虚拟现实系统的六个组成部分

一个典型的虚拟现实系统主要由计算机、输入/输出设备、应用软件和数据库等部分组成。

1. 计算机

在虚拟现实系统中，计算机起着至关重要的作用，可以称之为虚拟现实世界的心脏。它负责整个虚拟世界的实时渲染计算，用户和虚拟世界的实时交互计算等功能。由于计算机生成的虚拟世界具有高度复杂性，尤其在大规模复杂场景中，渲染虚拟世界所需的计算机量级为巨大，因此虚拟现实系统对计算机配置的要求非常高。

2. 输入/输出设备

虚拟现实系统要求用户采用自然的方式与虚拟世界进行交互，传统的鼠标和键盘是无法实现这个目标的，这就需要采用特殊的交互设备，用以识别用户各种形式的输入，并实时生成相对应的反馈信息。目前，常用的交互设备有用于手势输入的数据手套、用于语音交互的三维声音系统、用于立体视觉输出的头盔显示等。

3. 应用软件

为了实现虚拟现实系统，需要很多辅助软件的支持。这些辅助软件一般用于准备构建虚拟世界所需的素材。例如：在前期数据采集和图片整理时，需要使用AutoCAD和Photoshop等二维软件和建筑制图软件；在建模贴图时，需要使用3DMax、MAYA等主流三维软件；在准备音视频素材时，需要使用Audition、Premiere等软件。

为了将各种媒体素材组织在一起，形成完整的具有交互功能的虚拟世界，还需要专业的虚拟现实引擎软件，它主要负责完成虚拟现实系统中的模型组装、热点控制、运动模式设立、声音生成等工作。另外，它还要为虚拟世界和后台数据库、虚拟世界和交互硬件建立起必要的接口联系。成熟的虚拟现实引擎软件还会提供插件接口，允许客户针对不同的功能需求而自主研发一些插件。

4. 数据库

虚拟现实系统中，数据库的作用主要是存储系统需要的各种数据，例如地形数据、场景模型、各种制作的建筑模型等各方面信息。对于所有在虚拟现实系统中出现的物体，在数据库中都需要有相应的模型。

如今市面上的虚拟现实眼镜、虚拟现实头盔都为基于头盔显示器的典型虚拟现实系统。它由计算机、头盔显示器、数据手套、力反馈装置、话筒、耳机等设备组成。该系统首先由计算机生成一个虚拟世界，由头盔显示器输出的一个立体现实的景象；用户可以通过头的转动、手的移动、语言等与虚拟世界进行自然交互；计算机能根据用户输入的各种信息实时进行计算，即时地交互行为进行反馈，由头盔式显示器更新相应的场景显示，由耳机输出虚拟立体声音、由力反馈装置产生触觉(力觉)反馈。

虚拟现实系统中应用最多的交互设备是头盔显示器和数据手套。但是如果把使用这些设备作为虚拟显示系统的标志就显得不够准确。这是因为，虚拟现实技术是在计算机应用和人机交互方面开创的全新领域，当前这一领域的研究还处于初步阶段，头盔显示器和数据手套等设备只是当前已经研制实现的交互设备，未来人们还会研制出其他更具沉浸感的交互设备。