5、虚拟现实入门：历史、技术与应用全解析

虚拟现实入门：历史、技术与应用全解析

1. 虚拟现实的起源

如果将虚拟现实定义为对环境的模拟，让人们体验到与现实不同的场景和事件，那么飞行模拟器就是早期的典型例子。基于交互式计算机显示的飞行模拟器可追溯到20世纪70年代初，早期的飞行模拟器则利用机械驱动的仪表显示，通过与飞行员的飞行控制装置（如操纵杆、方向舵踏板等）相连。这些非计算机时代的飞行模拟器大多是机械装置，旨在让未来的飞行员熟悉飞行控制和显示。

后来，通过控制摄像机在地形模型上的移动，营造出了沉浸感。不过，这些早期的飞行模拟器并非通用环境，每种飞机都需要构建不同的模拟器，新地点也需要创建额外的地形模型。直到先进的计算机图形和显示技术出现，通用模拟才成为可能。

以下是不同团队在虚拟现实发展中的研究成果：
- Morton Heilig的Sensorama ：1956年展示的Sensorama是一种脚本化的多模态体验，参与者坐在配备各种感官刺激器的显示屏前，能体验到声音、风、气味和振动。但它缺乏现代虚拟现实系统的一个重要组成部分，即基于用户操作的响应。
- Ivan Sutherland基于计算机的虚拟现实愿景 ：1963年，哈佛研究生Ivan Sutherland展示了Sketchpad系统，可在阴极射线管上显示交互式计算机生成的视觉图像。1965年，他描述了一个基于计算机的沉浸式合成世界显示系统的愿景，包括根据用户操作提供视觉、听觉和触觉反馈。到1968年，他实现并公开演示了一个实现其视觉愿景的系统，包括头戴式显示器（HMD）、使用可伸缩电缆的机械头部跟踪以及一个以三维形式渲染环己烷分子简单棒状表示的计算机程序。后来，他共同创