第一章
1，发展虚拟现实技术的目的性
他的实时三维空间表现能力、自然交互式的操作环境以及给人带来的身临其境的感觉，不但
为人机交互技术开创了新的研究领域，为智能工程的应用提供了新的界面工具，为各类工程
大规模数据可视化提供了新的描述方法，同时还为人们探索宏观世界和微观世界的运动变化
规律提供了极大的便利
2，何谓自然交互和实时交互
自然交互：利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种用户专用设备使用户“投入”到该
环境中，实现用户与该环境进行自然交互技术。
实时交互：VR 何以让用户使用人的自然技能对虚拟世界的事物进行考察或操作，同时提供
视、听、触等多种直观而又自然的实时感知。
3，试述典型的虚拟现实系统的工作原理
一个典型的 VR 系统主要由计算机软、硬件系统（包括 VR 软件和 VR 环境数据库）和 VR 输入、
输出设备等组成。其中，计算机是 VR 系统的心脏，负责构建虚拟世界和实现人机交互。
VR 软件负责提供友好的人机交互界面，使用户具备实时构建和参与虚拟世界的能力。
VR 输入输出设备用于观察和操纵虚拟世界。用户与虚拟世界交互的大致过程：用户首先激
活头盔、手套和话筒等输入设备。为计算机提供输入信号，VR 软件收到由跟踪器和传感器
送来的输入信号后加以处理，然后对虚拟环境数据库做必要的更新，调整当前的虚拟环境场
景，并将这一新视点下的三维视觉图像以及其他（如声音，触觉，力反馈等）信息立即传送
到相应的输出设备（头盔显示器，耳机，数据手套等），以便用户及时获得多种感官上的虚
拟效果。
4，虚拟现实技术的三大基本特征：交互性，沉浸感，想象力。
VR 的交互性是指用户对虚拟环境中对象的可操作程度和从虚拟环境中得到的反馈的自然程
度（包括实时性）VR 的沉浸感又称临场感，是指用户感到作为主角存在于虚拟环境中的真
实程度，即让用户由观察者变为参与者，觉得自己是计算机系统所创建的虚拟环境中的一部
分，并能全身心的沉浸于虚拟实践中。 沉浸感被认为是 VR 的主要的特征。VR 的想象力是
指用户在虚拟世界中根据所获得的多种信息和自身在系统中的行为，通过逻辑判断、推理和
联想等思维过程，随着系统的运行状态变化而对其未来进展进行想象的能力。它有助于人类
或许更多的知识。认识复杂系统深层次的机理和规律。
虚拟现实技术：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的技术
虚拟现实技术的研究目标：消除人所处的环境和计算机系统之间的界限，即在计算机系统提
供的虚拟空间中，人可以使用眼睛、耳朵、皮肤、手势和语言等各种感觉器官直接与之发生
交互，这就是虚拟环境下的自然交互技术。即为自然交互。
虚拟现实系统的分类：1、桌面式 VR 系统（使用个人计算机和低级工作站来产生三维空间
的交互场景） 2、沉浸式 VR 系统（利用头盔显示器、洞穴式显示设备和数据手套等交互设
备把用户的视觉、听觉和其他感觉封闭起来） 3、增强式 VR 系统（允许用户对现实世界进
行观察的同时，将虚拟图像叠加在真实物理对象之上） 4、分布式 VR 系统（指基于网络构
建的虚拟环境，将位于不同物理位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相连接并共享信
息）
虚拟现实技术的应用领域：1、教育与训练（仿真教学与实验、特殊教育、多种专业训练、
应急演练和军事演习） 2、设计与规划 3、科学计算可视化 4、商业领域 5、艺术与娱乐
第二章
1， 跟踪系统的功能是什么
他是 VR 系统实现人机之间沟通的重要手段，是实时处理的关键数据
2，VR 系统中常用的立体显示设备以及他们在应用中分别存在哪些侧重点和差异
VR 系统中常用的立体显示设备可分为固定式、头盔式和手持式 3 大类
固定式立体显示设备通常会被安装在某一位置，不具备有可移动性或不必要移动。头盔显示
器它通常被固定在用户的头部，随着头部的运动而运动，并装有位置跟踪器，能够实时测出
头部的位置和朝向，并输入到计算机中。头盔显示器可以是参与者暂时与真实世界隔离开，
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