原创《虚拟现实的机遇和挑战》：这篇虚拟现实论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
Facebook CEO扎克伯格称虚拟现实（VR,Virtual Reality）为“下一代计算机平台”,而VR这个在世界突然火热的话题,早在1935年的《皮格马利翁的眼镜》这部小说中就有所提及,文中描述戴上这种眼镜后,就能“看到”、听到、摸到各种东西.1957年,Morton Heilig发明的Sensorama提出了VR的概念,从上世纪60年代到80年代的早期探索,从80年代末到90年代初的爆点和沉寂,到今天全面进入大众视野.2016年可以说开启了VR潮流的第三个元年.
VR是人类梦想的实现,而很多富有想象力的作家则是预言家.雷布莱伯利在他1951年发表的小说《大草原》讲述了一对婴孩和一个虚拟育儿所的故事,而弗雷得里克波尔1955年的小说《地底下的隧道》则提到了一个永远重复体验同一天的男人,这个男人最后发现自己原来被困在了一个可怕的行销虚拟体验中.简单来说,虚拟现实技术是指利用计算机生成一种模拟环境,并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中,实现用户与该环境直接进行自然交互.VR让用户使用人的自然技能对虚拟现实中的物体进行操作,并能提供视觉、听觉、触觉等直观自然的实时感知.
开启VR潮流第三个元年
不可否认,作为第三个元年,2016年是VR快速发展的一年.VR是一项融合了计算机图形学、人机接口技术、传感技术、心理学、人机工程学及人工智能的综合技术.它带给人们的感受是：虚拟和现实之间已没有明显界限.通过某种方式,比如佩戴VR设备,来使用户产生处于虚拟世界的感觉,包括视觉听觉,甚至延伸到触觉及嗅觉.VR技术可以直接将我们投入虚拟的三维空间中,与交互的环境融为一体.或者说,让我们主观感受到我们本体是沉浸于一个三维的虚拟空间的.例如,可以通过眼睛看到三维立体图像,通过手和空间的物体进行操作支配,通过在真实世界的行走实现在三维虚拟世界的移动.显然,这样的技术具备三个主要特征：
沉浸感：用户能够沉浸于由高性能处理器产生的逼真的三维画面中.这需要一个封闭的视野范围,才能够使用户沉浸于构建的虚拟世界中,并不会有明显的虚拟和现实的差别.这也是许多VR设备都需要让用户佩戴一个封闭小盒子的原因.但单纯满足于沉浸感,把左右格式的3D视频搬到眼罩上,并不属于VR范畴.
交互性：用户与环境之间的交流可以被视作交互.利用传感器、眼球识别、动作捕捉等实现人机交互.VR系统可以说就是一种高级的人机交互系统,因此人机交互是虚拟现实的核心,同时也是VR技术的突破口和技术难点.
构想性：用户能构想客观不存在或者不可能发生的事情,通过想象与虚拟现实的结合来提高效率.虚拟现实技术给我们描绘的是一个充满想象的第二个世界,在这个虚拟的世界中,一切都是刚刚开始,目前社会中所有的商业模式和社交行为,在虚拟的空间中都可以得到复制甚至增强的体验.
基于以上三个特点,VR技术阻断了人原有的视觉输入,达到沉浸性；用虚拟构想的影像光线占据全部视觉,实现与影像的交互,达到欺骗大脑的效果.实际上,VR技术的本质是连接方式,处于不同空间位置的用户可以通过VR,与其他用户连接在一起,多人同时出现在所构想的虚拟世界中.
实际上早在20世纪90年代,VR的概念就已经出现在军事、工业、科研、医疗等领域.然而由于当时的技术条件有限,对于VR的理解还局限在平面模拟的层面,虽然有一定的促进作用,但是整体上不能算是革命性质的变革.
从技术发展的本质上看,虚拟现实经历了下面几个阶段的演进：第一,桌面虚拟现实：这个阶段是以电脑仿真和显示为基础的相关应用；第二,沉浸的虚拟现实：包括头显显示、虚拟空间的内容消费；第三,增强现实性的虚拟现实：头显和相关体感设备的使用,让虚拟现实有了初步的交互体验；第四,分布式虚拟现实系统：前面的所有虚拟现实场景都是单人单用户的虚拟场景,虚拟现实的目标是连接人和人,因此多用户协同共享虚拟现实才是虚拟现实的未来.
核心技术难点在于实现VR交互
人们想要进入虚拟现实的VR世界,终端设备是一个重要工具.当下,谷歌、微软、Oculus、三星、索尼、HTC已率先占据市场的一席之地,在中国大陆,暴风影音、乐相科技等也抢先推出了自己的相关设备.随着终端设备的市场逐步成熟,将会呈现千军万马过独木桥的特点,而最后胜出的往往是拥有强悍的技术和芯片能力的公司.所以,终端设备已成红海,市场很快趋于饱和,终端设备的体验和成本问题在硬件巨头入局的情况下会逐步得到解决.目前虚拟现实产业标准严重缺失,导致产业链发展不健全,硬件制作五花八门.不过此问题已经引起国际各方关注,行业标准将会逐步出台.
笔者认为,当下VR发展的核心技术难点在于实现VR交互.考虑到各种VR设备的推出以及VR内容制造商的逐步统一,步入2016年,VR的交互性将会成为核心.VR作为新一代多媒体手段,将带给人们更真实的视觉体验.不同的应用场景将存在不同的应用界面以供选择,而且在各个场景中也有很多的人机交互需求.VR的多维特点决定了它的交互要比平面图形交互拥有更加丰富的形式.目前市面上VR交互方式大致有以下几种：动作捕捉、触觉反馈、眼球追踪、肌电模拟、手势跟踪、方向追踪、语音交互、传感器这几个方面,其中手势追踪、眼球追踪、动作捕捉均是目前VR主流的交互方式.
然而交互方式各有优缺点,在短期内很难实现统一.首先,VR设备和手机、PC等不一样,它还不是一个标准化的交互载体,所以交互模式很难达到标准化；其次,VR是三维世界,这必将提高交互的复杂性与多样性.若想在三维世界实现沉浸感,VR交互自然应该包含现实世界所有的交互方式.着眼于现实,现有的VR技术主要仍依赖于手柄来进行界面选择和交互操作,同时运用各种传感器和机械器件来实现人体动作的捕捉和识别以及人体运动的采集.然而这种交互方式很难让人拥有最好的体验和最高的用户普及使用率.
虚拟现实论文参考资料：
结论：虚拟现实的机遇和挑战为关于虚拟现实方面的论文题目、论文提纲、虚拟现实论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
