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沉浸式虚拟现实 VR 一体机系统
系统概述
VR 是 Virtual Reality 的缩写,译为中文即“虚拟现实”,该技术融合了计
算机 3D 图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种科学技术,
在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境,能使用户具有身临其境的沉浸感和模
拟现实环境的交互性,有助于加深感受、启发认知。因此,VR 系统环境具备沉
浸感、交互性、构想性这三个基本特性。
VR 虚拟现实的关键技术主要包括模拟环境三维图形处理技术、位置追踪技术、
触觉或力觉反馈、智能传感设备各等。理想的 VR 体验,是基于计算机生成逼真
的三维立体虚拟环境,借助 VR 输入/输出设备体会到人体正常应感应到的视觉、
听觉、触觉、力觉、运动等所有感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,并利用位置追
踪技术,对头部转动、眼睛、手势等其它行为动作进行采集,由计算机处理体验
者动作的相应数据,并做出实时响应和反馈。
随着移动互联网技术、人工智能技术的发展,推动了 VR 虚拟现实技术在工
业、医疗、教育、军事等多个领域的应用,沉浸式虚拟现实设备因实用便携、最
能展现虚拟现实效果而成为未来主要的发展趋势,由于沉浸式交互技术、VR 外
设硬件技术的不断突破,VR 技术也逐步朝着完整成熟的产业化方向发展。

VR 产业现状分析
VR 产业覆盖了硬件、系统、平台、开发工具、应用以及消费内容等诸多方面,
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作为一个处于技术创新井喷期的产业,VR 虚拟现实的想象空间和市场前景十分广
阔,全球科技巨头纷纷投身其中。目前,VR 作为新兴产业,其技术要求高、资源
投入大,产业链的部分环节相对比较单薄,国内 VR 产业主要集中在硬件制作环
节,而内容与工具提供商,尤其是内容平台搭建者,主要以国际大型 IT 科技公
司为主。
尽管目前 VR/AR 行业都处于起步阶段,但整个市场未来增长潜力巨大:根据
Digi Capital 预测至 2020 年,全球 AR 与 VR 市场规模将达到 1500 亿美元,而
根据市场研究机构 BI Intelligence 的统计,2020 仅年头戴式 VR 硬件市场规模
将达到 28 亿美元,未来 5 年复合增长率超过 100%。在过去的 2015 年,VR 毫无
疑问成为资本市场最受热捧的风口。
2016 年,VR 将在全世界范围内迎来行业大爆发,成为互联网科技界新一代
的智能硬件入口。由于 VR 带来的时代颠覆性,国内外各大型知名高新科技公司
纷纷进驻 VR 产业,寻求下一个发展切入点:
国内:腾讯进入 VR 领域,发布“TOS+”智能硬件开放平台,布局虚拟
现实产品在内的智能硬件生态圈;百度视频成立 VR 频道,成为 BAT 中投入 VR
领域的首一家;暴风、360、小米、迅雷、京东等知名互联网公司也纷纷开发其
VR 产品迅速占据国内主流市场。
国外:索尼 PS VR、HTC Vive、Facebook 旗下的 Oculus、三星 GearVR、
微软 VR Kit、谷歌 Cardboard 成为国际 VR 消费级市场主流产品;Magic Leap
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(裸眼 3D 全息视觉)宣布获 亿美元;著名游戏公司 EA 将组建 VR 游戏团队,
开辟全新的 VR 游戏产品路线。


全球最大社交平台 Facebook 创始人扎克伯格在收购 Oculus 时表示:“我
们在做长期的布局,未来虚拟现实和增强现实都将进入普通人的生活。”而根据
风投机构 Digi-Capital 的预测,到 2020 年,整个虚拟现实技术将产生 1500 亿
的庞大市场。2016 年 1 月的国际消费电子展(CES)中,虚拟现实和增强现实技
术成为了本届展会的焦点,结合 CES2016 年关于 VR 产业链的成熟度,预计
2016-2020 年,随着大量适应移动 VR 的爆款游戏出现,VR 将拥有庞大的主流用
户群体,VR 产业也将进入红利期。可以预见的是,随着技术的逐渐成熟和完善,
VR 虚拟现实技术将在科研教学、虚拟医疗、虚拟驾驶、旅游景观、航空航天、
远程协同、城市规划、游戏娱乐、工业仿真、军事模拟、广告营销、虚拟实验,
甚至心理疾病治疗等领域,带来一次颠覆性的技术变革。
沉浸式虚拟现实 VR 系统在东莞理工学院应用前景
教育方面
选取定制研发沉浸式虚拟现实 VR 一体机,建立虚拟现实研究平台,开展 VR
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结构设计,VR 透镜设计,VR 一体机软件开发,VR 一体机硬件设计,建成为应用
成果向工程技术转化的虚拟现实试验支