國外虛擬現實技術的研究現狀 虛擬現實技術在國外軍事上的應用

美國是虛擬現實技術研究的發源地，其研究水平基本就代表國際虛擬現實發展的水平。近年來，虛擬現實在美國航空航天和軍事領域的若干成功應用獲得了巨大經濟效益和社會效益，促使美國政府進一步加大對虛擬現實技術研究的支持力度。

在軍事領域，虛擬現實在武器系統的性能評價和設計、操縱訓練和大規模軍事演習及戰役指揮方面發揮了重要作用，并產生了巨大的經濟效益。美國已初步建成一些洲際范圍的分布式虛擬環境，并將有人操縱和半自主兵力引入虛擬的戰役空間，在世界上處于領先地位。

美國空軍技術研究所(Air Force Institute of Technology)主要研究人類因素的檢測、計算機圖形學以及與大規模分布綜合環境應用有關的人機交互問題，尤其是研究培養實際操作人員的環境。其目標是實現在大規模、復雜的環境中，活動者在明確的目標的驅動下，主動采取行動的過程。海軍研究生院圖形和圖像實驗室(Naval Postgraduate School Graphics and Video laboratory)主要研究基于網絡化虛擬環境的交互仿真開發低價格模擬器。目前正在研制一種便宜、實時網絡化的飛行模擬器NPSNET4，它使用SIMNET和分布式交互仿真兩種協議進行主機之間的通信。美國陸軍研究所(U.S.Army Research Institute)從事虛擬環境的行為科學和計算機科學兩方面的研究，并在美國陸軍委員會支持下用于戰斗訓練的仿真電子戰場的應用中發揮著重要作用。密西根大學(University of Michigan)承擔了SOAR項目，其目的是通過提供改進的空軍仿真兵力來擴充LORAL MODSAF。這一計劃將使美國國防部在虛擬戰役仿真中具有智能化和難以戰勝，同時具備時態推理能力、多目標管理和傳感能力，使管理和操縱虛擬兵力的人減至最少。

在航天領域，美國宇航局(NASA)已經建立了航空、衛星維護VR訓練系統，空間站VR訓練系統，并且建立了可供全國使用的VR教育系統。北卡羅來納大學(UNC)是進行VR研究最早的大學，他們主要研究分子建模、航空駕駛、外科手術仿真和建筑仿真等。喬治梅森大學研制出一套在動態虛擬環境中的流體實時仿真系統。施樂公司研究中心在VR領域主要從事利用VRT建立未來辦公室的研究，并努力設計一項基于VR使得數據存取更容易的窗口系統。波音公司的波音777運輸機采用全無紙化設計，利用開發的虛擬現實系統將虛擬環境疊加于真實環境之上，把虛擬的模板顯示在正在加工的工件上，工人根據此模板控制待加工尺寸，從而簡化加工過程。

在歐洲，英國在VR開發的某些方面，特別是分布并行處理、輔助設備(包括觸覺反饋)設計和應用研究方面是領先的。英國Bristol公司發現，VR應用的交點應集中在整體綜合技術上，在軟件和硬件的某些領域處于領先地位。英國ARRL公司關于遠地呈現的研究實驗，主要包括VR重構問題，其產品還包括建筑和科學可視化計算。

歐洲其他一些較發達的國家如荷蘭、德國和瑞典等也積極進行VR的研究與應用。

瑞典的DIVE分布式虛擬交互環境是一個基于UNIX的，不同節點上的多個進程可以在同一個世界中工作的異質分布式系統。

荷蘭海牙TNO研究所的物理電子實驗室(TNO-PEL)開發的訓練和模擬系統，通過改進人機界面來改善現有的模擬系統，以使用戶完全介入模擬環境。

德國在VR的應用方面取得了出乎意料的成果。在改造傳統產業方面，一是用于產品設計、降低成本，避免新產品開發的風險;二是產品演示，吸引客戶爭取定單;三是用于培訓，在新生產設備投入使用前，用虛擬工廠來提高工人的操作水平。

2008年10月27—29日在法國舉行的ACM Symposi-um on Virtual Reality Software and Technology 大會，整體上促進了虛擬現實技術的深入發展。

日本的虛擬現實技術的發展在世界相關領域的研究中同樣具有舉足輕重的地位，它在建立大規模VR知識庫和虛擬現實的游戲方面取得了很大的成就。

東京技術學院精密和智能實驗室研究了一個用于建立三維模型的人性化界面，稱為SpmAR。NEC公司開發了一種虛擬現實系統，借助代用手來處理CAD中的三維形體模型，通過數據手套把對模型的處理與操作者的手聯系起來;日本國際工業和商業部產品科學研究院開發了一種采用X、Y記錄器的受力反饋裝置;東京大學的高級科學研究中心的研究重點主要集中在遠程控制方面，最近的研究項目是可以使用戶控制遠程攝像系統和一個模擬人手的隨動機械人手臂的主從系統;東京大學廣瀨研究室重點研究虛擬現實的可視化問題，他們正在開發一種虛擬全息系統，用于克服當前顯示和交互作用技術的局限性;日本奈良尖端技術研究生院大學教授千原國宏領導的研究小組于2004年開發出一種嗅覺模擬器，只要把虛擬空間里的水果放到鼻尖上一聞，裝置就會在鼻尖處放出水果的香味，這是虛擬現實技術在嗅覺研究領域的一項突破。

除了前面所提到的使用相關設備而實現的虛擬現實外，近幾年流行的3D街畫也是一種虛擬現實。3D街畫是使用彩色粉筆或者蠟筆來作畫，所以又稱作粉筆畫、3D街面粉質畫。它是一種極具視覺沖擊的變形藝術，利用特殊的透視原理，使用復雜的幾何作畫，通過彩筆勾擦揉抹，產生清新明麗、豐富細膩的色彩效果，在街頭地面或墻面上創造出逼真虛擬的復雜的場景物體，也可以精細入微地刻畫形象的質地肌理。站在特定的角度位置可以達到以假亂真、形象逼真的感官效果和身臨其境的感受。3D街畫被國家地理雜志譽為一種全新的藝術形式。