三、关键领域应用

 

　　（一）军事领域

 

　　军事仿真训练与演练是虚拟现实技术最重要的应用领域 之一，也是虚拟现实技术应用最早、最多的一个领域，美国 国防部将虚拟现实技术列为 21 世纪保证美军优势地位的 7 大关键技术之一，并应用于军事演练,带来了军事演练观念和 方式的变革,推动了军事演练的发展。

 

　　军事仿真演练也是我国虚拟现实应用较早的领域。从 1996 年开始,在“863”计划的资助下,以北京航空航天大学为 系统集成单位,联合国内多家单位,持续开展了分布式虚拟环 境 DVENET 的研究开发工作，并取得一定成果。DVENET 主要由环境系统和一系列开发工具组成。为了验证 DVENET 的 支 撑 能 力 , 测 试 其 可 靠 性 和 稳 定 性 , 开 发 了 一 个 基 于 DVENET 的军事演练概念演示系统“飓风 2000”。“飓风 2000” 包括潜艇海战、舰船登陆和坦克连进攻战斗等内容。目前, 军事领域仍然是虚拟现实技术应用最迫切、应用系统开发最 多的领域之一。

 

　　（二）游戏娱乐领域

 

　　虚拟现实游戏既是虚拟现实技术重要的应用方向之一， 也为虚拟现实技术的快速发展起了巨大的需求牵引作用。尽 管存在众多的技术难题，虚拟现实技术在竞争激烈的游戏市

 

　　场中还是得到了越来越多的重视和应用。可以说，电脑游戏 自产生以来，一直都在朝着虚拟现实的方向发展，虚拟现实 技术发展的最终目标已经成为三维游戏工作者的崇高追求。 从最初的文字 MUD 游戏，到二维游戏、三维游戏，再到网 络三维游戏，游戏在保持其实时性和交互性的同时，逼真度 和沉浸感正在一步步地提高和加强。随着虚拟现实技术的快 速发展和软硬件技术不断进步，虚拟现实游戏必将为人类娱 乐、教育和经济发展做出新的更大的贡献。

 

　　（三）医学领域

 

　　医学领域对虚拟现实技术有着巨大的应用需求,为虚拟 现实技术发展提供了强大的牵引力,同时也对虚拟现实研究 提出了严峻挑战。由于人体的几何、物理、生理和生化等数 据量庞大,各种组织、脏器等具有弹塑性特点,各种交互操作 如切割、缝合、摘除等也需要改变人体拓扑结构。因此构造 实时、沉浸和交互的医用虚拟现实系统具有一定难度。目前, 虚拟现实技术已初步应用于虚拟手术训练、远程会诊、手术 规划及导航、远程协作手术等方面,某些应用已成为医疗过程 不可替代的重要手段和环节。

 

　　（四）工业领域

 

　　在工业领域,虚拟现实技术多用于产品论证、设计、装配、 人机工效和性能评价等。代表性的应用，如模拟训练、虚拟 样机技术等已受到许多工业部门的重视。20 世纪 90 年代美国约翰逊航天中心使用虚拟现实技术对哈勃望远镜进行维 护训练,波音公司利用虚拟现实技术辅助波音 777 的管线设 计就是典型的成功范例。美国空军阿姆斯特朗实验室开发完 成的 DEPTH 系统,采用可视化和虚拟现实技术进行维修性与 保障性分析,使设计人员在进行设计的同时就能够了解维修 任务是否可行,在飞机设计定型之前,就可以发现潜在的保障 性问题。

 

　　（五）教育文化领域

 

　　教育文化也是虚拟现实技术的一个重要应用领域.现在 虚拟现实已经成为数字博物馆/科学馆、大型活动开闭幕式彩 排仿真、沉浸式互动游戏等应用系统的核心支撑技术。在数 字博物馆/科学馆方面,利用虚拟现实技术可以进行各种文 献、手稿、照片、录音、影片和藏品等文物的数字化和展示. 对这些文物展品高精度的建模也不断给虚拟现实建模方法 和数据采集设备提出更高的要求,推动了虚拟现实的发展.许 多国家都积极开展了这方面的工作,如纽约大都会博物馆、大 英博物馆、俄罗斯冬宫博物馆和法国卢浮宫等都建立了自己 的数字博物馆。我国也开发并建立了大学数字博物馆、数字 科技馆和虚拟敦煌、虚拟故宫等。

 

　　四、我国虚拟现实提升空间

 

　　（一）需提升硬件性能以支撑数据快速处理

 

　　虚拟现实技术要实现对现实世界的模拟，需要大量实时传感数据和建模，超高清等新型显示器件，以及提升系统性 能，减少眩晕感的产生。一是要提升传感器性能，提高视觉 传感、体感识别、眼球追踪、触觉反馈等技术，实现传感器 体积和性能的平衡，增强数据采集能力，从而能精确、精准 定位，快速反馈周围环境。二是加快突破 CPU、GPU 等数据 处理单元的性能水平。虚拟现实技术需要在用户运动中实现 大规模的数据模型重建，要求硬件能处理相对较大的并行视 频数据，使现实世界实时在虚拟现实显示中的同步，提升用 户体验。目前，我国 CPU 和 GPU 处理能力暂时难以满足虚 拟现实应用场景。

 

　　（二）需完善应用生态环境以拓展应用范围

 

　　虚拟现实产业发展，需要加强硬件产品性能的同时，在 应用软件、内容、服务等方面构建完整的生态系统，推动国 内虚拟现实产业发展。一是在应用软件方面，由于虚拟现实 产品刚刚兴起，适应于虚拟现实的应用软件严重不足，在推 动硬件产品销售的同时，要鼓励应用程序开发者研发虚拟现 实应用软件。二是在内容方面，虚拟现实的大规模普及应用 需要影视、游戏、在线体验等多种内容的支撑，以扩大虚拟 现实产品应用领域，丰富应用场景。当前，我国在虚拟现实 领域内容供给能力严重不足，适应于多形态、多场景的内容 生成服务仍需进一步加强。

 

　　（三）需加强公共服务解决行业共性问题

 

　　作为新的终端形态和产品服务，虚拟现实技术大规模普 及应用仍需要解决行业共性问题。一是亟需建立标准化顶层 设计，虚拟现实技术标准化研究投入不足，关键技术环节和 应用领域的标准化成果不足以支撑行业的大规模应用。二是 行业技术力量分散。虚拟现实技术经过几十年发展，各厂商 依托研究基础申请了部分专利，但仍分散在各厂商自身，缺 少专利合作的平台和渠道。由于专利较为分散，国内厂商的 专利仍难以应付国际厂商的专利布局，后续虚拟现实产业发 展具有较大隐患。三是市场健康发展的秩序仍未建立。部分 虚拟现实产品停留在概念炒作、透支行业发展阶段，用户体 验难以满足消费者需求，低质量、高重叠的产品对市场发展 造成了不良影响。