虛擬現實是多種信息技術的綜合,包括實時三維計算機圖形技術,寬視野立體顯示,對用戶頭、眼和手的實時跟蹤,以及觸覺反饋、網絡傳輸、語音與音響輸入輸出等。
要完成對現實的虛擬,首先需要利用三維圖形技術構建一個虛擬的空間,這個空間必須具有很高的圖像質量、最大程度地模擬現實物體和場景,而且空間中的圖像應當是實時刷新的。
人看周圍的世界時,由于兩只眼睛的位置不同,得到的圖像略有不同,這些圖像在腦子里融合起來,就形成了一個關于周圍世界的立體景象。在虛擬現實系統(tǒng)中,雙目立體視覺至關重要,它使用戶在人造的虛擬環(huán)境中也能夠象在真實世界里那樣,觀看一個個立體的事物。除了大型屏幕外,可以跟蹤頭部運動、感受更為真實的“虛擬現實頭套”是顯示系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。
感覺反饋系統(tǒng)主要是通過一種特制的手套,在內層安裝一些可以振動的觸點,在虛擬空間中模擬出人的觸覺。
在虛擬現實系統(tǒng)中,語音的輸入輸出也很重要。這就要求虛擬系統(tǒng)能聽懂人的語言,并與人實時交互。而讓計算機識別人的語音是相當困難的,例如人們說話時詞與詞之間沒有明顯的停頓,同一詞、同一字的發(fā)音受前后字詞的影響各不相同。就是同一人,在不同環(huán)境下發(fā)音也有所變化,這要求系統(tǒng)必須能夠及時、準確認別并作出反應。
虛擬現實技術與軍事具有天然的密切聯系
在信息化戰(zhàn)爭中,戰(zhàn)場空間將呈現陸、海、空、天、電等多維發(fā)展的趨勢。利用虛擬現實技術,可以將分散在不同地點的模擬系統(tǒng)用計算機網絡連接起來,組成一體化的網絡系統(tǒng)進行聯合訓練。
美國洛克希德·馬丁公司研制的“虛擬戰(zhàn)場護送系統(tǒng)”,可以讓士兵十分逼真地感受城市作戰(zhàn)中的各種威脅,并通過操縱模擬車輛和仿真槍反復訓練應對戰(zhàn)術,以及如何協同作戰(zhàn)等。根據美軍統(tǒng)計,從未參加過實戰(zhàn)的人員在首次執(zhí)行任務時的生存概率只有60%,經過虛擬對抗訓練后,此概率可以提高到90%。
除美國外,各軍事強國也都加大了對虛擬現實系統(tǒng)的研發(fā)投入,并不斷取得新的進展。可以預見,虛擬現實技術的廣泛應用對未來的信息化戰(zhàn)爭產生深遠影響。