虚拟现实即将到来，很多瓶颈需要解决。
今年被业内人士称为“虚拟现实技术元年”。
预计几年内我国VR市场规模将快速翻倍，达到每年1亿元。
大家都在谈论虚拟现实，但虚拟现实到底是什么？我们特别邀请了著名专家、武汉理工大学博士生导师陈定方教授为读者进行分析。
从我们记事起，幻想就一直伴随着我们。
当你看演唱会时，你有没有想象过，在耀眼的舞台上表演的人就是你？看武侠小说的时候，你有没有想象过自己就是侠义温柔的主角？幻想给你带来幸福的感觉。
在幻想中，你可以成为任何你想要的人。
要是有一种技术能让我们的幻想尽可能真实就好了！虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是近年来兴起的一项高科技技术，又称精神境界或人工环境。
虚拟现实技术利用计算机软硬件、传感器和网络，生成包含三维几何空间和时间维度的四维虚拟世界。
它提供视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等感官的模拟，让用户有身临其境的感觉。
一般来说，可以实时、不受限制地观察和触摸 4D 空间中的事物。
沉浸式交互概念 并非现实胜于现实 虚拟现实具有以下特点： 沉浸式 沉浸式又称现场参与度，是指用户作为主角存在于虚拟环境中的真实程度。
理想的模拟环境应该是用户难以辨别真假的，比如比现实更理想的灯光、音响效果。
在虚拟环境中，用户的视觉、触觉、嗅觉等感官反应与现实世界中一模一样，给用户一种身临其境的感觉。
要实现这种感觉，必须对人的视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉进行适当的模拟，而这些感觉的模拟很大程度上是通过虚拟现实的外部设备来完成的。
交互性 交互性是虚拟现实技术最重要的特征。
在虚拟环境中，用户不仅可以控制其中的3D物体，还可以相互交流。
对于那些想要寻求刺激的运动但又害怕的人来说，虚拟现实技术为他们提供了一个享受运动的平台。
例如，在交互式滑翔装置中，你用双手来操作屏幕上的虚拟滑翔装置，无需担心。
您可以保证自己的安全并体验参与的乐趣，同时还可以掌握滑翔技术。
可谓一箭三雕。
概念性：概念性强调虚拟现实技术具有广阔的想象空间。
用户沉浸在虚拟环境中，通过交互获取新知识。
他们不仅可以再现真实环境，还可以自由构思和设计客观不存在的环境。
视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉“武装部”提供全方位的感觉。
所谓虚拟现实的“武装部门”，实际上就是实现虚拟现实所需要的工具部门。
这个武装分支最重要的成员就是计算机。
因为计算机的存在使得虚拟世界得以构建，让人们通过计算机与虚拟世界进行交互、传递信息。
计算机可以帮助我们有机地团结武装部队成员，使武装部队成为一支不断壮大的队伍。
视觉 俗话说眼见为实，但在虚拟世界中，眼见并非现实，都是幻象。
而这些虚幻的东西，有时需要我们借助某种“利器”去感受、沉浸其中。
这就是“数据头盔”，也称为头盔显示器。
听觉虚拟世界是听觉虚拟的世界。
虚拟世界中听到的声音都是由计算机产生并通过扬声器播放的。
例如，当音箱播放飞机从左向右飞过头顶的声音时，如果你闭上眼睛，你会真切地感觉到有一架飞机从左向右飞过头顶。
这就是声音给你的刺激。
触摸 现实生活中，当我们伸手触摸某个物体时，你会有一种触摸的感觉，感觉这个物体也给了你相应的信息。
那么，虚拟现实技术是如何让我们产生这种感觉的呢？这正是力反馈的作用。
在虚拟现实世界中，力反馈可以给我们带来真实的触觉，而这种反馈正是由于力反馈设备而产生的。
另外，嗅觉甚至味觉也是通过各个工具部门产生的。
最初的想法是在半个世纪前产生的。
科技正处于快速发展时期。
那么，虚拟现实技术是如何产生的呢？ 2006年，美国国防高级研究计划局信息处理技术办公室主任在一篇文章中指出：“计算机现实屏幕应该作为观察虚拟世界的窗口。
计算机系统可以使景象、窗口中的声音、事件和行为都非常逼真”，很快，虚拟现实应运而生。
2007年，计算机图形学创始人、被誉为虚拟现实“先驱”的伊万·萨瑟兰（Ivan Sutherland）开发出了第一款头盔——利用两个可戴在眼睛上的阴极射线管安装立体显示器，并发表论文，深入讨论了头盔式三维显示装置的设计要求和构造原理，并绘制了该装置的设计原型。
2000年，迈伦·克鲁格（Myron Krueger）提出了“人工现实”的想法，它展示了“一个不存在的概念环境”，成为三维显示技术的基础工作。
20世纪80年代，美国宇航局和美国国防部组织了一系列关于虚拟现实技术的研究并取得了显着的成果，引起了人们对虚拟现实技术的广泛关注。
2006年，Scott Fisher等人开发了著名的“数据手套”，名为VIEW。
该装置可以测量手指关节的运动、手掌的弯曲、手指的张开和闭合，从而通过编程实现各种功能。
标志语言。
2016年，全球首个基于头盔显示器和数据手套的虚拟现实系统VIEW研发成功。
这是世界上第一个比较完整的多用途、多感官虚拟现实系统。
它采用头盔式显示器、数据手套、语言识别与跟踪等技术，应用于空间技术、科学计算可视化、远程操作等领域。
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20世纪90年代以来，在“需求驱动”和“技术驱动”的推动下，虚拟现实技术取得了长足的进步，技术成果已成功融入到一些具有巨大现实前景的应用系统中。
延伸阅读 VR技术应用“万能” VR技术在军事、艺术、文化娱乐、交通行业、安防、教育、医疗等领域都有重要应用。
在军事领域，模拟单个士兵进行训练和评估。
士兵可以通过三维头盔、数据服、数据手套等制定或选择相应的战术动作，体验不同的战斗效果，进而像参加实战一样锻炼和提高自己的技术水平。
快速反应能力和心理承受能力。
指挥决策虚拟系统利用VR技术，根据侦察数据合成战场全景，让训练有素的指挥员通过传感设备观察双方的兵力部署和战场情况，从而判断敌情。
VR技术也广泛应用于娱乐和艺术领域。
3D游戏利用VR技术给玩家带来身临其境的感觉。
这不仅是VR技术的一个重要应用方向，对VR技术的快速发展也起到了巨大的需求驱动作用。
VR技术构建文物模型，还原文物模型，最后整合这些文物数据。
利用互联网等多媒体，无法亲眼展示的文物可以生动地展现在我们眼前。
正在建设的国家“超级工程”港珠澳大桥，在主体工程设计、施工过程中的安装碰撞检查以及人工岛和通航桥梁的设计中也充分应用了虚拟现实技术。
每个人都有对美的热爱。
对于女性朋友来说，买衣服既是一件快乐的事情，也是一件非常困难的事情。
但现在VR技术已经让它变得非常简单。
顾客根据自己的身材特点设置相应的参数，模特就会自动穿上我们选择的衣服，向我们展示穿着效果。
但它并不止于此。
一种交互式、沉浸式的虚拟试衣技术应运而生。
人们只要站在合适的距离，用手势，就可以完成各类衣服的挑选并“穿”起来。
在人身上。
它利用红外传感技术捕捉人的轮廓，并利用手势控制技术进行触摸点选择。
它根据人的距离和身体的大小，将衣服紧贴地“穿”在身上，让顾客脱、脱、换、穿。
免费。
汽车驾驶模拟器可以让人们足不出户就能学会驾驶。
驾驶员可以真实感受到各种实际车况和路况信息，甚至可以让不同地区的多个用户在同一个虚拟世界中实时交互，交流驾驶体验，完成各种驾驶任务。
VR技术的医疗应用包括数字医院、虚拟手术、医学教学等。
在虚拟环境中，可以建立虚拟人体模型。
同时，借助追踪球、头戴式视觉设备、数据手套，学习者可以轻松了解人体内部各个器官的结构，比阅读课本有效得多。
虚拟现实的瓶颈在哪里？与其他产品相比，虚拟现实的特点是沉浸性和交互性。
如何更好地利用这些优势，是业内人士正在考虑的问题。
然而，虚拟现实的瓶颈远不止这些。
中国计算机学会理事长、北京师范大学教育部虚拟现实应用工程研究中心主任周明全在接受媒体采访时表示：“从科研角度来看，虚拟现实技术已经积累了一定的基础。
经过几十年的发展已经有了一定的发展并相对成熟。
但一项技术从实验室到消费者还有很长的路要走，这需要巨大的投入和整个行业的推动。
“虚拟现实国内外缺乏统一标准，现阶段国内外都有需求，共同的瓶颈是缺乏统一标准、内容稀缺。
《白皮书》指出，虚拟现实快速健康发展虚拟现实产业需要标准和规范的引导，目前整个产业链的发展就像是链条共舞，这个链条并不适合虚拟现实现有的一些标准和规范，因为一些技术要求。
虚拟现实的发展超出了一些原有配套产业的技术要求，这对此给出了很好的解释。
过高、内容呈现方式多样、虚拟现实内容没有统一标准、各种虚拟现实设备尚未互联，这些都成为制约虚拟现实大规模产业应用的关键因素。
同时，海量的虚拟现实内容数据给实时网络传输带来了新的挑战。
“事实上，标准问题已引起国际各方的关注。
目前，相关国际标准化活动已由ISO/IEC JTC1/SC24（国际标准化组织/国际电工委员会1联合技术委员会1分委会24：计算机）开展图形、图像处理和环境数据表示）和 ISO/IEC JTC1/SC29（国际标准化组织/国际电工委员会第 1 联合技术委员会 29：音频、成像、多媒体和超媒体信息）、SC24 和 SC29 建立了联合工作英国数字媒体技术创新中心Advanced Television表示，已经建立了机制来共同推动增强现实连续体概念和参考模型（ARC）的相关标准制定。
Center DTG（数字电视集团）首席执行官Rich最近表示，该组织将考虑推动虚拟现实的标准化。
据《白皮书》透露，DTG此前发布了虚拟现实白皮书，并计划在2020年在国内进行进一步研究。
据介绍，在虚拟现实终端设备方面，无论是增强现实、虚拟现实还是混合现实，虽然我国有近百家公司专注于这一领域，但大部分团队都是技术型创业团队并且没有该行业的业务知识。
对模型和应用方案没有正式的思考，产品化能力有限。
与国外相比，我国在高性能传感器领域还存在较大差距。
GPU底层开发方面的技术也比较薄弱。
该软件主要在图像拼接方面与播放器领域还存在较大差距。
这些差距需要大量投资和人力资源才能弥补。
同时，过度炒作也成为阻碍增强现实/虚拟现实发展的主要原因，不少产品存在明显缺陷。
在大厂明显炒作概念的环境下，很难指望小厂踏踏实实地做研发。
因此，国内相关企业呼吁启动虚拟现实标准化研究，建立虚拟现实技术标准。
体系规范行业发展。
对此，我国正在收集虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的国家和行业标准。
近期，AVS标准工作组也启动了虚拟现实音视频编解码技术的研发，并有望推出我国自主的。
知识产权AVS虚拟现实标准。
硬件设备等方面的技术瓶颈。
从虚拟现实系统的软硬件技术来看，与发达国家相比还存在差距。
一方面，媒体普遍认为，除了三个国家的大型头戴式显示器之外，虚拟现实相关设备还包括交互设备、输入设备、动作识别设备以及媒体等行业。
但在中国，头戴式显示器的输出解决方案相对更加集中。
另一方面，以PC端为代表的Facebook的Oculus Rift和以移动端为代表的三星GearVR，在产品迭代和提升用户体验方面都比国内走得更远。
国产VR产品存在分辨率、刷新率较低等缺点，让用户在使用时感到不舒服，而这种不舒服就会给产品推广带来困难。
对于虚拟现实技术的瓶颈，据《白皮书》介绍，主要表现在以下几个方面： 一是相关设备普遍使用不方便、效果较差，难以满足虚拟现实的要求。
现实系统。
例如，计算机的处理速度无法满足虚拟世界中海量数据实时处理的需求。
二是硬件设备品种有待进一步拓展。
在改进现有装备的同时，要加快新装备的开发。
同时，必须针对不同领域开发能够满足应用需求的专用硬件设备。
第三，虚拟现实系统应用相关的设备也比较昂贵，并且有很大的局限性。
例如，建设CAVE（洞穴自动虚拟环境）系统的投资达到百万元以上，头盔显示器加上主机一般需要数万元。
第四，目前大多数虚拟现实软件普遍存在语言专业性强、通用性差、易用性差等问题。
同时，由于硬件设备的诸多限制，软件开发成本也非常巨大，而且软件所能达到的效果受时间和空间的影响很大。
很多算法和很多相关理论还不成熟，比如新的传感和感知机制、新的几何和物理建模方法、基于嗅觉和味觉的相关理论和技术、高性能计算特别是高速图形和图像处理、人工智能。
智力、心理学、社会学等领域还有许多具有挑战性的问题有待解决。
第五，繁琐的三维建模技术需要进一步突破。
创建图形虚拟环境首先必须解决的问题是三维建模。
虽然图形渲染技术在实现真实感方面取得了长足的进步，但生成精确的三维模型的过程仍然相对困难，技术需要进一步突破。
尽管3D激光扫描技术的进步简化了模型构建过程，但这些自动化模型采集方法并不能满足我们的所有需求。
大多数模型仍然需要高级专业人员进行手工绘制，这不仅延长了生产周期，还导致成本急剧上升。
第六，大数据融合处理需要进一步融合。
虚拟现实要想大发展，还需要与互联网进一步融合。
目前，虚拟现实应用中使用的数据量非常巨大，整体网络速度比较慢且分布不均匀，大大降低了效果。
我们需要改进虚拟现实系统。
考虑数据压缩的问题。
另外，从效果来看，还缺乏现实的物理和行为模型。
在虚拟世界的感知方面，视觉合成的研究较多，而对听觉和触觉（力感知）的关注较少。
在与虚拟世界的交互上，自然的交互性还不够，在语音识别等人工智能方面的效果也远不能令人满意。