簡單來說，虛擬現實技術是模擬技術的一個重要方向。是模擬技術與計算機圖形學人機互動技術多媒體技術感測技術網路技術等多種技術的集合是一門富有挑戰性的交叉技術前沿學科和研究領域。虛擬現實技術(VR)豐要包括模擬環境、感知、自然技能和感測設各等方面。模擬環境是由計算機生成的、實時動態的三維立體逼真影象。感知是指理想的VR應該具有一切人所具有的感知。除計算機圖形技術所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉動，眼睛、手勢、或其他人體行為動作，由計算機來處理與參與者的動作相適應的資料，並對使用者的輸入作出實時響應，並分別反饋到使用者的五官。感測裝置是指三維互動裝置。

虛擬現實的特徵

多感知性 指除一般計算機所具有的視覺感知外，還有聽覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至還包括味覺、嗅覺、感知等。理想的虛擬現實應該具有一切人所具有的感知功能。 存在感 指使用者感到作為主角存在丁模擬環境中的真實程度。理想的模擬環境應該達到使使用者難辨真假的程度。 互動性 指使用者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度。 自主性 指虛擬環境中的物體依據現實世界物理運動定律動作的程度。

【關鍵技術】 虛擬現實是多種技術的綜合，包括實時三維計算機圖形技術，廣角(寬視野)立體顯示技術，對觀察者頭、眼和手的跟蹤技術，以及觸覺/力覺反饋、立體聲、網路傳輸、語音輸入輸出技術等。下面對這些技術分別加以說明。 實時三維計算機圖形 相比較而言，利用計算機模型產生圖形影象並不是太難的事情。如果有足夠準確的模型，又有足夠的時間，我們就可以生成不同光照條件下各種物體的精確影象，但是這裡的關鍵是實時。例如在飛行模擬系統中，影象的重新整理相當重要，同時對影象質量的要求也很高，再加上非常複雜的虛擬環境，問題就變得相當困難。 顯示 人看周圍的世界時，由於兩隻眼睛的位置不同，得到的影象略有不同，這些影象在腦子裡融合起來，就形成了一個關於周圍世界的整體景象，這個景象中包括了距離遠近的資訊。當然，距離資訊也可以透過其他方法獲得，例如眼睛焦距的遠近、物體大小的比較等。 在VR系統中，雙目立體視覺起了很大作用。使用者的兩隻眼睛看到的不同影象是分別產生的，顯示在不同的顯示器上。有的系統採用單個顯示器，但使用者帶上特殊的眼鏡後，一隻眼睛只能看到奇數幀影象，另一隻眼睛只能看到偶數幀影象，奇、偶幀之間的不同也就是視差就產生了立體感。 使用者(頭、眼)的跟蹤 在人造環境中，每個物體相對於系統的座標系都有一個位置與姿態，而使用者也是如此。使用者看到的景象是由使用者的位置和頭(眼)的方向來確定的。 跟蹤頭部運動的虛擬現實頭套：在傳統的計算機圖形技術中，視場的改變是透過滑鼠或鍵盤來實現的，使用者的視覺系統和運動感知系統是分離的，而利用頭部跟蹤來改變影象的視角，使用者的視覺系統和運動感知系統之間就可以聯絡起來，感覺更逼真。另一個優點是，使用者不僅可以透過雙目立體視覺去認識環境，而且可以透過頭部的運動去觀察環境。 在使用者與計算機的互動中，鍵盤和滑鼠是目前最常用的工具，但對於三維空間來說，它們都不太適合。在三維空間中因為有六個自由度，我們很難找出比較直觀的辦法把滑鼠的平面運動對映成三維空間的任意運動。現在，已經有一些裝置可以提供六個自由度，如3Space數字化儀和SpaceBall空間球等。另外一些效能比較優異的裝置是資料手套和資料衣。 聲音 人能夠很好地判定聲源的方向。在水平方向上，我們靠聲音的相位差及強度的差別來確定聲音的方向，因為聲音到達兩隻耳朵的時間或距離有所不同。常見的立體聲效果就是靠左右耳聽到在不同位置錄製的不同聲音來實現的，所以會有一種方向感。現實生活裡，當頭部轉動時，聽到的聲音的方向就會改變。但目前在VR系統中，聲音的方向與使用者頭部的運動無關。 感覺反饋 在一個VR系統中，使用者可以看到一個虛擬的杯子。你可以設法去抓住它，但是你的手沒有真正接觸杯子的感覺，並有可能穿過虛擬杯子的“表面”，而這在現實生活中是不可能的。解決這一問題的常用裝置是在手套內層安裝一些可以振動的觸點來模擬觸覺。 語音 在VR系統中，語音的輸入輸出也很重要。這就要求虛擬環境能聽懂人的語言，並能與人實時互動。而讓計算機識別人的語音是相當困難的，因為語音訊號和自然語言訊號有其“多邊性”和複雜性。例如，連續語音中詞與詞之間沒有明顯的停頓，同一詞、同一字的發音受前後詞、字的影響，不僅不同人說同一詞會有所不同，就是同一人發音也會受到心理、生理和環境的影響而有所不同。 使用人的自然語言作為計算機輸入目前有兩個問題，首先是效率問題，為便於計算機理解，輸入的語音可能會相當囉嗦。其次是正確性問題，計算機理解語音的方法是對比匹配，而沒有人的智慧。

虛擬現實（VR）技術是一種可以建立和體驗虛擬世界的計算機模擬系統，它利用計算機生成一種模擬環境，使使用者沉浸到該環境中。VR技術可廣泛應用於醫學、娛樂、軍事航天、室內設計、房產開發、工業模擬、遊戲、教育等方面，近年來發展火熱。

產業規模及應用

新思界產業研究中心釋出的《2018-2022年中國虛擬現實市場深度調研與投資報告》顯示，中國虛擬現實產業以手機VR模式為主，快速起步。尤其是2015年以來，中國虛擬現實產業火爆發展，新成立的VR企業超過100家。2016年國內VR頭戴裝置線上出貨量超過540萬部，款型達到896款，其中手機VR產品佔出貨量的90%以上，一體機、主機VR佔比低於10%。

藉助網際網路和行業市場，中國VR應用服務已經開始初步探索：

一是網際網路企業開始嘗試利用VR技術開展特色服務。一方面利用VR的技術新鮮感促進線上線下社交，如騰訊、樂視、暴風等企業在推動VR直播應用。另一方面利用VR技術的虛擬場景提供電商體驗，如京東線上VR購物，URANUSVR在泰州建設的VR跨境電商交易中心等。

二是垂直領域服務開始出現應用案例。“VR+”概念在國內房地產、醫療、旅遊、教育、線下體驗等行業均已有嚐鮮應用。如無憂我房推出的VR樣板間，使用者可以參觀虛擬樣板間裡的各個房間，體驗虛擬的戶型設計、家裝傢俱風格、窗外景觀、小區建設等等。從國外發展趨勢看，軍事、工業等傳統領域也將是VR應用服務進一步滲透的重點領域。

問題

新思界行業研究員指出，儘管產品規模增長較快，中國VR產業在產品整體體驗和關鍵技術等方面的存在較大短板：

一是產品片面追求單一效能，系統整體效能與國外先進水平仍有差距。部分企業過分誇大螢幕解析度、螢幕重新整理率等顯性引數作用，卻缺乏定位追蹤、眩暈控制、視點渲染等VR人機互動核心技術的系統性研究儲備，導致產品整體體驗較差。

二是高階元器件以及核心系統技術仍受國外壟斷。除了體感互動、跟蹤定位等部分技術國內具備一定散點優勢之外，國內VR技術整體受國外先進企業的壟斷制約。在硬體上，AMOLED螢幕受三星壟斷，國內短期內尚未有成熟產品；高效能GPU被英偉達、ARM、高通、ImaginationTechnologies等企業壟斷，國內產品差距較大；高精度慣性感測器、紅外感測器、鐳射感測器等感應器件也以歐美、日本進口產品為主。在軟體演算法上國內很多企業採用Oculus等企業的開源演算法。

三是產業核心生態建設瓶頸非常突出。VR產業處於發展初期，軟硬體耦合緊密是主要特徵，這也決定了產業生態發展需要由具備技術優勢的終端企業來引領。遺憾的是目前國內缺乏主機VR領先企業，難以制定有影響力的產業標準。移動VR又受制於安卓生態難以突破，導致國內VR產業面臨核心能力缺失的困境，產業鏈組織和應用開發均處於零散、孤立以及跟隨狀態。

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