成果信息

用户（头、眼）的跟踪：在人造环境中，每个物体相对于系统的坐标系都有一个位置与姿态，而用户也是如此。用户看到的景象是由用户的位置和头（眼）的方向来确定的。 跟踪头部运动的虚拟现实头套：在传统的计算机图形技术中，视场的改变是通过鼠标或键盘来实现的，用户的视觉系统和运动感知系统是分离的，而利用头部跟踪来改变图像的视角，用户的视觉系统和运动感知系统之间就可以联系起来，感觉更逼真。另一个优点是，用户不仅可以通过双目立体视觉去认识环境，而且可以通过头部的运动去观察环境。 在用户与计算机的交互中，键盘和鼠标是目前最常用的工具，但对于三维空间来说，它们都不太适合。在三维空间中因为有六个自由度，我们很难找出比较直观的办法把鼠标的平面运动映射成三维空间的任意运动。现在，已经有一些设备可以提供六个自由度，如3Space数字化仪和SpaceBall空间球等。另外一些性能比较优异的设备是数据手套和数据衣。 )

背景介绍

虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统，是由计算机生成的虚拟环境，通过视、听、触觉等作用于使用者，使之产生身临其境的感觉的交互式视景仿真。VR综合了计算机仿真、图像处理与模式识别、光电显示、人工智能、多媒体、计算机网络、并行处理和多传感器等技术模拟人的视觉、听觉、触觉等感官功能，使人能够沉浸在计算机创造的虚拟世界中。增强现实（Augment Reality，AR）是在虚拟现实技术基础上发展起来的一项新技术，是将计算机生成的虚拟物体或场景叠加到真实场景中，从而实现对现实的“增强”。在增强现实的环境中，使用者可以在看到周围真实环境的同时看到计算机产生的增强信息。这种增强的信息可以是在真实环境中与真实环境共存的虚拟物体。在使用者眼里，真实物体和虚拟物体是共存的，互相增强或者互为补充的。形象地说，虚拟现实系统是试图把世界送入使用者的计算机，而增强现实系统却是要把计算机带进使用者的真实的工作环境。)

应用前景

应用潜力是相当巨大的，推广的最可行领域是教育、医疗、军事、娱乐等，主要是利用计算机系统构造出一个虚拟环境，进行实际模拟训练、分析，如大型指挥作战等。可以利用叠加在周围环境上的图形信息和文字信息指导操作者对设备进行操作、维护和修理，而不需要操作者去查阅手册，甚至不需要操作者具有工作经验。医学领域，将人体结构解剖研究的数据可视化并准确地显示在一个观察对象的相应位置，用户将同时看到观察对象的外形与其内部骨骼及内脏结构，不仅可以帮助医学学生理解人体的解剖结构，而且可以在技术条件理想的情况下帮助手术医生准确定位手术部位，提高其临床技能；也可以使用增强现实系统进行高度专业化训练，例如在军事领域，可以利用增强现实系统辅助进行虚拟演习，虚拟射击训练等等，可以节省大量的经费。此外，它在大型显示、虚幻世界模拟中有巨大的商业前景，儿童可以在这个虚拟环境下产生真实的感觉经历，例如飞行模拟等，应用前景广泛。)