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VR虚拟现实技术
要创建一个能让参与者具有身临其境感，具有完善地交互作用能力的虚拟现实系统，在硬件方面，需要高性能的计算机软硬件和各类先进的传感器；软件方面，主要是需要提供一个能产生虚拟环境的工具集。
虚拟现实技术的特征
1、沉浸性(Immersion)
是指用户作为主角存在于虚拟环境中的真实程度。使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备，便可将自己置身于虚拟环境中，成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中的一样。使用者在虚拟环境中，一切感觉都是那么逼真，有一种身临其境的感觉。
2、交互性(Interaction)
3、多感知性(Imagination)。
由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置，因此，使用者在虚拟环境中通过人机交互，可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知，从而达到身临其境的感受。研究和开发VR是为了扩展人类的认知与感知能力，建立和谐的人机环境。VR技术是人与技术完善的结合，它是计算机图形学和人-机交互技术发展之产物，人在整个系统中占有十分重要的地位。利用VR技术的手段，使我们对所研究的对象和环境获得“身临其境”的感受，从而提高人类认知的广度与深度，拓宽人类认识客观世界的“认识空间”和“方法空间”，最终达到更本质地反映客观世界的实质。
沉浸式VR系统
沉浸式VR系统利用头盔显示器和数据手套等各种交互设备把用户的视觉、听觉和其他感觉封闭起来，而使用户真正成为VR系统内部的一个参与者，并能利用这些交互设备操作和驾驭虚拟环境，产生一种身临其境、全心投入和沉浸其中的感觉。
沉浸式VR系统的特点
① 高度的沉浸感。
沉浸式VR系统采用多种输入与输出设备来营造一个虚拟的世界，并使用户沉浸于其中，同时还可以使用户与真实世界完全隔离，不受外面真实世界的影响。
② 高度实时性。
在虚拟世界中要达到与真实世界相同的感觉，如当人运动时，空间位置跟踪定位设备需及时检测到，并且经过计算机运算，输出相应的场景变化，并且这个变化必需是及时的，延迟时间要很小。
沉浸式VR系统的基本组成
沉浸式VR系统的分类
常见的沉浸式VR系统有：基于头盔式显示器的VR系统、投影式VR系统、遥在系统。
基于头盔式显示器采用头盔式显示器或投影式VR系统是或投影式显示系统来实现完全投入。它把现实世界与之隔离，使参与者从听觉到视觉都能投入到虚拟环境中去。
VR沉浸式技术的发展趋势
沉浸式技术正在快速发展，一定程度上改变了消费者、企业与数字世界的互动方式。用户期望更大程度上从2D界面转移到更身临其境的3D世界，从3D捕捉更丰富、更平滑的图景，从3D获得新的体验。
第一：使用3D输入/出接口取代传统的平面交互
微软正积极推动3D、混合现实与其全息镜头的融合，其Windows 10于2017年10月发布的更新，提供了许多3D工具，如绘制3D或启用3D对象到Office。微软最近收购了社交VR公司altspaceVR。脸谱网推出了它的社交VR平台脸谱网空间。
沉浸式技术的进步，加上人工智能和计算机视觉，将重塑用户与数字世界、现实世界互动的未来。从使用3D获取更丰富、平滑的输入，到使用3D来呈现新体验，用户的期望将从2D界面逐渐转向更丰富、更沉浸式的3D世界。
第二：更丰富的智能设备的形象
智能手机摄像头帮助用户生成以家人、朋友、同事为主题的数字内容，导致那些在全球广泛共享的照片和视频内容快速增长。对于AR、VR、MR的成长，一个关键的组成部分将是丰富。栩栩如生和动画体验的形象。这些体验将真实地反映用户的生理和性格，从而提升在虚拟环境中所需的亲密感并实现共存。
在协作环境中，呼声最高的往往是“更多的对象”，制造商将越来越多地填补空白，提供下一代产品目录，使用图像识别将真实的场景、准确的云描述、数字孪生（Digital Twin）联系起来。然而，要真正让用户感觉完全沉浸在虚拟环境中，就需要一个虚拟形象来代表和描绘用户。
虚拟形象是一个图标或人物，代表一个特定的人在一个视频游戏、社会环境或虚拟空间。几十年来，虚拟人类互动实验室(VHIL)一直在探索从面部表情到身体位置等虚拟人的视觉描绘的细微差别，以及它们如何对社会互动产生明确的影响。
一是语音技术。例如，亚马逊在2017年推出了它的语音标记功能，允许开发人员通过同步语音和面部动画来进行唇同步。
三是人体扫描技术。多伦多的ITSME这样的公司使用全身扫描，并且能够在扫描后的一分钟内创建一个个人的3D形象。它的第一款产品ITSMIJI，允许个性化形象作为表情符号。
这些技术也将在消费环境中发挥作用，用户当前不存在于社会虚拟现实中，将能够支持基本的自动化交互。像Furhat机器人公司这样的动画厂商也将扩大业务，提供品牌体验，利用应用于酒店、商店、交通枢纽和其他公共场所的ARVR技术。
第三：戴式显示器的主流
AR是一组技术集合，提供一种将物理世界与数字信息结合在一起的体验和用户界面。智能手机实际上是消费者的个性化设备。智能手机上的一般消费者AR体验很难获得吸引力，这是因为形式因素(手持)限制了用户的行为。大众市场的用户不愿意不停地拿起手机到他们周围的环境，以获得更多的信息。
随着时间的推移，这些设备将成为用户的重要装备，多模态（触摸、手势、语音和运动）和免提交互将成为这些设备的主流功能。消费者将开始转变，从智能手机到HMDS，以更透明、更直观的方式与物理和数字世界互动。
计算机视觉等技术将使消费者能够直观地搜索和识别其物理环境。目前，虚拟现实的销售额绝大多数来源于头盔显示器，主要是索尼PSVR，Oculus Rift和HTC；移动设备如三星的GearVR。
另一方面，AR的兴趣更多地集中在企业的使用上，消费者的使用受到硬件成熟度、用户体验、受众范围、隐私等因素的阻碍。随着时间的推移，技术使AR体验更加舒畅，性价比更高，我们预计ARhmd销售将超过VRhmd销售。
这也是因为AR可以作为用户在物理世界和数字世界之间的用户界面，而VR仅限于纯数字再现的交互。
第四：虚拟与现实的交互
Gartner预计，到2020年，增强现实和虚拟现实将合并他们的特性和功能。预计，微软的其他技术供应商可能在2018年和2019年推出更便宜的MR硬件。混合现实是市场中的一种沉浸式解决方案，不像AR和VR那么成熟，这项技术是通过一个带有透明镜头的耳机，将3D图形叠加到真实世界的视图上。
更自然的是，与3D对象和数字世界进行交互，并提供虚拟和真实环境的更灵活的集成，支持在业务和虚拟现实中更广泛的协作场景。可视化和定制新车、新房子、新的互动游戏、新的购物或娱乐体验（博物馆或旅游目的地）等方面将潜伏商机。
第五，硬件与市场的整合
沉浸式技术包括增强现实技术、虚拟现实技术和混合现实技术。AR与实际环境相关度较高，VR使得用户被放置到充分的虚拟环境中，MR把虚拟对象被插入到实际环境中。谷歌和苹果两家公司，都在积极关注身临其境的体验，并将其带给主流用户。
沉浸式设备和技术的现实市场非常分散，就像苹果、微软和谷歌等科技巨头的新兴科技市场一样，如今占据的市场份额不到15%。所有这三家领先的技术供应商都对沉浸式的现实市场抱有很高的期望。他们希望在这些市场上获胜，因为这是用户如何与设备以及物理和虚拟世界互动的一个新兴前沿。
目前，AR、VR和MR更像是一个单独的市场，每个市场都有特定的参与者。沉浸式现实解决方案的成功不仅取决于硬件/设备的可用性和能力，还取决于内容、开发人员的支持和生态系统。
因此，预计沉浸式现实市场将在2018和2019年经历大量整合，将看到更大的平台领导者出现，比如谷歌、微软和苹果、脸谱网等，技术的进步也将推动未来三至五年内AR、VR和MR市场的融合，因为新的设备将能够支持不同层次的沉浸体验。
沉浸式技术若要使得用户与内容和媒体之间的互动更加愉快、充实，我们还有很多工作需要做。而这一切的实现主要取决于将用户置于其价值主张核心的技术设计。
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原文标题：VR虚拟现实技术是怎样沉浸的
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