虛擬現實技術（Virtual Reality）又稱靈境技術，它的興起，為人機交互界面的發展開創了新的研究領域；為智能工程的應用提供了新的界面工具；為各類工程的大規模的數據可視化提供了新的描述方法。這種技術的特點在于計算機可以產生一種人為虛擬的環境，這種虛擬的環境通過計算機圖形構成的三維空間，或把其他現實環境編制到計算機中去產生逼真的“虛擬環境”，從而使得用戶在視覺上產生一種沉浸于虛擬環境的感覺。

從本質上說，虛擬現實就是一種先進的計算機用戶接口，它通過給用戶提供諸如視、聽、觸等各種直觀而又自然的實時感知交互手段、最大限度地方便用戶的操作，從而減輕用戶的負擔、提高整個系統的工作效率。

一、虛擬現實技術的重要技術特征

虛擬現實的定義可以歸納如下：虛擬現實是利用計算機生成一種模擬環境（如飛機駕駛艙、操作現場等），通過多種傳感設備使用戶“投入”到該環境中，實現用戶與該環境直接進行自然交互的技術。虛擬現實技術因此具有以下4個方面重要特征：

1、多感知性：所謂多感知性就是說除了一般計算機所具有的視覺感知外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知、甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。理想的虛擬現實就是應該具有人所具有的感知功能。

2、存在感，又稱臨場感，它是指用戶感到作為主角存在于模擬環境中的真實程序。理想的模擬環境應該達到使用戶難以分辨真假的程序。

3、交互性。交互性是指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程序（包括實時性）。例如，用戶可以用手去直接抓取環境中的物體，這時手有握著東西的感覺，并可以感覺物體的重量，視場中的物體也隨著手的移動而移動。

4、自主性。是指虛擬環境中物體依據物理定律動作的程序。例如，當受到力的推動時，物體會向力的方向移動、翻倒、或從桌面落到地面等。

二、虛擬現實系統的關鍵技術

虛擬現實的關鍵技術可以包括以下幾個方面；

1、動態環境建模技術。虛擬環境的建立是虛擬現實技術的核心內容。動態環境建模技術的目的是獲取實際環境的三維數據，并根據應用的需要，利用獲取的三維數據建立相應的虛擬環境模型。三維數據的獲取可以采用CAD技術（有規則的環境），而更多的環境則需要采用非接觸式的視覺建模技術，兩者的有機結合可以有效地提高數據獲取的效率。

2、實時三維圖形生成技術。三維圖形的生成技術已經較為成熟，其關鍵是如何實現“實時”生成。為了達到實時的目的，至少要保證圖形的刷新率不低于15幀/秒，最好是高于30幀/秒。在不降低圖形的質量和復雜度的前提下，如何提高刷新頻率將是該技術的研究內容。

3、立體顯示和傳感器技術。虛擬現實的交互能力依賴于立體顯示和傳感器技術的發展。現有的虛擬現實遠遠不能滿足系統的需要，例如，數據手套有延遲大、分辨率低、作用范圍小、使用不便等缺點；虛擬現實設備的跟蹤精度和跟蹤范圍有待于提高，因此有必要開發新的三維顯示技術。

4、應用系統開發工具。虛擬現實應用的關鍵是尋找合適的場合和對象，即如何發揮想象力和創造力。選擇適當的應用對象可以大幅度地提高生產效率、減輕勞動強度、提高產品開發質量。為了達到這一目的，必須研究虛擬現實的開發工具。例如，虛擬現實系統開發平臺、分布式虛擬現實技術等。

三、虛擬現實技術的發展趨勢

虛擬現實技術日趨完善和提高，預期該領域未來的發展趨勢為：

1、硬件技術的發展。虛擬現實所要求的超級計算、圖形圖像處理、圖像投影及交互等虛擬環境構建硬件技術將得到持續的發展，成本大幅度下降，從而促進虛擬現實技術的應用和普及。

2、開發平臺虛擬現實技術的發展。利用Intel微機硬件平臺+Linux自由軟件平臺+中低檔圖形、數字投影設備構建經濟型中低檔VR系統，是虛擬現實技術的一個重要發展方向和現實途徑。

3、協同分布式虛擬現實技術的發展。虛擬現實系統已經由單機系統發展到分布式虛擬現實系統，現在人們正在向支持協同工作的分布式虛擬現實系統即協同虛擬現實（CVR）系統發展。

4、可視化區域網絡技術的發展。可視化區域網絡（VAN）的目標是實現全球化用戶用各種設備對可視化系統系統的交互訪問，以及可視化協同工作。VAN由高性能的可視化服務端（負責數據的存儲管理、可視化計算等任務）、寬帶網絡和客戶端組成。

5、多感知能力的發展。未來理想的虛擬現實系統將提供人類所具有的一切感知能力，包括視覺、聽覺、觸覺、甚至味覺和嗅覺。