2024年5月26日发(作者：辜盼香)
1.引言
随着科技的发展，网络世界日益与现实世界重叠。而虚拟现实交互技术将现实彻底地、
立体地虚拟化，人们将身在“太虚幻境”中，亲自感受物质生活外的虚拟时空。
交互设计发展史上的每一个重要里程碑, 都源自技术和人性的碰撞。从最初的纸带打
孔, 发展到键盘输入、鼠标输入, 再到现在的触摸操作, 语音识别, 以及已经到来的3D手势、
眼动识别。未来还会实现脑机接口, 意念控制等。每一次的技术革新及产品升级, 都会带来
重大的人机交互方式变化。从其发展来看, 最核心的是要符合人体的自然动作, 让人们以最
舒适的方式获取信息。
2.虚拟现实交互简介
虚拟现实交互技术是一门新兴的综合信息技术，融合了数字图像处理、多媒体技术、
计算机图形学、传感器技术等多方面信息技术。它通过计算机图形学构成三维数字模型，
产生逼真的虚拟环境，在视觉上给用户一种立体的虚拟环境。与通常的 CAD( 计算机辅助
设计 ) 系统所产生的三维模型不同，它不是一个静态的世界，而是一个互动的环境。
虚拟现实交互技术主要有以下四个特征：第一，强烈的临场感。用户在模拟环境中，
能够感到虚拟世界是真实存在的。第二，友好的交互性。交互性是指用户对模拟环境内物
体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。例如，用户 用手直接抓取环境中的物体
时，手里会有握着东西的感觉，并可以感觉到物体的重量，视场中的物体也随着手的移动
而移动。第三，多感知性。除了具有一般计算机的视觉感知外，还具备听觉感知、力觉感
知、触觉感知、运动感知 , 甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。第四，虚拟现实世界的自主
性。也就是说虚拟环境中的物体会依据物理定律进行动作。
虚拟现实交互需要一定的技术基础。具体讲，虚拟现实交互技术就是使用以计算机技
术为核心的现代高科技，生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借
助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生与亲
临等同真实环境的感受和体验。那么，这种虚拟的真实世界是如何形成的呢？首先，需要
生成虚拟实体，虚拟实体主要是针对用户的生理感觉而言；其次，用户通过人生理的自然
技能同这个环境进行交互；最后，利用传感器完成人和虚拟环境的交互。
从系统上看，虚拟现实交互系统包括检测模块、反馈模块、传感器模块、控制模块以
及建模模块等。在该系统中，主要采用了动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立
体显示和传感器技术及系统集成技术。
动态环境建模技术。使用动态环境建模技术可以获取实际环境的三维数据，并利用获
得的三维数据建立相应的虚拟环境模型。采用 CAD 技术或非接触式的视觉建模技术获取
三维数据，两者的有机结合可以有效地提高数据获取的效率。该技术是应用计算机技术生
成虚拟世界的基础。
实时三维图形生成技术。三维图形生成技术的关键是如何实现实时生成。为了达到实
时的目的，在不降低图形的质量和复杂度的前提下，要保证图形刷新率不低于 15 帧 / 秒，
最好是高于 30 帧 / 秒。
2024年5月26日发(作者：辜盼香)
1.引言
随着科技的发展，网络世界日益与现实世界重叠。而虚拟现实交互技术将现实彻底地、
立体地虚拟化，人们将身在“太虚幻境”中，亲自感受物质生活外的虚拟时空。
交互设计发展史上的每一个重要里程碑, 都源自技术和人性的碰撞。从最初的纸带打
孔, 发展到键盘输入、鼠标输入, 再到现在的触摸操作, 语音识别, 以及已经到来的3D手势、
眼动识别。未来还会实现脑机接口, 意念控制等。每一次的技术革新及产品升级, 都会带来
重大的人机交互方式变化。从其发展来看, 最核心的是要符合人体的自然动作, 让人们以最
舒适的方式获取信息。
2.虚拟现实交互简介
虚拟现实交互技术是一门新兴的综合信息技术，融合了数字图像处理、多媒体技术、
计算机图形学、传感器技术等多方面信息技术。它通过计算机图形学构成三维数字模型，
产生逼真的虚拟环境，在视觉上给用户一种立体的虚拟环境。与通常的 CAD( 计算机辅助
设计 ) 系统所产生的三维模型不同，它不是一个静态的世界，而是一个互动的环境。
虚拟现实交互技术主要有以下四个特征：第一，强烈的临场感。用户在模拟环境中，
能够感到虚拟世界是真实存在的。第二，友好的交互性。交互性是指用户对模拟环境内物
体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。例如，用户 用手直接抓取环境中的物体
时，手里会有握着东西的感觉，并可以感觉到物体的重量，视场中的物体也随着手的移动
而移动。第三，多感知性。除了具有一般计算机的视觉感知外，还具备听觉感知、力觉感
知、触觉感知、运动感知 , 甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。第四，虚拟现实世界的自主
性。也就是说虚拟环境中的物体会依据物理定律进行动作。
虚拟现实交互需要一定的技术基础。具体讲，虚拟现实交互技术就是使用以计算机技
术为核心的现代高科技，生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借
助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生与亲
临等同真实环境的感受和体验。那么，这种虚拟的真实世界是如何形成的呢？首先，需要
生成虚拟实体，虚拟实体主要是针对用户的生理感觉而言；其次，用户通过人生理的自然
技能同这个环境进行交互；最后，利用传感器完成人和虚拟环境的交互。
从系统上看，虚拟现实交互系统包括检测模块、反馈模块、传感器模块、控制模块以
及建模模块等。在该系统中，主要采用了动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立
体显示和传感器技术及系统集成技术。
动态环境建模技术。使用动态环境建模技术可以获取实际环境的三维数据，并利用获
得的三维数据建立相应的虚拟环境模型。采用 CAD 技术或非接触式的视觉建模技术获取
三维数据，两者的有机结合可以有效地提高数据获取的效率。该技术是应用计算机技术生
成虚拟世界的基础。
实时三维图形生成技术。三维图形生成技术的关键是如何实现实时生成。为了达到实
时的目的，在不降低图形的质量和复杂度的前提下，要保证图形刷新率不低于 15 帧 / 秒，
最好是高于 30 帧 / 秒。