隨著科學技術和社會生產力的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的需求日益旺盛。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)也取得了巨大進步，并逐步成為一個新的科學技術領域。那么，一個典型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)都由哪幾部分組成呢？

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)（Virtual Reality System，簡稱VR；又譯作靈境、幻真）是近年來出現(xiàn)的圖形圖像領域的高新技術，也被稱為靈境技術或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實是利用電腦模擬產生一個三度空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身臨其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。

一個典型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要由計算機、輸入/輸出設備、應用軟件和數(shù)據(jù)庫等部分組成。

1.計算機

在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，計算機起著至關重要的作用，可以稱之為虛擬現(xiàn)實世界的心臟。它負責整個虛擬世界的實時渲染計算，用戶和虛擬世界的實時交互計算等功能。

由于計算機生成的虛擬世界具有高度復雜性，尤其在大規(guī)模復雜場景中，渲染虛擬世界所需的計算機量級巨大，因此虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)對計算機配置的要求非常高。

2.輸入/輸出設備

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)要求用戶采用自然的方式與虛擬世界進行交互，傳統(tǒng)的鼠標和鍵盤是無法實現(xiàn)這個目標的，這就需要采用特殊的交互設備，用以識別用戶各種形式的輸入，并實時生成相對應的反饋信息。

目前，常用的交互設備有用于手勢輸入的數(shù)據(jù)手套、用于語音交互的三維聲音系統(tǒng)、用于立體視覺輸出的頭盔顯示等。

3. 應用軟件

為了實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，需要很多輔助軟件的支持。這些輔助軟件一般用于準備構建虛擬世界所需的素材。例如：在前期數(shù)據(jù)采集和圖片整理時，需要使用AutoCAD和Photoshop等二維軟件和建筑制圖軟件；在建模貼圖時，需要使用3DMax、MAYA等主流三維軟件；在準備音視頻素材時，需要使用Audition、Premiere等軟件。

為了將各種媒體素材組織在一起，形成完整的具有交互功能的虛擬世界，還需要專業(yè)的虛擬現(xiàn)實引擎軟件，它主要負責完成虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的模型組裝、熱點控制、運動模式設立、聲音生成等工作。另外，它還要為虛擬世界和后臺數(shù)據(jù)庫、虛擬世界和交互硬件建立起必要的接口聯(lián)系。成熟的虛擬現(xiàn)實引擎軟件還會提供插件接口，允許客戶針對不同的功能需求而自主研發(fā)一些插件。

4.數(shù)據(jù)庫

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫的作用主要是存儲系統(tǒng)需要的各種數(shù)據(jù)，例如地形數(shù)據(jù)、場景模型、各種制作的建筑模型等各方面信息。對于所有在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中出現(xiàn)的物體，在數(shù)據(jù)庫中都需要有相應的模型。

如今市面上的虛擬現(xiàn)實眼鏡、虛擬現(xiàn)實頭盔都為基于頭盔顯示器的典型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。它由計算機、頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套、力反饋裝置、話筒、耳機等設備組成。該系統(tǒng)首先由計算機生成一個虛擬世界，由頭盔顯示器輸出的一個立體現(xiàn)實的景象；用戶可以通過頭的轉動、手的移動、語言等與虛擬世界進行自然交互；計算機能根據(jù)用戶輸入的各種信息實時進行計算，即時地交互行為進行反饋，由頭盔式顯示器更新相應的場景顯示，由耳機輸出虛擬立體聲音、由力反饋裝置產生觸覺(力覺)反饋。

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中應用最多的交互設備是頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套。但是如果把使用這些設備作為虛擬顯示系統(tǒng)的標志就顯得不夠準確。因為，虛擬現(xiàn)實技術是在計算機應用和人機交互方面開創(chuàng)的全新領域，當前這一領域的研究還處于初步階段，未來人們還會研制出其他更具沉浸感的交互設備，讓我們一起期待吧！