作者：景博 张建平

     摘　要：简述了虚拟现实(Virtual Reality)的概念、基本特征及其系统体系结构，探讨了虚拟现实(VR)与系统仿真的关系，介绍了其在火控系统中的应用。

      引言

　　现代战争史的多个案例表明，高新技术的兵器在局部战争中发挥着愈来愈重要的作用，世界各国都在进行高新技术兵器的研制与应用，但高新技术兵器研制的巨大投资与实际装备可能性间的矛盾也日益尖锐。虽然高新技术兵器是打赢战争的必要条件，但其性能的发挥还有赖于交战双方各种力量体系间的对抗。任何武器系统，其功能都是为了击毁目标，因而提高现代武器系统全天候作战能力及其命中精准度，是现代武器系统设计和研制的重要任务之一。火控系统的仿真研究因具有其灵活性好、费用低等特点而得到越来越多的有关专家学者的重视并取得了很大的发展［1］。虚拟现实技术是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、显示技术以及仿真技术等多种学科而发展起来的90年代计算领域的最新技术，随着计算机技术和作战理论的不断发展，它必将为火控系统的仿真研究开辟新天地［2、3］。

    1　虚拟现实的概念及特征

    1.1　虚拟现实的概念

 　虚拟现实(Virtual Reality)是一种由计算机和电子技术创造的新世界，是一个看似真实的模拟环境，通过多种传感设备，用户可根据自身的感觉，使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察和操作，参与其中的事件，同时提供视、听、触等直观而又自然的实时感知，并使参与者“沉浸”于模拟环境中。尽管该环境并不真实存在，但它作为一个逼真的三维环境，仿佛就在我们周围。可见，虚拟现实的概念包括了以下含义：

　　.模拟环境　就是由计算机生成的具有双视点的、实时动态的三维立体逼真图像。逼真就是要达到三维视觉，甚至包括三维听觉、触觉及嗅觉等的逼真，而模拟环境可以是某一特定现实世界的真实实现，也可以是虚拟构想的世界。

　　.感知　是指理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知。除了计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知(Multi Sensation)。

　　.自然技能　是指人的头部转动，眼睛、手势或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入(手势、口头命令等)作出实时响应，并分别反馈到用户的五官，使用户有身临其境的感觉，并成为该模拟环境中的一内部参与者，还可以和在该环境中的其他参与者打交道。

　　.传感设备　是指三维交互设备。常用的有立体头盔、数据手套、三维鼠标、数据衣等穿戴于用户身上的装置和设置于现实环境中的传感装置，如摄像机、地板压力传感器等。

　　VR并不是真实的世界，也不是现实，而是一种可交替更迭的环境，人们可以通过计算机的各种媒体进入该环境，并与之交互：从技术上看，VR与各相关技术有着或多或少的相似之处(计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、传感器技术、人工智能等)，但在思想方法上，VR已经有了质的飞跃。VR是一门系统性技术，它需要将所有组成部分作为一个整体去追求系统整体性能的最优。脱离不同的应用背景看，VR技术是把抽象、复杂的计算机数据空间表示为直观的、用户熟悉的事物。它的技术实质在于提供了一种高级的人与计算机交互的接口。

    1.2　虚拟现实的特征

　　虚拟现实技术(Virtual Reality)有四个主要特征，用以区别