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VR利用计算机生成用户感知的一切信息，进而构造一个逼真的三维虚拟环境，并且具有沉浸式、交互性以及想象性等特点。其中，沉浸式是指用户置身虚拟世界中，看到的物体景象、环境犹如在客观世界中，虚拟世界中的物体、环境特性都按照自然规律发展和变化，令人有身临其境的感觉；交互性是指用户利用传感器装备与虚拟环境直接以自然的方式进行交互；想象性是指用户沉浸在虚拟环境中可以获取新的知识，以提高感性和理性认识，具备启发用户的创造性思维。
VR技术基本原理如图2-2所示。VR通过创建与现实场景相似的三维立体环境，融合多种信息来源，并捕捉用户交互信息，用以修改所呈现的虚拟世界。
图2-2 VR技术基本原理
其中，呈现沉浸式的三维立体是VR的核心，其技术原理主要是依赖双目视觉差。物体的3D特征是人眼观看时两只眼睛的位置不同，造成观看到的图像信息略有不同，而这些信息通过人体大脑融合，形成了一个关于周围世界的整体立体景象。具体技术原理如下。
（1）利用双目视觉差将用户两只眼睛看到的不同景象显示在不同的显示屏幕上，从而产生强烈的立体纵深感。
（2）通过凸透镜放大人眼看到的即时图像范围：利用测试瞳孔以重新计算图像的位置和空间位置，并模仿人眼看到的物体景象，从而创建一个立体的色彩空间。
（3）通过内置的传感器：常见的3个传感器是磁力仪、加速度计及陀螺仪，当人转动头部或有其他身体动作时，传感器能够及时地通知图像生成引擎，以很高的频率实时改变显示的三维图像，实现360°的三维空间感及实时的交互感。
（4）利用立体声技术为VR增强沉浸式效果：人耳具有判定声源方向的特点，根据声音的相位差及强度差确定声音的方向。在VR中利用左右耳听到的不同位置录制的不同声音实现立体声效果，从而产生一种方向感。
通过以上技术原理，可以实现打造具有多源信息融合、交互式、三维动态沉浸等特点的模拟环境。