（1）立体图像的生成。就是根据生理立体视觉的水平视差，对同一场景生成以左右眼为视点的场景图像，即构成一个像对。像对的视差是引起生理立体感的唯一因素，决定着场景的纵深效果。关于视差的类型及其相应的视觉效果，可参阅参考文献[12]。

    （2）立体图像的显示与观察。显示方式与观察方式密切相关，选择何种方式取决于实际应用的需求，在上述内容中描述了战场环境仿真应用中的两种显示与观察方式。这两种方式也是目前市场上的主流，但由于这两种方式都要把部分观察装置加戴在观察者的头上，而且观察效果也不够理想（如液晶眼镜会增加闪烁、降低场景亮度，LCD头盔显示分辨率偏低，CRT头盔偏重等），因此使许多用户宁可选择三维观察方式，即直接在显示器或投影幕上观看由计算机生成的单目场景视像，以场景中的光影和形态为线索，通过观察者的心理加工，产生三维感觉（实际上是一种错觉）。最近，德国Dresden 3D有限公司推出了一种立体液晶显示器，观察者无须佩带任何观察装置就可以看出立体图像。在该显示器中装配有眼动跟踪摄像机，可捕获观察者双眼的位置，由此来控制安装在液晶屏前的一个光学蒙片分别向左右眼方向偏移左右眼图像。显然，该显示器不适合于多人共享。

    在战场环境仿真应用中，环境声音主要是武器装备在作战过程中所发出的诸如发动机轰鸣、枪炮开火、弹药爆炸等声响。这些声响的特点是都具有确切的空间位置和声音效果，通过可描述空间声响的软件（如Direct 3D）就可以把声音的定位信息通过音响系统传递给用户。喧嚣的战场音响可以营造出生动逼真的战场氛围。

    3．3 体现“想象”的几个方面

    把“想象”作为虚拟现实系统的一个基本特征，表明了创造性形象思维能力对于构建虚拟现实系统的重要性。高超的创意不仅可以引发观看者心灵上的震撼，还可以引导他们达到探索的目的。对于虚拟战场环境的创建，这种想象力体现在人机界面的构想、场景表达的构想以及是否提供对战场环境的再创建手段等方面。

    （1）人机界面的构想。“VR最困难的地方就是让用户的感觉对信息确信无疑”，这是比尔•盖茨对虚拟环境应该达到的最高境界的理解[13]。要使用户“进入到”系统所产生的场景中并对其确信无疑，就需要有良好的人机界面。传统的人机界面是让用户隔着“窗口”来观察和操作应用软件，在虚拟环境中，这样的窗口会把用户阻隔在旁观者的位置上，无法作为参与者“进入到”环境中。因此，如何设计符合虚拟环境特点的人机交互界面就成为想象的焦点。

    （2）场景描述的构想。实际上就是指虚拟场景的设计。虚拟战场环境的外观是否逼真，主要取决于场景的外观设计。当运用矢量地图数据来生成场景的表面纹理时，场景描述的构想就涉及到每一个要素的表示方法的设计（运用几何符号还是仿真图像）、地表及各要素表面噪音效果的设计、不同地貌类型的色层表的设计、武器装备等作战单元在战场环境中的表示方法的设计、作战意图与态势的表示方法设计等方面。

    （3）提供实现构想的工具。在不同的军事应用中，用户对虚拟战场环境的表示方法有不同的要求，比如，对于飞行模拟训练，受训者希望能够以航空影像作为表面纹理，以便使场景在视觉上更接近于实际的地形环境。但对于作战指挥训练而言，受训者更希望场景中能够表达出地图上的分类分级信息（符号化的表示方法），以便分析和决策，这就需要在系统中为用户提供多种表达手段。此外，对于战法研究而言，用户有时需要拟构一个典型的战场环境，这也需要给用户提供实现构想的工具。

    4．应用举例

    从1995年以来，解放军信息工程大学测绘学院战场环境仿真工程实验室以虚拟战场环境为主题，做了大量的研究工作，取得了以“地形环境仿真系统”为代表的成果。该系统是运用虚拟现实技术，在军事测绘数据库的支持下，实现战场环境仿真的一个实用系统。主要模拟作战区域的地形环境，可以为作战模拟的各层次（战术、战役、战略）、各阶段（预案拟订、对抗模拟、结果评估）提供各种地幅的二维电子地图、三维地景和地理信息（如图4）。

图4. 不同地面分辨率的战场环境仿真
左图以1：100万地图数据为基础，
右图以1：10万地图数据为基础，
分别用于联合战役和合同战术指挥训练模拟

    本系统已经初步具备了虚拟现实的基本特征（“可进入”、“可交互”），在研制过程中解决了以下几个关键技术问题：

    1． 解决了在微机环境下，对地形环境的快速三维建模、模型简化以及实时交互等问题。

    2． 研制出与液晶立体眼镜的接口硬件，使得在微机和工作站环境下，可以用较底价位的立体眼镜实现具有“进入感”的立体效果。

    3． 解决了地形模型与其它商业化三维软件的接口问题，以及技术、战术武器在三维地形环境中的置入问题（如图5）。

图5. 武器装备置入战场环境，用于分队战术训练模拟

    目前，本系统已在全军得到广泛的应用，也在国民经济建设中得到应用，如运用本系统，为三峡移民局进行了三峡库区水淹没过程的模拟（如图6）。

图6. 三峡大坝模拟，基础数据比例尺为1：5万

    5．结语