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虚拟仿真

Three-dimensional animation

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    虚拟仿真又称虚拟现实技术或模拟技术,就是用一个虚拟的系统模仿另一个真实系统的技术。从狭义上讲,虚拟仿真是指20世纪40年代伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一类试验研究的新技术;从广义上来说,虚拟仿真则是在人类认识自然界客观规律的历程中一直被有效地使用着。由于计算机技术的发展,仿真技术逐步自成体系,成为继数学推理、科学实验之后人类认识自然界客观规律的第三类基本方法,而且正在发展成为人类认识、改造和创造客观世界的一项通用性、战略性技术。

    同时,人们对仿真技术的期望也越来越高,过去,人们只用仿真技术来模拟某个物理现象、设备或简单系统;今天,人们要求能用仿真技术来描述复杂系统,甚至由众多不同系统组成的系统体系。这就要求仿真技术需要进一步发展,并吸纳、融合其他相关技术。

    虚拟现实(Virtual Reality)技术,简称VR,是20世纪80年代新崛起的一种综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等。它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的三维信息的人工环境——虚拟环境,可以逼真地模拟现实世界(甚至是不存在的)的事物和环境,人投入到这种环境中,立即有“亲临其境”的感觉,并可亲自操作,自然地与虚拟环境进行交互。

    VR技术主要有三方面的含义:第一,是借助于计算机生成的环境是虚幻的;第二,人对这种环境的感觉(视、听、触、嗅等)是逼真的;第三,人可以通过自然的方法(手动、眼动、口说、其他肢体动作等)与这个环境进行交互,虚拟环境还能够实时地作出相应的反应。

    虚拟仿真技术,则是在多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息科技迅猛发展的基础上,将仿真技术与虚拟现实技术相结合的产物,是一种更高级的仿真技术。虚拟仿真技术以构建全系统统一的完整的虚拟环境为典型特征,并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体。实体可以是模拟器,也可以是其他的虚拟仿真系统,也可用一些简单的数学模型表示。实体在虚拟环境中相互作用,或与虚拟环境作用,以表现客观世界的真实特征。虚拟仿真技术的这种集成化、虚拟化与网络化的特征,充分满足了现代仿真技术的发展需求。






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