更新时间: 2025-09-10 05:41:33
戴上特殊的眼镜或设备，学生在课堂上可以与历史人物“面对面”交流，普通人能够享受逼真的火星探险之旅，游客还能身临其境般“游览”千里之外的美景……作为构建元宇宙的基石，虚拟现实技术的广泛应用正在让更多梦想照进现实，深刻改变着人们的生活方式。
以虚拟现实技术为核心的相关产业也站在了发展“风口”。国家“十四五”规划纲要将虚拟现实和增强现实产业列为未来五年数字经济重点产业，赋予了产业新的历史使命；河南提出到2025年，全省元宇宙产业发展初具规模，核心产业规模超过300亿元；郑州也向“新”而行，将元宇宙作为20条重点发展产业链之一。产业的迅猛发展，使得虚拟现实技术人才需求随之“水涨船高”。
2020年，教育部将虚拟现实技术专业纳入本科专业目录，我省的郑州工程技术学院等几所高校紧跟产业步伐，于近两年开设此专业，培养虚拟现实技术应用型人才。
“虚拟现实技术就是大家熟知的VR技术，就像是通往数字世界的一扇大门，通过计算机构建一个逼真的虚拟环境，使用户能够感受到空间深度和物体的真实存在，并能够进行操作，具有沉浸式体验和交互性特点。”11月17日，郑州工程技术学院信息工程学院虚拟现实技术系主任张慧在接受记者采访时说。
文化娱乐、医疗健康、教育培训、建筑设计、影视制作……虚拟现实技术正逐渐渗透到生产生活的各个领域，并与各行各业相融合、提供强大支持。业内专家认为，“虚拟现实+”时代已经开启。
...4月3日，华中科技大学同济医学院附属协和医院叶哲伟教授团队，在全球范围内首创新冠肺炎混合现实三维立体医学影像——他们将新冠肺炎患者的肺部CT扫描数据输入到专业软件中，构成三维全息可视图像，医生佩戴混合现实眼镜后，一幅三维立体图便活灵活现地呈现在眼前。利用此手段，医生可精准了解病人肺部的空间结构和病理变化，有针对性地制订治疗方案，同时还能开展医术交流和远程会诊。
混合现实技术属于扩展现实技术中的一种。扩展现实技术不仅在医学领域广泛应用，而且在远程办公、远程巡检以及线上教育、线上商业展示等领域也高效运用。
可以预见，扩展现实技术未来在全球各领域的应用将会更加火爆。那么，它的概念是什么？有何重要应用？特别是在军事领域应用前景如何？请看——
扩展现实（XR）技术，是虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）这3种技术以及其他类似沉浸式技术的统称。
虚拟现实技术：利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，用户戴上VR显示器，能360°观看这个完全虚拟的世界。人们通过佩戴特殊设计的头盔设备，依靠计算机生成的虚拟环境，将自己与真实的物理世界隔绝开来，完全沉浸于一个独立的时空中。
增强现实技术：将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到现实场景中，从而实现对现实的增强。用户能够通过感官直接获取扩展现实的体验，具有极强的交互性。足不出户就能满足购物欲的“虚拟试衣”程序以及手机实景行车导航软件，都是增强现实技术的典型应用。
...引言（Introduction）
虚拟现实（VR）技术已经从实验室的技术演示变成了广泛应用于娱乐、教育、设计等多个领域的实用工具。它通过创建一个完全沉浸的虚拟环境，为用户提供了前所未有的体验，突破了传统的现实界限。本文将详细探讨虚拟现实技术的基本原理、应用现状、面临的挑战以及未来的发展趋势，揭示这一技术如何重新定义我们对世界的感知和互动方式。
虚拟现实的基本原理（Basic Principles of Virtual Reality）
虚拟现实技术通过模拟真实世界或创造全新虚拟环境，让用户在视觉、听觉、触觉等方面获得沉浸式体验。其核心技术包括计算机图形学、传感器技术和人机交互技术。用户通常佩戴VR头盔，通过高度逼真的图像和声音，感受仿真的虚拟环境。
计算机图形学（Computer Graphics）
计算机图形学是虚拟现实的基础，它负责生成虚拟环境中的图像和动画。先进的图形处理单元（GPU）和渲染技术使得虚拟世界中的视觉效果更加逼真。高分辨率的显示屏和高刷新率的屏幕进一步提升了图像的质量，减少了视觉上的延迟和失真。
传感器技术（Sensor Technology）
传感器技术在虚拟现实中用于捕捉用户的动作和环境的变化。常见的传感器包括位置追踪器、加速度计和陀螺仪，这些传感器能够实时监测用户的头部和手部动作，将这些数据实时反馈到虚拟环境中，实现自然的互动。
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