隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為社會(huì)生活中不可缺少的重要組成部分，友好的人機(jī)接口技術(shù)很早已成為人們關(guān)心的一個(gè)重要課題，因?yàn)橐粋€(gè)比較差的人機(jī)交互接口很可能將使一個(gè)功能很強(qiáng)的產(chǎn)品變得不可接受。

總體來講，人機(jī)接口技術(shù)主要研究方向有兩個(gè)方面：（1）人如何命令系統(tǒng)（2）系統(tǒng)如何向用戶提供信息。

眾所周知，人在使用計(jì)算機(jī)方面的感受（即人機(jī)交互部分的友好度）直接影響到人對(duì)系統(tǒng)的接受程度，而這兩個(gè)方面直接決定了人機(jī)交互部分的友好度。

總結(jié)：三維軟件與人類生產(chǎn)活動(dòng)中的技術(shù)應(yīng)用，創(chuàng)造日常生產(chǎn)活動(dòng)與生產(chǎn)資料的再創(chuàng)造的高端制造規(guī)劃工程模型。為所有改良型企業(yè)提供一切規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。

VRP子軟件體系

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨使得人類的交流采用了新的方式，進(jìn)入了新的領(lǐng)域。具體發(fā)展過程如下：命令界面—圖形用戶界面—多媒體界面—虛擬現(xiàn)實(shí)。

那么，什么是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)？

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR），是由美國(guó)VPL公司創(chuàng)建人拉尼爾（Jaron Lanier）在20世紀(jì)80年代初提出的。其具體內(nèi)涵是：總合利用計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)和各種現(xiàn)實(shí)及控制等接口設(shè)備，在計(jì)算機(jī)上生成的、可交互的三維環(huán)境中提供沉浸感覺的技術(shù)。其中，計(jì)算機(jī)生成的、可交互的三維環(huán)境成為虛擬環(huán)境（即Virtual Environment，簡(jiǎn)稱VE）。[1]

VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可廣泛的應(yīng)用于城市規(guī)劃、室內(nèi)設(shè)計(jì)、工業(yè)仿真、古跡復(fù)原、橋梁道路設(shè)計(jì)、房地產(chǎn)銷售、旅游教學(xué)、水利電力、地質(zhì)災(zāi)害等眾多領(lǐng)域，為其提供切實(shí)可行的解決方案。[2]

vr城市規(guī)劃一直是對(duì)全新的可視化技術(shù)需求最為迫切的領(lǐng)域之一，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用在城市規(guī)劃的各個(gè)方面，并帶來切實(shí)且可觀的利益： 展現(xiàn)規(guī)劃方案虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的沉浸感和互動(dòng)性不但能夠給用戶帶來強(qiáng)烈、逼真的感官?zèng)_擊，獲得身臨其境的體驗(yàn)，還可以通過其數(shù)據(jù)接口在實(shí)時(shí)的虛擬環(huán)境中隨時(shí)獲取項(xiàng)目的數(shù)據(jù)資料，方便大型復(fù)雜工程項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、投標(biāo)、報(bào)批、管理，有利于設(shè)計(jì)與管理人員對(duì)各種規(guī)劃設(shè)計(jì)方案進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)與方案評(píng)審。規(guī)避設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)所建立的虛擬環(huán)境是由基于真實(shí)數(shù)據(jù)建立的數(shù)字模型組合而成，嚴(yán)格遵循工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求建立逼真的三維場(chǎng)景，對(duì)規(guī)劃項(xiàng)目進(jìn)行真實(shí)的“再現(xiàn)”。

用戶在三維場(chǎng)景中任意漫游，人機(jī)交互，這樣很多不易察覺的設(shè)計(jì)缺陷能夠輕易地被發(fā)現(xiàn)，減少由于事先規(guī)劃不周全而造成的無可挽回的損失與遺憾，大大提高了項(xiàng)目的評(píng)估質(zhì)量。加快設(shè)計(jì)速度運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，我們可以很輕松隨意的進(jìn)行修改，改變建筑高度，改變建筑外立面的材質(zhì)、顏色，改變綠化密度，只要修改系統(tǒng)中的參數(shù)即可。

從而大大加快了方案設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量，提高了方案設(shè)計(jì)和修正的效率，也節(jié)省了大量的資金，提供合作平臺(tái)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠使政府規(guī)劃部門、項(xiàng)目開發(fā)商、工程人員及公眾可從任意角度，實(shí)時(shí)互動(dòng)真實(shí)地看到規(guī)劃效果，更好地掌握城市的形態(tài)和理解規(guī)劃師的設(shè)計(jì)意圖。

有效的合作是保證城市規(guī)劃最終成功的前提，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為這種合作提供了理想的橋梁，這是傳統(tǒng)手段如平面圖、效果圖、沙盤乃至動(dòng)畫等所不能達(dá)到的。加強(qiáng)宣傳效果對(duì)于公眾關(guān)心的大型規(guī)劃項(xiàng)目，在項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)過程中，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以將現(xiàn)有的方案導(dǎo)出為視頻文件用來制作多媒體資料予以一定程度的公示，讓公眾真正的參與到項(xiàng)目中來。當(dāng)項(xiàng)目方案最終確定后，也可以通過視頻輸出制作多媒體宣傳片，進(jìn)一步提高項(xiàng)目的宣傳展示效果。

以現(xiàn)實(shí)城市為藍(lán)本，在虛擬空間“復(fù)制”出一座與之對(duì)應(yīng)的數(shù)字城市，讓一城變雙城，這種三維虛擬數(shù)字城市距離我們已經(jīng)不遠(yuǎn)。概括來講，數(shù)字城市是以數(shù)據(jù)為中心，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的采集、分析與應(yīng)用，是現(xiàn)實(shí)城市的數(shù)字化及其延伸。我們生活在一個(gè)三維世界里，城市是個(gè)復(fù)雜的巨大系統(tǒng)，包括用地、建筑、市政設(shè)施等多個(gè)子系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)之間具有復(fù)雜的空間關(guān)系。但目前的數(shù)字世界，還是以二維的圖像和文字為主，真正的三維內(nèi)容很少。隨著科技的進(jìn)步，構(gòu)建一個(gè)逼真的三維數(shù)字世界是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

通過3D互動(dòng)技術(shù)還原現(xiàn)實(shí)中的旅游景區(qū)，而從在網(wǎng)上構(gòu)建一個(gè)3D虛擬景區(qū)。游客可以通過建立個(gè)性化的3D虛擬化身，在3D的景區(qū)環(huán)境中直接試玩旅游景點(diǎn)，身臨其境的查看擬真的景點(diǎn)信息，足不出戶的體驗(yàn)千姿百態(tài)的風(fēng)景勝跡以及景點(diǎn)背后的傳奇故事。由此，讓所有的游客可以增加對(duì)于景點(diǎn)深層次的了解與熟悉，引發(fā)在現(xiàn)實(shí)中也希望“到此一游”的旅行需求。游客還可以與其它游客（3D虛擬化身）以及景區(qū)的導(dǎo)游（3D虛擬化身）互動(dòng)交談，一起討論對(duì)相關(guān)景點(diǎn)的旅游心得、奇聞趣事、出行指南等，通過這一切的有效交流，游客在未到真實(shí)景點(diǎn)之前就已經(jīng)掌握了很多的景點(diǎn)知識(shí)以及出行須知。景點(diǎn)管理人員或?qū)в我部梢栽诰€主動(dòng)推薦特色旅游景點(diǎn)，更好的推廣旅游景點(diǎn)。同時(shí)，也可以通過這個(gè)平臺(tái)，聽取游客的建議及點(diǎn)評(píng)，更好的規(guī)劃與建設(shè)現(xiàn)實(shí)中的旅游景點(diǎn)

VR在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在虛擬環(huán)境中，可以建立虛擬的人體模型，借助于跟蹤球、HMD、感覺手套，學(xué)生可以很容易了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu)，這比現(xiàn)有的采用教科書的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初基于兩個(gè)SGI工作站建立了一個(gè)虛擬外科手術(shù)訓(xùn)練器，用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。這個(gè)虛擬的環(huán)境包括虛擬的手術(shù)臺(tái)與手術(shù)燈，虛擬的外科工具（如手術(shù)刀、注射器、手術(shù)鉗等），虛擬的人體模型與器官等。借助于HMD及感覺手套，使用者可以對(duì)虛擬的人體模型進(jìn)行手術(shù)。但該系統(tǒng)有待進(jìn)一步改進(jìn)，如需提高環(huán)境的真實(shí)感，增加網(wǎng)絡(luò)功能，使其能同時(shí)培訓(xùn)多個(gè)使用者，或可在外地專家的指導(dǎo)下工作等。另外，在遠(yuǎn)距離遙控外科手術(shù)，復(fù)雜手術(shù)的計(jì)劃安排，手術(shù)過程的信息指導(dǎo)，手術(shù)后果預(yù)測(cè)及改善殘疾人生恬狀況，乃至新型藥物的研制等方面，VR技術(shù)都有十分重要的意義。

在醫(yī)學(xué)院校，學(xué)生可在虛擬實(shí)驗(yàn)室中，進(jìn)行“尸體”解剖和各種手術(shù)練習(xí)。用這項(xiàng)技術(shù)，由于不受標(biāo)本、場(chǎng)地等的限制，所以培訓(xùn)費(fèi)用大大降低。一些用于醫(yī)學(xué)培訓(xùn)、實(shí)習(xí)和研究的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，仿真程度非常高，其優(yōu)越性和效果是不可估量和不可比擬的。例如，導(dǎo)管插入動(dòng)脈的模擬器，可以使學(xué)生反復(fù)實(shí)踐導(dǎo)管插入動(dòng)脈時(shí)的操作；眼睛手術(shù)模擬器，根據(jù)人眼的前眼結(jié)構(gòu)創(chuàng)造出三維立體圖像，并帶有實(shí)時(shí)的觸覺反饋，學(xué)生利用它可以觀察模擬移去晶狀體的全過程，并觀察到眼睛前部結(jié)構(gòu)的血管、虹膜和鞏膜組織及角膜的透明度等。還有麻醉虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、口腔手術(shù)模擬器等。

外科醫(yī)生在真正動(dòng)手術(shù)之前，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的幫助，能在顯示器上重復(fù)地模擬手術(shù)，移動(dòng)人體內(nèi)的器官，尋找最佳手術(shù)方案并提高熟練度。另外，在遠(yuǎn)距離遙控外科手術(shù)，復(fù)雜手術(shù)的計(jì)劃安排，手術(shù)過程的信息指導(dǎo)，手術(shù)后果預(yù)測(cè)及改善殘疾人生活狀況，乃至新藥研制等方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)都能發(fā)揮十分重要的作用。

vr豐富的感覺能力與3D顯示環(huán)境使得VR成為理想的視頻游戲工具。由于在娛樂方面對(duì)VR的真實(shí)感要求不是太高，故近些年來VR在該方面發(fā)展最為迅猛。如Chicago（芝加哥）開放了世界上第一臺(tái)大型可供多人使用的VR娛樂系統(tǒng)，其主題是關(guān)于3025年的一場(chǎng)未來戰(zhàn)爭(zhēng)；英國(guó)開發(fā)的稱為“Virtuality”的VR游戲系統(tǒng)，配有HMD，大大增強(qiáng)了真實(shí)感；1992年的一臺(tái)稱為“Legeal Qust”的系統(tǒng)由于增加了人工智能功能，使計(jì)算機(jī)具備了自學(xué)習(xí)功能，大大增強(qiáng)了趣味性及難度，使該系統(tǒng)獲該年度VR產(chǎn)品獎(jiǎng)。另外在家庭娛樂方面VR也顯示出了很好的前景。[3]

作為傳輸顯示信息的媒體，VR在未來藝術(shù)領(lǐng)域方面所具有的潛在應(yīng)用能力也不可低估。VR所具有的臨場(chǎng)參與感與交互能力可以將靜態(tài)的藝術(shù)（如油畫、雕刻等）轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)的，可以使觀賞者更好地欣賞作者的思想藝術(shù)。另外，VR提高了藝術(shù)表現(xiàn)能力，如一個(gè)虛擬的音樂家可以演奏各種各樣的樂器，手足不便的人或遠(yuǎn)在外地的人可以在他生活的居室中去虛擬的音樂廳欣賞音樂會(huì)等等。

對(duì)藝術(shù)的潛在應(yīng)用價(jià)值同樣適用于教育，如在解釋一些復(fù)雜的系統(tǒng)抽象的概念如量子物理等方面，VR是非常有力的工具，Lofin等人在1993年建立了一個(gè)“虛擬的物理實(shí)驗(yàn)室”，用于解釋某些物理概念，如位置與速度，力量與位移等。

模擬訓(xùn)練一直是軍事與航天工業(yè)中的一個(gè)重要課題，這為VR提供了廣闊的應(yīng)用前景。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局DARPA自80年代起一直致力于研究稱為SIMNET的虛擬戰(zhàn)場(chǎng)系統(tǒng)，以提供坦克協(xié)同訓(xùn)練，該系統(tǒng)可聯(lián)結(jié)200多臺(tái)模擬器。另外利用VR技術(shù)，可模擬零重力環(huán)境，以代替現(xiàn)在非標(biāo)準(zhǔn)的水下訓(xùn)練宇航員的方法。

虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個(gè)演示媒體，而且還是一個(gè)設(shè)計(jì)工具。它以視覺形式反映了設(shè)計(jì)者的思想，比如裝修房屋之前，你首先要做的事是對(duì)房屋的結(jié)構(gòu)、外形做細(xì)致的構(gòu)思，為了使之定量化，你還需設(shè)計(jì)許多圖紙，當(dāng)然這些圖紙只能內(nèi)行人讀懂，虛擬現(xiàn)實(shí)可以把這種構(gòu)思變成看得見的虛擬物體和環(huán)境，使以往只能借助傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式提升到數(shù)字化的即看即所得的完美境界，大大提高了設(shè)計(jì)和規(guī)劃的質(zhì)量與效率。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，設(shè)計(jì)者可以完全按照自己的構(gòu)思去構(gòu)建裝飾“虛擬”的房間，并可以任意變換自己在房間中的位置，去觀察設(shè)計(jì)的效果，直到滿意為止。既節(jié)約了時(shí)間，又節(jié)省了做模型的費(fèi)用。

隨著房地產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，傳統(tǒng)的展示手段如平面圖、表現(xiàn)圖、沙盤、樣板房等已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足消費(fèi)者的需要。因此敏銳把握市場(chǎng)動(dòng)向，果斷啟用最新的技術(shù)并迅速轉(zhuǎn)化 為生產(chǎn)力，方可以領(lǐng)先一步，擊潰競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是集影視廣告、動(dòng)畫、多媒體、網(wǎng)絡(luò)科技于一身的最新型的房地產(chǎn)營(yíng)銷方式，在國(guó)內(nèi)的廣州、上海、北京等大城市，國(guó)外的加拿大、美國(guó)等經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)達(dá)的國(guó)家都非常熱門，是當(dāng)今房地產(chǎn)行業(yè)一個(gè)綜合實(shí)力的象征和標(biāo)志，其最主要的核心是房地產(chǎn)銷售！同時(shí)在房地產(chǎn)開發(fā)中的其他重要環(huán)節(jié)包括申報(bào)、審批、設(shè)計(jì)、宣傳等方面都有著非常迫切的需求。

vr當(dāng)今世界工業(yè)已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，大規(guī)模人海戰(zhàn)術(shù)早已不再適應(yīng)工業(yè)的發(fā)展，先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用顯現(xiàn)出巨大的威力，特別是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用正對(duì)工業(yè)進(jìn)行著一場(chǎng)前所未有的革命。虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)被世界上一些大型企業(yè)廣泛地應(yīng)用到工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)企業(yè)提高開發(fā)效率，加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集、分析、處理能力，減少?zèng)Q策失誤，降低企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)起到了重要的作用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引入,將使工業(yè)設(shè)計(jì)的手段和思想發(fā)生質(zhì)的飛躍,更加符合社會(huì)發(fā)展的需要,可以說在工業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是可行且必要的。

工業(yè)仿真系統(tǒng)不是簡(jiǎn)單的場(chǎng)景漫游，是真正意義上用于指導(dǎo)生產(chǎn)的仿真系統(tǒng)，它結(jié)合用戶業(yè)務(wù)層功能和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)組建一套完全的仿真系統(tǒng)，可組建B/S、C/S兩種架構(gòu)的應(yīng)用，可與企業(yè)ERP、MIS系統(tǒng)無縫對(duì)接，支持SqlServer、Oracle、MySql等主流數(shù)據(jù)庫。[4]

VRP子軟件體系VR（Virtual Reality）是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的意思，VRP（Virtual Reality Platform）是虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺(tái)的意思。

VRP的子軟件產(chǎn)品具體包括：

軟件用途：三維場(chǎng)景的模型導(dǎo)入、后期編輯、交互制作、特效制作、界面設(shè)計(jì)、打包發(fā)布的工具

客戶群：主要面向三維內(nèi)容制作公司

軟件用途：將VRP-BUILDER的編輯成果發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)，并且可讓客戶通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行對(duì)三維場(chǎng)景的瀏覽與互動(dòng)。

客戶群：直接面向所有互聯(lián)網(wǎng)用戶

軟件用途：可逼真的模擬各種物理學(xué)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)如碰撞、重力、摩擦、阻力、陀螺、粒子等自然現(xiàn)象，在算法過程中嚴(yán)格符合牛頓定律、動(dòng)量守恒、動(dòng)能守恒等物理原理

客戶群：主要面向院校和科研單位

軟件用途：具備建筑設(shè)計(jì)和城市規(guī)劃方面的專業(yè)功能，如數(shù)據(jù)庫查詢、實(shí)時(shí)測(cè)量、通視分析、高度調(diào)整、分層顯示、動(dòng)態(tài)導(dǎo)航、日照分析等 　客戶群：主要面向建筑設(shè)計(jì)、城市規(guī)劃的相關(guān)研究和管理部門

VRP-INDUSIM 工業(yè)仿真平臺(tái)

軟件用途：模型化，角色化，事件化的虛擬模擬，使演練更接近真實(shí)情況，降低演練和培訓(xùn)成本，降低演練風(fēng)險(xiǎn)。

客戶群：主要面向石油、電力、機(jī)械、重工、船舶、鋼鐵、礦山、應(yīng)急等行業(yè)

軟件用途：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)導(dǎo)游職業(yè)意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，積累講解專項(xiàng)知識(shí),架起學(xué)生與社會(huì)聯(lián)系的橋梁,全方位提升學(xué)生講解能力,讓單純的考試變成互動(dòng)教學(xué)與考核雙模式。

客戶群：主要面向?qū)в?、旅游?guī)劃 

vr軟件用途：是針對(duì)各類科博館、體驗(yàn)中心、大型展會(huì)等行業(yè)，將其展館、陳列品以及臨時(shí)展品移植到互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行展示、宣傳與教育的三維互動(dòng)體驗(yàn)解決方案。它將傳統(tǒng)展館與互聯(lián)網(wǎng)和三維虛擬技術(shù)相結(jié)合，打破了時(shí)間與空間的限制、最大化地提升了現(xiàn)實(shí)展館及展品的宣傳效果與社會(huì)價(jià)值，使得公眾通過互聯(lián)網(wǎng)即能真實(shí)感受展館及展品，并能在線參與各種互動(dòng)體驗(yàn)，網(wǎng)絡(luò)三維虛擬展館將成為未來最具價(jià)值的展示手段。

客戶群：科博館、藝術(shù)館、革命展館、工業(yè)展館、圖書館、旅游景區(qū)、企業(yè)體驗(yàn)中心以及各種園區(qū)

軟件用途：提供C++源碼級(jí)的開發(fā)函數(shù)庫，用戶可在此基礎(chǔ)之上開發(fā)出自己所需要的高效仿真軟件

客戶群：主要面向水利電力、能源交通等工業(yè)仿真研究與設(shè)計(jì)單位

操作靈活、界面友好、使用方便，就像在玩電腦游戲一樣簡(jiǎn)單 　易學(xué)易會(huì)、無需編程，也無需美術(shù)設(shè)計(jì)能力，就可以進(jìn)行3D制作

成本低、速度快，能夠幫助用戶高效率、低成本地做出想得到的3D作品

支持與VRP平臺(tái)所有軟件模塊的無縫接口，可以與以往所有軟件模塊結(jié)合使用，實(shí)現(xiàn)更炫、更豐富的交互功能。