会,弥补部分观众无法到现场参观世博会的缺憾。同时在实体馆外提供互动交流平台,网上世博会由基础平台和网上展馆两部分构成。网上展馆设浏览馆和体验馆两类展馆,浏览馆具备基本浏览和展示功能,由组织者为需要援助的参展方免费开发。体验馆是浏览馆的增强版,在浏览型展馆以浏览和展示为基本功能的基础上,可实现其他更加丰富的功能和特效,网上参观者可以得到更生动的互动和体验。

4、展望虚拟现实的未来发展
　　虚拟现实从其萌芽到今天的日渐成熟已经走过了相当长的一段风雨历程。在某种意义上说它将改变人们的思维方式,甚至会改变人们对世界、自己、空间和时间的看法。目前它的研究内容涉及到多项学科领域。我们同时也认识到, 这个领域的技术具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
　　说到底,虚拟现实是一种新的人机交互方式。与以前任何人机交互形式相比,它有希望彻底实现“和谐的、拟人化的”人机界面。虚拟现实系统有三个重要特点:沉浸感、交互性和构想性,这决定了它与以往人机交互技术的不同,反映了人机关系的演化过程。在复杂系统中,可能有许多参与者共同在网络虚拟环境中协同工作、学习和娱乐等一切活动,这个需要各领域专家联合起来开展研究,协同攻关。
　　作为长远研究目标,作为技术驱动力,作为新的人机交互方式,作为国家的一些关键应用目标,虚拟现实都是值得高度重视的。与此同时,必须十分重视虚拟现实的广泛应用。虚拟现实还有很长的路要走,机会和挑战并存,而且虚拟现实和人机交互关系密切,必须重视人机交互的研究,这点正是我国比较欠缺的部分。我们期待这有朝一日,虚拟现实系统成为一种对多维信息处理的强大系统, 成为人进行思维和创造的助手和对人们已有的概念进行深化和获取新概念的有力工具。我们相信随着计算<机技术和网络技术的飞速发展, 计算机3D运算能力和网络带宽大大提高, 虚拟现实 在生产生活中的应用将日益广泛。

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