虚拟实际技能是仿真技能的一个重要方向是仿真技能与计算机图形学人机接口技能多媒体技能传感技能网络技能等多种技能的调集是一门赋有挑战性的穿插技能前沿学科和研讨范畴。虚拟实际技能(VR)首要包含模仿环境、感知、天然技能和传感设备等方面。模仿环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体传神图画。感知是指抱负的VR应该具有全部人所具有的感知。除计算机图形技能所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包含嗅觉和味觉等，也称为多感知。天然技能是指人的头部滚动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参加者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时呼应，并别离反应到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。
开展前史
虚拟实际技能演化开展史大体上能够分为四个阶段有声形动态的模仿是蕴涵虚拟实际思想的第一阶段(1963)年曾经虚拟实际萌发为第二阶段(1963 -1972 )虚拟实际概念的发生和理论开始形成为第三阶段(1973 -1989 )虚拟实际理论进一步的完善和使用为第四阶段(1990 -2004 )。
特征
多感知性
指除一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知，甚至还包含味觉、嗅觉、感知等。抱负的虚拟实际应该具有全部人所具有的感知功用。
虚拟实际存在感
指用户感到作为主角存在丁模仿环境中的实在程度。抱负的模仿环境应该抵达使用户难辨真假的程度。
虚拟实际交互性
指用户对模仿环境内物体的可操作程度和从环境得到反应的天然程度。
虚拟实际自主性
指虚拟环境中的物体依据实际国际物理运动定律动作的程度。
关键技能
虚拟实际是多种技能的归纳，包含实时三维计算机图形技能，广角(宽视界)立体显现技能，对调查者头、眼和手的盯梢技能，以及触觉/力觉反应、立体声、网络传输、语音输入输出技能等。下面临这些技能别离加以阐明。
实时三维计算机图形
比较较而言，使用计算机模型发生图形图画并不是太难的作业。如果有满足准确的模型，又有满足的时刻，咱们就能够生成不同光照条件下各种物体的准确图画，可是这儿的关键是实时。例如在飞翔模仿体系中，图画的改写适当重要，一起对图画质量的要求也很高，再加上十分杂乱的虚拟环境，问题就变得适当困难。
虚拟实际显现
人看周围的国际时，因为两只眼睛的方位不同，得到的图画略有不同，这些图画在脑子里交融起来，就形成了一个关于周围国际的全表现象，这个现象中包含了间隔远近的信息。当然，间隔信息也能够经过其他办法取得，例如眼睛焦距的远近、物体巨细的比较等。
在VR体系中，双目立体视觉起了很大效果。用户的两只眼睛看到的不同图画是别离发生的，显现在不同的显现器上。有的体系选用单个显现器，但用户带上特别的眼镜后，一只眼睛只能看到奇数帧图画，另一只眼睛只能看到偶数帧图画，奇、偶帧之间的不同也便是视差就发生了立体感。
用户(头、眼)的盯梢：在人工环境中，每个物体相关于体系的坐标系都有一个方位与姿势，而用户也是如此。用户看到的现象是由用户的方位和头(眼)的方历来确认的。
盯梢头部运动的虚拟实际头套：在传统的计算机图形技能中，视场的改动是经过鼠标或键盘来完成的，用户的视觉体系和运动感知体系是别离的，而使用头部盯梢来改动图画的视角，用户的视觉体系和运动感知体系之间就能够联系起来，感觉更传神。另一个长处是，用户不只能够经过双目立体视觉去知道环境，并且能够经过头部的运动去调查环境。
在用户与计算机的交互中，键盘和鼠标是现在最常用的东西，但关于三维空间来说，它们都不太合适。在三维空间中因为有六个自由度，咱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恣意运动。现在，已经有一些设备能够供给六个自由度，如3Space数字化仪和SpaceBall空间球等。别的一些功用比较优异的设备是数据手套和数据衣。
虚拟实际声响
人能够很好地断定声源的方向。在水平方向上，咱们靠声响的相位差及强度的差别来确认声响的方向，因为声响抵达两只耳朵的时刻或间隔有所不同。常见的立体声效果便是靠左右耳听到在不同方位录制的不同声响来完成的，所以会有一种方向感。实际生活里，当头部滚动时，听到的声响的方向就会改动。但现在在VR体系中，声响的方向与用户头部的运动无关。
虚拟实际感觉反应
在一个VR体系中，用户能够看到一个虚拟的杯子。你能够设法去捉住它，可是你的手没有实在触摸杯子的感觉，并有或许穿过虚拟杯子的“外表”，而这在实际生活中是不或许的。处理这一问题的常用设备是在手套内层设备一些能够振荡的触点来模仿触觉。
虚拟实际语音
在VR体系中，语音的输入输出也很重要。这就要求虚拟环境能听懂人的言语，并能与人实时交互。而让计算机识他人的语音是适当困难的，因为语音信号和天然言语信号有其“多边性”和杂乱性。例如，接连语音中词与词之间没有显着的中止，同一词、同一字的发音受前后词、字的影响，不只不同人说同一词会有所不同，便是同一人发音也会遭到心思、生理和环境的影响而有所不同。
使用人的天然言语作为计算机输入现在有两个问题，首先是功率问题，为便于计算机理解，输入的语音或许会适当嗦。其次是正确性问题，计算机理解语音的办法是比照匹配，而没有人的智能。
技能特色
VR艺术是伴随着“虚拟实际年代”的降临应运而生的一种新式而独立的艺术类别，在《虚拟实际艺术： 形而上的终极再发明》一文中，关于VR艺术有如下的界说：“以虚拟实际(VR)、增强实际(AR)等人工智能技能作为前言手法加以运用的艺术方法，咱们称之为虚拟实际艺术，简称VR艺术。该艺术方法的首要特色是超文本性和交互性。”
“作为现代科技前沿的归纳表现，VR艺术是经过人机界面临杂乱数据进行可视化操作与交互的一种新的艺术言语方法，它招引艺术家的重要之处，在于艺术思想与科技东西的亲近交融和二者深层浸透所发生的全新的认知体会。与传统视窗操作下的新媒体艺术比较，交互性和扩展的人机对话，是VR艺术出现其共同优势的关键所在。从全体含义上说，VR艺术是以新式人机对话为根底的交互性的艺术方法，其最大优势在于建构著作与参加者的对话，经过对话提醒含义生成的进程。
艺术家经过对VR、AR等技能的使用，能够选用更为天然的人机交互手法操控著作的方法，刻画出更具沉溺感的艺术环境和实际情况下不能完成的愿望，并赋予发明的进程以新的含义。如具有VR性质的交互设备体系能够设置观众穿越多重感官的交互通道以及穿越设备的进程，艺术家能够凭借软件和硬件的顺利合作来促进参加者与著作之间的交流与反应，发明杰出的参加性和可操控性;也能够经过视频界面进行动作捕捉，贮存访问者的行为片段，以坚持参加者的认识增强性为根底，同步放映增强效果和从头刻画、处理过的印象;经过增强实际、混合实际等方法，将数字国际和实在国际结合在一起，观众能够经过本身动作操控投影的文本，如数据手套能够供给力的反应，可移动的场景、360度旋转的球体空间不只增强了著作的沉溺感，并且能够使观众进入著作的内部，操作它、调查它的进程，甚至赋予观众参加再发明的时机。”
虚拟实际技能使用
虚拟实际医学
VR在医学方面的使用具有十分重要的实际含义。在虚拟环境中，能够树立虚拟的人体模型，凭借于盯梢球、HMD、感觉手套，学生能够很简单了解人体内部各器官结构，这比现有的选用教科书的方法要有用得多。Pieper及Satara等研讨者在90年代初依据两个SGI作业站树立了一个虚拟外科手术训练器，用于腿部及腹部外科手术模仿。这个虚拟的环境包含虚拟的手术台与手术灯，虚拟的外科东西(如手术刀、注射器、手术钳等)，虚拟的人体模型与器官等。凭借于HMD及感觉手套，使用者能够对虚拟的人体模型进行手术。但该体系有待进一步改进，如需进步环境的实在感，添加网络功用，使其能一起培训多个使用者，或可在外地专家的辅导下作业等。手术结果猜测及改进残疾人生恬情况，甚至新式药物的研发等方面，VR技能都有十分重要的含义。
在医学院校，学生可在虚拟实验室中，进行“尸身”解剖和各种手术操练。用这项技能，因为不受标本、场所等的约束，所以培训费用大大下降。一些用于医学培训、实习和研讨的虚拟实际体系，仿真程度十分高，其优越性和效果是不行估量和不行比较的。例如，导管刺进动脉的模仿器，能够使学生重复实践导管刺进动脉时的操作;眼睛手术模仿器，依据人眼的前眼结构发明出三维立体图画，并带有实时的触觉反应，学生使用它能够调查模仿移去晶状体的全进程，并调查到眼睛前部结构的血管、虹膜和巩膜组织及角膜的透明度等。还有麻醉虚拟实际体系、口腔手术模仿器等。
外科医生在实在动手术之前，经过虚拟实际技能的协助，能在显现器上重复地模仿手术，移动人体内的器官，寻觅最佳手术方案并进步熟练度。在远间隔遥控外科手术，杂乱手术的方案组织，手术进程的信息辅导，手术结果猜测及改进残疾人生活情况，甚至新药研发等方面，虚拟实际技能都能发挥十分重要的效果。
