2、沉 浸感（Immersion）。是指用户感受到被虚拟世界所包围，好像完全置身于虚拟世界之中一样。虚拟现实技术 最主要的技术特征是让用户觉得自己是计算机系统所创建 的虚拟世界中的一部分，使用户由观察者变成参与者，沉浸 其中并参与虚拟世界的活动。沉浸性来源于对虚拟世界的多感知性，除了常见的视觉感知外，还有听觉感知、力觉感知、 触觉感知、运动感知、味觉感知、嗅觉感知等。理论上来说， 虚拟现实系统应该具备人在现实世界中具有的所有感知功能，但鉴于目前技术的局限性，在现在的虚拟现实系统的研究与应用中，较为成熟或相对成熟的主要是视觉 沉浸、听觉沉浸、触觉沉浸技术，而有关味觉与嗅觉的感知技术正在研究之中，目前还很不成熟。
3、 实时交互性（Interactivity）。指用户对模拟环境内物 体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。交互性的产 生，主要借助于虚拟现实系统中的特殊硬件设备（如数据手 套、力反馈装置等），使用户能通过自然的方式，产生同在真实世界中一样的感觉。虚拟现实系统比较强调人与虚拟世 界之间进行自然的交互，交互性的另一个方面主要表现了交互的实时性。
（二）虚拟现实产业链
虚 拟现实产业链长，产业带动比高，涉及产业众多，包 括虚拟现实工具与设备、内容制作、分发平台、行业应用和相关服务等在军事、民用以及科研等方面的各种应用。目前在国内形成了以北京航空航天大学、清华大 学、工业和信息化部电子工业标准化研究院、浙江大学等各大高 校、研究院所和高科技公司联合研究开发制作，产学研密切结合的良好发展局面。
虚拟现实产业链图
虚 拟现实产业链中，工具和设备类可细分为输入设备、 输出设备、显示设备、拍摄设备、以及相关软件等；内容制 作可细分为影视、游戏等内容；分发平台可细分为应用商店、社交影院、实体体验店、网店、播放器等内容；行业应用可 细分为工业、军事、医疗、教育、房地产、旅游、会展、等 内容；相关服务可细分为平台、媒体和孵化器等内容。由于 虚拟现实产业涉及到从基础硬件生产、软件开发、核心部件 制造、实体以及网络分发平台、营销与服务等众多军事、民 用领域，需要在国家统一协调和管理下，通过技术标准体系 以及关键标准的制定、标准符合性检测和相应的质量验证系 统的支撑，才可以使产业健康可持续发展。
（三）虚拟现实技术演进方向
虚 拟现实技术的实质是构建一种人为的能与之进行自 由交互的“世界”，在这个“世界”中参与者可以实时地探索或 移动其中的对象。沉浸式虚拟现实是最理想的追求目标，实现的方式主要是戴上特制的头盔显示器、数据手套以及身体 部位跟器，通过听觉、触觉和视觉在虚拟场景中进行体验。 可以预测短期内游戏玩家可以戴上头盔、身着游戏专用衣服 及手套真正体验身临其境的“虚拟现实”游戏空间，它的出现 将淘汰现有的各种大型游戏，推动科技的发展。纵观虚拟现实的发展历程，未来虚拟现实技术的研究仍将延续“低成本、 高性能”原则，从软件、硬件两方面展开。
发展方向主要归纳如下：
1、低成本快速建模技术
虚 拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容，动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据，并根据需要建立相应的虚拟环境模型。内容制作是虚拟现实产业界 的短板，当前的内容制作成本高、周期长，对于制作人员的要求也高，限制了虚拟现实应用的发展， 如何实现低成本的快速建模将是虚拟现实在产业界大规模推广的关键。
2、实时三维图形生成和显示技术
三 维图形的生成技术已比较成熟，而关键是怎样“实时生成”，在不降低图形的 质量和复杂程度的基础上，如何提高刷新频率将是今后重要的研究内容。此外，虚拟现实还依赖于立体显示和传感器技术的发展，现有的虚拟设备还不能满足系统的 需要，有必要开发新的三维图形生成和显示技术。
3、新型交互设备的研制
虚拟现实技术实现人能够自由与虚拟世界对象进行交互，犹如身临其境，借助的输入输出设备主要有头盔显示器、数据手套、数据衣服、三维位置传感器和三维声音产生器等。因此，新型、便宜、鲁棒性优良的数据手套和数据服将成为未来研究的重要方向。
4、智能化、自然的虚拟现实建模
虚 拟现实建模是一个比较繁复的过程，需要大量的时间和精力。如果将虚拟现 实技术与自然交互、语音识别等技术结合起来，可以很好地 解决这个问题。对模型的属性、方法和一般特点的描述通过 自然交互、语音识别等技术转化成建模所需的数据，然后利 用计算机的图形处理技术和人工智能技术进行设计、导航以及评价，将模型用对象表示出来，并且将各种基本模型静态 或动态地连接起来，最终形成系统模型。人工智能在虚拟世界也大有用武之地，良好的人工智能系统对减少乏味的人工劳动具有非常积极的作用。
5、分布式虚拟现实技术
分 布式虚拟现实（DistributedVirtual Environment，DVE）是今后虚拟现实技术发展的重要方向。随着众多 DVE 开发工具及其系统的出现，DVE 本身 的应用也渗透到各行各业，包括医疗、工程、训练与教学以及协同设计。仿真训练和教学训练是 DVE 的又一个重要的应用领域，包括虚拟战场、辅助教学等。另外，研究人员还用 DVE 系统来支持协同设计工作。
近 年来，随着互联网应 用的普及，一些面向互联网的 DVE 应用使得位于世界各地 多个用户可以进行协同工作。将分散的虚拟现实系统或仿真 器通过网络联结起来，采用协调一致的结构、标准、协议和数据库，形成一个在时间和空间上互相耦合的虚拟合成环 境，参与者可自由地进行交互作用。特别是在航空航天中应用价值极为明显，因为国际空间站的参与国分布在世界不同 区域，分布式虚拟现实训练环境不需要在各国重建仿真系 统，这样不仅减少了研制费和设备费用，减少了人员出差的费用以及异地生活的不适 。 例如微软近 期发 布的 Holoportation 远程沉浸式交互演示得到了业界的一致看好。
（四）虚拟现实技术瓶颈和急需解决问题
虚 拟现实技术是一门年轻的科学技术，虽然在许多领域 的实际应用已相当成熟，但总体来说它仍然处于初级发展阶 段，尚存在不少有待解决的问题。虚拟现实技术得以发展的 原因之一在于它充分利用了现在已经成熟的科技成果。如计 算机为其提供了实时的硬件平台，显示设备利用了电视与摄 像机的显示技术，而虚拟现实技术的软件则以CAD和计算机图形技术为基础，所以虚拟现实技术发展较为迅速，但同时也依赖着其他相关技术的发展。正是限于当 前科技的发展水平，虚拟现实技术的发展状况离人们心目中追求的目标尚有较大的差距，从沉浸性、交互性等方面都需进一步改进与完善。虚拟现实技术在现实中的 应用局限性较大。
主要表现在以下几个方面：
1、 软硬件技术的局限性
从 虚拟现实系统的软硬件技术上来说，一是相关设备普 遍存在使用不方便、效果不佳等情况，难以达到虚拟现实系 统的要求。如计算机的处理速度还不能满足在虚拟世界中巨 大数据量处理实时性的需要。对数据存储能力也不足，如我 国首位女虚拟人到现在为止存储的数据总量就已经达到了 149.7GB。
二是硬件设备品种有待进一步扩展，在改进现有设备的 同时，应该加快新的设备的研制工作。同时，针对不同的领域要开发能满足应用要求的特殊硬件设备。
三 是虚拟现实系统应用的相关设备价格也比较昂贵且局限性很大。如建设CAVE（洞穴状自动虚拟系统，Cave Automatic Virtual Environment）系统的投资达百万以上，一 个头盔式显示器加主机一般成本就需上万元等。在一些专业 领域，如军事航空航天，昂贵的价格可以承受，但对于普通消费级市场来说，还是让人望而却步。
四 是目前大多数虚拟现实软件普遍存在语言专业性较 强，通用性较差，易用性差等问题。同时，由于硬件设备的 诸多局限性，使得软件开发费用也十分巨大，并且软件所能 实现的效果受到时间和空间的影响较大。很多算法及许多相 关理论也不成熟，如在新型传感和感知机理，几何与物理建 模新方法，基于嗅觉、味觉的相关理论与技术，高性能计算， 特别是高速图形图像处理，以及人工智能、心理学、社会学 等方面都有许多挑战性的问题有待解决。
五 是繁琐的三维建模技术有待进一步突破。给予图形的 虚拟环境首先要解决的问题是三维造型。当图形渲染技术在 想实现真实感大踏步的时候，生成精确三维模型的过程还是 相对困难，技术有待进一步突破。即使是在三维激光扫描技 术进步提供了简化模型构建过程，但这些自动化模型获取方 法并不能满足我们的全部需要，大部分模型仍需要高水平的 专业人士人工绘制，不仅延长了制作的周期，也使得费用成本急剧攀升。
六 是大数据融合处理有待进一步整合。虚拟现实要想得 到很大的发展，需要与互联网进一步结合，目前虚拟现实应 用的数据量非常巨大，而整体网络的速度相对较慢，而且分 布不均衡，使得效果大打折扣，我们需要在虚拟现实系统中 考虑数据压缩的问题，该问题
