人机交互：第5章 人机交互前沿技术-2.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,5,章 人机交互前沿技术,虚拟现实,(1),虚拟现实概念,(2),虚拟现实技术,(3),虚拟现实系统实现,(4),虚拟现实应用,(5),虚拟现实发展,1.,虚拟现实概念,什么是虚拟现实,（,Virtual Reality,）,虚拟现实是用计算机产生逼真的三维视觉、听觉、触觉甚至嗅觉等感觉的,虚拟,世界，使得用户利用适当的设备如头盔、眼镜,、,屏幕、立体声设备、传感手套,、,服装等,用自然方式对虚拟世界的客体对象进行交互,，,使其有置身于真实世界中的感觉。,虚拟现实系统的基本要素,（,1,）,计算机生成的虚拟世界,/,环境,:,一个能给人提供视觉、听觉、触觉、嗅觉以及味觉等多种感官刺激的世界。目前虚拟现实通常由视觉、听觉和触觉三种刺激构成。,（,2,）,高级的人机交互,:,多通道交互，对沉浸式系统要求采用自然方式的交互操作，对于非沉浸式系统也可使用常规交互设备进行交互操作。,虚拟现实系统组成,虚拟现实核心是虚拟世界,(,环境,),和介入者,(,人,),两者之间的交互操作，即人机交互,强调人在虚拟世界中的体验。,传感器模块,输出模块,输入模块,响应器模块,介入者,虚拟环境响应,虚拟现实技术的两大特征是,“,沉浸,”,和,“,交互,”,。它要求计算机所创造的虚拟环境能使用户具有全身心的参与感和体验感。,通常把虚拟现实的精华浓缩成,3I,，即：,Interactive,（交互）；,Immersion,（沉浸）；,Imagination,（想像）。因此，虚拟现实技术是交互沉浸想像的总集成。,虚拟现实特征,沉浸感（,Immersion,）,:,给人们身临其境的感觉，全方位地沉浸在这个虚幻的世界中。,-,逼真的感觉,:,包括视觉，听觉，触觉，嗅觉等,交互性（,Interaction,）,:,人能够以很自然的方式跟虚拟世界中的对象进行交互操作或者交流，着重强调使用手势、体势等身体动作,(,主要是通过头盔、数据手套、数据衣等来采集信号,),和自然语言等自然方式的交流。,-,自然的交互,:,包括运动，姿势，语言，身体跟踪等,想象性（,Imagination,）,:,虚拟环境可使用户沉浸其中并且获取新的知识，提高感性和理性认识，从而使用户深化概念和萌发新意,启发创造性和想象力,.,-,用户的创造,:,用户的眼、耳、身所感到的感觉信息迅速的响应感觉信息根据视点变化和用户输入及时更新,虚拟现实的纵向发展,可划分为四个层次：,桌面式虚拟现实系统,(Desktop VR),立体,(Stereoscopitic),显示技术,沉浸式,/,临境虚拟现实系统,(Immersive VR),利用头盔显示器把用户的视觉、听觉和其它感觉封闭起来,混合现实,:,增强现实、增强虚拟,分布式虚拟现实,(Distributed VR),分布式,VR,则是让不同的用户,(,参与者,),共享同一个虚拟空间,增强现实技术（,AR,）,将计算机生成的虚拟物体或信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的,“,增强,”,在虚拟环境与真实世界之间的沟壑间架起了一座桥梁,增强现实系统具有虚实结合、实时交互的特点，它是将真实环境和虚拟现实的景象结合起来，既可减少生成复杂环境的开销，又便于对实际物体的操作,.,虚实融合显示和无缝拼接,虚拟物体数字三维模型的建立：逼真，简单,真实世界光照模型的检测与利用：强度，方向，阴影,虚实物体相互遮挡的分析和体现,无缝拼接与系统实时性的矛盾,分布式虚拟现实,/Distributed Virtual Reality,(,分布式虚拟环境,/Distributed Virtual Environment),多用户基于网络进行分布式交互、信息共享和仿真计算虚拟环境的技术,.,利用计算机构造的一个真实世界的模拟，地理上分布的用户可以通过网络共享该环境，并与环境以及相互之间进行交互。,其他同义词,:Networked VE(VR),Shared VE(VR),Multi-User VE,etc.,美国大型军用交互仿真系统,NPSNET,及因特网上多人游戏,MUD,等,共享虚拟环境是一个综合应用计算机网络、分布计算、计算机仿真、数据库、计算机图形学、虚拟现实、人机交互、智能代理等多学科专业技术的研究领域；,2.,虚拟现实技术,虚拟现实技术,(1),虚拟环境构建技术,视觉模型,:,几何建模,基于,图像的虚拟环境绘制,(IBR)/,图像建模,行为模型,物理模型,听觉模型,触,/,力,/,味觉模型,(2),人与虚拟环境交互技术,交互设备,:,三维定位与导航设备,等,交互方法,:,自然语言,人体行为等,虚拟环境,虚拟环境中的场景由一系列对象组成，场景一般包括几何、传感器、光源、视点、人口、动画对象等，通过对这些对象的描述来构造虚拟环境。,几何对象：,它是场景的基本元素，它的形状特征是利用已有的造型软件制作的，其中一部分具有静态特征，包括位置、方向、材料、属性等特征；另一部分还具有运动特征，它反映了物体对象的运动、行为、约束条件以及力的作用。,传感器对象：,它的概念适合于任何为计算机提供输入线索的外部设备，这些输人主要用于控制对象的位置和方向，改变场景对象的行为，以及控制参与者的视点等。,光源对象：,有点光源、平行光源、面光源、环境光源，还包括可以置于场景中任何地方和方向的有向光源。,视点对象：,用户可指定观测参数，以便于在任何位置、任何方向、任何视角观察虚拟环境，在同一场景中还可以保留几个不同的视点，但同一时刻只能使用一个。它可以与传感器连接，根据传感器的运动，动态地改变视点，从而可使参与者在所构造的环境中漫游和浏览,虚拟环境建模,听觉模型,:,声音的空间分布,房间声学建模,触,/,力,/,味觉模型,虚拟环境建模,视觉模型,:,物理模型,:,重力、惯性、表面粗糙度、柔性、弹性等,运动模型,:,物体位置、碰撞、抓握、比例换算、表面变形等,行为模型,:,描述行为与反应,自主,Agent,如办公室的钟表，温度计，日历,人,几何模型,:,多边形、三角形、顶点,、,纹理、表面反射、颜色,、,细节层次模型,(LOD,）等,几何模型,(,计算机图形学,):,(1),三维实体几何建模技术虚拟环境的建模是虚拟现实技术的核心内容，动态建模则是建模技术的难点动态建模技术的目的是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要，利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型,(2),实时渲染技术如果实时性不好，用户在虚拟环境中浏览或操纵时，会出现视觉或听觉滞后；如果从一个视点转向另一个视点，或操纵虚拟环境中的物体时，需要等待很长时间，用户很难在虚拟环境中获得参与感和沉浸感,视觉,虚拟环境构建,产生视觉虚拟环境的基本方法有两种,:,几何建模,/,基于几何模型的方法,(Model,Based Method),图像建模,/,基于视觉图像的方法,(Image,Based Rendering),基于几何模型的方法,又称为基于景物几何的方法，是以几何实体建立虚拟环境几何实体可采用计算机图形学技术绘制，也可用已有的建模工具建立模型，然后以统一数据格式输出，进行实时渲染,建立虚拟现实模型后，通过加入事件响应，实现移动、旋转、视点变换等操作，从而实现交互式虚拟环境,基于图像的虚拟环境构建,基于图像的绘制（,Image Based Rendering,）技术是近年来针对基于模型的虚拟环境生成的不足而提出的一种虚拟环境建模方法，主要研究如何采用实景图像来表现复杂的三维环境。,IBR,使用一组预先采样获得的图像运用变换、插值或变形等方法进行处理，来产生不同视点的场景新视图,.,几个概念,视点,:,指用户某一时刻在虚拟实景空间中的观察点，观测时所用的焦距固定,视点空间,:,指某一视点处用户所观察到的场景,虚拟实景空间,虚拟实景空间漫游,虚拟对象操纵,人和虚拟环境交互,VR,是一种新的人机界面形式,VR,为参与者提供了一种临境,(Immersive),和多感觉通道,(Multi-Sensory),的体验,寻求一种最佳的人机交互方式,人和虚拟环境交互特点,可视性,(visibility),：虚拟现实的生成和显示,可感知性,(awareness),：虚拟环境能感觉到人的存在,可说明性,(accountability),：将自然界的原则、规则、规范等变成数字系统的有效机制,交互分类,直接映射式：直接映射设备输入的位置,/,空间信,息为虚拟空间的操作动作,间接映射式：把设备输入的信息映射为手势等，通过手势等控制场景空间，进而完成交互任务,交互技术,基于声音的交互,基于行为的交互,基干触觉的交互,多通道的人机交互,基于行为的交互,-,手势交互,手势是人的上肢,(,包括手臂、手和手指,),的运动或状态,利用计算机识别分析来理解手势的输入。,手势输入的手段和特点,鼠标器和笔,优点是仅利用软件算法来实现，从而适合于一般桌面系统。,缺点是只能识别手的整体运动而不能识别手指的动作。,数据手套,主要优点是可以测定手指的姿势和手势。,相对而言较为昂贵，并且有时会给用户带来不便,(,如出汗,),。,计算机视觉,利用摄像机输入手势，优点是不干扰用户，这是一种很有前途的技术。,在技术上存在很多困难，还难以胜任手势识别和理解的任务。,目前的手势输入,目前较为实用的手势识别是基于数据手套的,，因为数据手套不仅可以输入包括三维空间运动在内的较为全面的手势信息，而且比基于计算机视觉的手势在技术上要容易得多。,说明,:,手势输入不能象鼠标器这样的指点设备精确控制到屏幕象素一级,而只能反映具有一定范围的所谓,兴趣区域,(AOI-Area of Interest),，而且这个范围的界限是模糊的。,手势的分类,交互性手势与操作性手势,在交互性手势中手的运动表示特定的信息,(,如乐队指挥,),，靠视觉来感知；操作性手势不表达任何信息,(,如弹琴,),。,自主性手势和非自主性手势,自主性手势与语音配合用来加强或补充某些信息,(,如演讲者用手势描述动作、空间结构等信息,),。,离心手势和向心手势,离心手势直接针对说话人，有明确的交流意图，向心手势只是反应说话人的情绪和内心的愿望。,其它,3D,交互,常见的三维输入设备有跟踪球,(Spaceball),、三维探针,(3D Probes),、三维鼠标器,(3D Mouse),、三维操纵杆,(3D Joystick),等。,视线跟踪、头盔显示器等交互设备通常辅以三维空间定位技术（如流行的,Polhemus),的帮助。常用的定位技术有电机械式、电磁式、超声式、光学式等，可对用户的位置（主要是头部）和方向进行实时精密的测量，其性能可用分辨率（即精度）、刷新速率、滞后时间及可跟踪范围来度量。,3.,虚拟现实系统实现,系统的软件实现,语言工具软件,:VRML,Java/Java3D,OpenGL/DirectX(C/C+),利用建模软件：,MultiGen-ParadigmVega,WTK,Superscape VRT,GHOST,PeopleShop,等,.,早期的小型工具包,:Rend386,VRT3,等,自制工具软件,虚拟现实造型语言,VRML,(,第二代,WEB,语言,),是一种描述交互式三维世界和对象的文件格式。,VRML,允许描述对象并把对象组合到虚拟场景中，可以实现仿真系统，可模拟动画或具有动力学特性的物体。,VRML,能构造一个交互的虚拟世界，其中的对象能对外部事件做出响应，并可在其中任意穿行。,可以支持虚拟场景的网上发布，并可实现多用户的实时参与。,VRML,比高级语言容易掌握，并且无须再去了解,OpenGL,或者,DirectX,之类的三维图形开发库。,VRML,文件的解释、执行和显示一般由浏览器来完成。,VRML,浏览器的概念模型,解释器,读取,VRML,文件并产生场景图。,场景图,场景图包括节点的变换层次和路径图及执行引擎。,执行引擎处理事件、读取和编辑路径图、改变节点的变换层次。,听视觉展示,浏览器的听,/,视觉展示部分完成变换层次的图形和声音的产生，给用户以反馈。,通过VRML技术，人们可以建立丰富的三维场景。但是VRML本身并没有直接和用户进行交互的能力，它需要与其他语言结合才能实现三维场景和用户交互的要求。,Java语言提供了这种可能性：VRML能够构造网点所必须的三维结构模块，Java则使三维场景具备交互能力，更加生动，更加丰富多彩。,Java,作为一种,Intemet,上具有,“,硬件软件无关性,”,的面向对象程序语言，与,VRML,有很强的互补性。,Java,优势在于,Intemet,环境下的程序设计，而,VRML,优势在于虚拟现实场景构建。,VRML,与,Java,程序之间交互的执行有三类解决方法：,第一类是,API,的方法，执行模式建立在浏览器的,Java API,基础上，通过此,API,调用一系列程序来控制场景,。,这种方法便于程序的编写，同时又可以简化场景，但是对于浏览器来说，它有可能无法得到足够的场景信息。,第二类是通过语言的方法，就是将,VRML,的,3D,数据完全转化为程序语言,。,这种方法就与,API,的方法完全相反，它可以使浏览器得到场景的完整信息，也具有基本语言的控制结构，但它却引起文件过大，不太适用于网络传输。,VRML,与,Java,程序之间交互方法,第三类是基于事件的方法，它是使用事件机制和路由，即利用,script,节点实现,VRML,与,Java,的交互。,(1),通过,eventIn,将事件传至,Script,节点中的脚本；,(2),在,Script,节点中的脚本中调用相应的,Java,类进行处理；,(3),通过,eventOut,将结果送回到,VRML,场景以实现动画或交互。,这种方法是,目前采用的最多的一种,VRML,和,Java,结合以实现交互的方法,。,在,Java,中访问,VRML,场景,从,VRML,传递数据到,JAVA,有三种方法,:,通过,VRML,中事件类,(Event),和事件处理类,(Event-Handle).Event,类提供了三种方法获取,VRML,场景中的数据,:getName(),getValue,getTimeStamp(),(2),通过,Java,中,Script,类的方法访问,VRML,中,Script,节点的域,(Field),、事件输入,(eventIn),、事件输出,(eventOut),。,在,VRML,中，,Script,节点的域、事件输入、事件输出均可以被它们在,Java,中相应的,Script,类访问。获取,Script,节点的域、事件输入、事件输出可通过,Script,类的下面三种方法实现：,getField(String fieldName),：返回一个名为,fieldName,的,Script,节点的域。它可被转换为相应的,Java,类。,getEventIn(String eventlnName),：返回一个名为,eventInName,的,Script,节点的事件输入。它可被转换为相应的,Java,类。,getEventOut(String eventOutName),：返回一个名为,eventOutName,的,Script,节点的事件输出。它可被转换为相应的,Java,类。,(3),访问,VRML,中其它节点,如果已经通过前面的方法,(getField(String fieldName),获取了,VRML,中的其它节点,(,此节点必须作为,Script,节点的一个域,Field,，才能访问,),，则此节点的任何,eventIn,、,eventOut,或,exposedField,均可以被,Java,程序访问。这可以通过,Java,中的相应节点类,(,而不是,Script,类,),的下列方法实现：,getEventIn(String eventInName),：返回该节点的一个名为,eventInName,的事件输入。,getEventOut(String eventOutName),：返回该节点的一个名为,eventOutName,的事件输出。,getExposedField(sthg fieldName),：返回该节点的一个名为,fieldName,的显示域,(exposedField),。,从,Java,中传递数据回,VRML,场景,从,VRML,场景中获取域值，将数据在,Java,中进行处理，然后写回,VRML,场景。这主要是通过,Java,中响应类的方法实现：,setValue(value),：将,Java,类型值转换为相应的,VRML,类型值，并在,VRML,中设置它。,setlValue(int index,，,value),：将,Java,类型值转换为相应的,VRML,类型值，并设置为第,index,个元素,(,第一个元素序号的序号为,O),。,addValue(value),：将,Java,类型值转换为相应的,VRML,类型值，并添加到最后一个元素后面。,insertValue(int index,，,value),：将,Java,类型值转换,为相应的,VRML,类型值，并插入到第,index,个元素。,delete(int index),：删除目标对象第,index,个元素值。,clear(),：清除目标对象的所有元素。,Java3DVRML,Java3D API,是,Sun,定义的用于实现,3D,显示的接口。,3D,技术是底层的显示技术，,Java3D,提供了基于,Java,的上层接口。,Java3D,把,OpenGL,和,DirectX,这些底层技术包装在,Java,接口中。,这种全新的设计使,3D,技术变得不再繁琐并且可以加入到,J2SE,、,J2EE,的整套架构，这些特性保证了,Java3D,技术强大的,扩展性,。,Java 3D,程序可以作为独立的应用程序，或者是作为小应用程序被放置在支持,Java 3D,扩展的浏览页上都可以。,javax.media.j3d JAVA3D,核心类包以外，还有一个很重要的包：,com.sum.j3d.utils,包，这个包是提供,java 3D,编程的工具包，是,java 3D,核心包的有力配合。,虚拟现实造型语言,XML,(,第三代,WEB,语言,),4.,虚拟现实应用,-VR,发展的推动力,虚拟现实应用的特点,1,。需要,高成本,制造的设备，如航天器，军用设备。,2,。,对人有危险,的环境，如核试验、飞行训练。,3,。目前,尚未出现,的环境，如建筑物、天体物理、娱乐虚拟环境,1,）军事,虚拟现实将在武器系统性能评价、武器操纵训练及指挥大规模军事演习三方面发挥重大作用。,美国制定了战争综合演示厅计划、防务仿真交互网络计划、综合战役桥计划、及虚拟座舱、卫星塑造者等应用环境，并在核武器试验及许多局部战争中进行了应用，不仅节省了大量的军事费用，更重要的是提高了现代化作战指挥方面能力。,1983,年美国陆军司令部和美国国防部高级项目研究计划局（,DARPA,）开始资助,SIMNET,项目研究计划。该项目的目标是开发一个主要提供步兵、坦克驾驶员作战模拟训练使用的分布式虚拟陆战战场环境。到,1989,年，,SIMNET,已建成了分布于美国和德国的十一个基地，包括,260,个地面车辆仿真器、指挥中心和数据处理设备的综合作战仿真网。,2,）航天航空,美国宇航局,NASA,是虚拟现实最早研究的单位和应用者。宇宙飞船及各类航空器是需耗费巨资的现代化工具，而进入宇宙有大量未知、危险的因素，因而模拟各种航空器可能遇到的环境，不仅可节省大量费用，而且是十分必要的。,1984,年，,NASA Ames,研究中心虚拟行星探测实验室组织开发了用于火星探测的虚拟环境视觉显示器，将火星探测器发回的数据输入计算机，为地面研究人员构造了火星表面的三维虚拟环境。在随后的虚拟交互环境工作站,(VIEW),项目中，他们又开发了通用多传感个人仿真器和遥感设备。,3,）计算机辅助设计,产品建模与仿真,虚拟样机,:,工业产品均需要反复构思和设计，但用户往往仍不满意。可否在设计早期就给用户一个逼真的产品样机？,美国波音公司,Butler,设计了一个称为,VS-X,的虚拟飞机，它可使设计人员有身临其境观察飞机外形、内部结构及布局的效果；,4,）医学领域,外科医生的培训是一项投资大、时间长的工作，这是因为不能随便让实习医生在病人身上动手术。可是不亲自动手，又如何学会手术呢？虚拟手术台已能部分模仿外科医生的现场。,虚拟现实可以用于复杂手术过程的规划，进行人体解剖仿真，外科手术仿真器等,可以提供操作和对手术结果的预测。,远程医疗服务也是一个很有潜力的应用领域,.,机器人技术的发展可以让医生通过遥控手段实施远程手术。,用于教学,提供模拟的人体器官，可让学生逼真地观察器官内部的构造和病灶，具有极高的实验价值。,5,）科学研究和计算的可视化,科学可视化技术是帮助我们理解科学试验数据的一个有效手段。,现实世界中存在很多不可见的物质，如电磁场，紫外线，红外线等。利用虚拟现实技术很容易将他们可视，并且生动地展现在我们面前。,各种分子结构模型、大坝应力计算的结果、地震石油勘探数据处理等，均十分需要三维（甚至多维）图形可视化的显示和交互浏览，虚拟现实技术为科学研究探索微观形态等提供了形象直观的工具。,6,）远程控制,虚拟现实可采用遥控手段，通过机械手、机器人对危险或有毒环境进行操作。,7,）教育与培训,向人们尤其是青少年提供生动的课堂和娱乐手段的好机遇，它具有三维声象效果、能进行交互操作的功能，因而已为商家们看好，纷纷开发低档虚拟现实产品。如网上景点浏览。,8,）游戏娱乐,1985,年,SGI,公司首次开发成功了网络,VR,游戏,DogFlight,。,1993,年,Doom1,到,2004,年的,Doom3,是另一个成功的网络,VR,游戏。,暴雪公司,2004,年推出公测的魔兽世界目前全球同时在线人数最高为,50,万人，其中韩国最高为,16,万，北美为,10,万人。,另外,电影,Titanic,制作,.,9),城市规划与建筑领域,利用虚拟现实进行建筑规划设计，在建筑设计阶段就能以可视的、动态的方式全方位展示建筑物所处的地理环境、建筑物外貌和各种附属设施，可以让设计人员在虚拟建筑物内漫游，获得第一手材料，来验证自己设计的建筑物是不是合适。,建筑设计师可在盖楼前通过虚拟建筑物，让用户自己来观察外形和内部房间部位，也便于设计师修改设计。,虚拟房地产展示,.,10),心理学领域中的应用,虚拟现实技术可以制造出一些特殊的刺激环境，可以通过一些视觉和听觉的刺激来验证人们的感知理论，达到治疗某些心理疾病的目的。,诺丁汉大学社交研究小组及精神病学研究对用虚拟现实系统治疗不同的恐惧症进行了研究。早期研究试验是用虚拟现实系统治疗蜘蛛恐惧症患者。让患者戴上头盔，显示一个足以引起恐惧的虚拟蜘蛛，每次看到蜘蛛后，其真实感逐渐增加，直到达到一定忍受并能应付真蜘蛛。,美国加州,Kaiser-Permanente,医疗小组开发了一套将虚拟现实技术应用于恐高症治疗的试验系统，并且使得,90,的参加者达到了治疗目标。,11),其他应用,文化艺术,(,虚拟博物馆,虚拟世界遗产,),商业领域,(,网上虚拟三维商场,),环境科学,(,全球地理信息系统,),5.,虚拟现实的发展,重 要 事 件,HMD(Head-Mounted Display),1968,年,Sutherland,三维头盔显示器,；,1987,Data Glove,VPL,公司采用定位装置,Polhemus,的数据手套；,1991,BOO,M,(Binocular Omni-Oriented Monitor),美国宇航局,NASA,包,Fakespace Lab,的双筒全方位监视器；,1992,CAVE,Audio-Visual Experience Automatic Virtual Environment,1992,年,Cruz-Neira,的墙式显示屏自动声象虚拟环境；,1994,1996,1997,VRML,因特网上,1.0,2.0,97,版本的虚拟现实建模语言,1998,VRML,组织改名为,Web3D,组织,着手,X3D,新标准,Java3D,Cult3D,等出现,2005,Web3D,整合,Java 3D,XML,等提出的,X3D,(,今后的方向,),国外虚拟现实的发展,第一个具有虚拟现实思想的装置是由,Morton Heilig,在,1962,年研制成功的称为,Sensorama,，具有多种感官刺激的立体电影设备。该设备具有立体声功能，能够产生不同的气味。,1965,年计算机图形学的奠基者,Ivan Sutherlan,发表了,“,终极显示,”,(The Ultimme Display),的论文，提出了一种全新的图形显示技术。,1967,年，美国北卡罗来纳大学开始了,Group,计划，探讨力反馈,(Force Feedback),装置，该装置可以将物理压力通过用户接口引向用户，可以使人感到一种计算机仿真力。,1968,年,Sutherlan,组织设计了第一台,HMD(Head Mounted Display),。,80,年代计算机的性能和速度大大提高，研究人员已经能够在计算机上生成逼真的图像，并陆续研制出了比较实用的三维头盔显示器，以及能够提供六个自由度的数据手套、立体音箱等设备。,1989,年，美国,Jaron Lsmer,正式提出,“,VirtualReality(,虚拟现实,),”,一词。,1984,年，,NASA Ames,研究中心虚拟行星探测实验室的,M,McGreevy,和,J,Humphries,博士组织开发了用于火星探测的虚拟环境视觉显示器，将火星探测器发回的数据输入计算机，为地面研究人员构造了火星表面的三维虚拟环境。在随后的虚拟交互环境工作站,(VIEW),项目中，他们又开发了通用多传感个人仿真器和遥感设备。,美国的,DARPA(Defense Ad,vanced Research Project),开发了虚拟战场，将,200,多个坦克训练器互联成为网络，用于复杂训练和作战演习。这是世界上最为庞大的虚拟现实系统。,90,年代波音公司成功地应用虚拟现实技术设计出波音,777,