2.1　虚拟现实技术系统的组成

虚拟现实技术系统的组成主要包括如图2-1所示的几方面。

下面笔者重点为大家介绍虚拟现实技术系统的组成。

2.1.1　模拟环境系统

虚拟现实的模拟环境系统就是虚拟情境，是由计算机生成的动态3D立体图像，其最大的特点是逼真，包括水环境系统模拟、空间环境系统模拟、建筑环境系统模拟等多维度的内容。

例如，在虚拟现实城市中，需要模拟的环境系统包括交通道路、大厦、天空、地标建筑、树木花草、公园、河流等，只有将这些虚拟情境通过系统模拟出来，才能让人们看到逼真的视觉效果。如图2-2所示为虚拟现实城市示意图。

再如，在游戏的虚拟情境中，开发者就要将游戏相关的环境给模拟出来，让玩家在游戏中体会到身临其境的感受，例如Oculus Rift平台上的一款《无处可逃（Edge of Nowhere）》游戏，如图2-3所示，主人公要翻越一座座未知的山峰，然后在绝境中化险为夷。在这款虚拟现实游戏中，就需要将惊险的山峰环境模拟出来，让玩家身临其境。

2.1.2　感知系统

在虚拟现实系统中，用户可以通过虚拟现实头盔看到一个虚拟的物品，但是却无法抓住它，因为它是不存在的，只是一个虚拟的东西，但是利用感知系统，用户可以感受到这个物品，并且用手抓住它，就好像它真的存在一样。

什么是感知系统？感知系统是帮助用户对虚拟情境产生感觉的系统，除计算机图形技术生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、嗅觉和味觉等一切人类感知。例如，要解决触觉这一问题，在虚拟现实中最常用的方式是模拟触觉，即在手套内安装一些可振动的触点，当人们在实行某些动作的时候，这些触点就会启动，让人感觉像真实的触感一样。如图2-4所示为通过动作控制虚拟物体的虚拟现实手套。

2.1.3　自然技能系统

在虚拟现实中，还需要一个能够处理人头部动作、眼睛、手势行为的系统，这个系统就是自然技能系统，该系统的主要原理是：通过处理与参与者的动作相适应的一系列数据，将处理后的信息运作到整个虚拟现实系统中，让虚拟现实系统对该用户的输入做出实时反馈，并送达用户的五官中。

2.1.4　传感设备

在虚拟现实中，传感设备是非常重要的一类装置，它被广泛地应用在虚拟现实中，虚拟现实中的传感设备主要包括两部分，如图2-5所示。

传感器主要用于传达触觉和力觉方面的感知，当使用者戴上数据手套、穿上数据衣服之后，能够在虚拟现实情境中，感受到虚拟的事物，并产生触觉和力觉方面的感知，如图2-6所示。