虛擬現實的目標是以計算機技術為核心，結合相關科學技術，生成與一定范圍真實環境在視、聽、觸覺等方面高度近似的數字化環境，使得用戶借助必要的裝備與數字化環境中的對象進行交互作用、相互影響，可以產生親臨相應真實環境的感受和體驗。模擬現實世界是人類自古以來的夢想。從實物仿真到飛行模擬器等機電類仿真，再到基于模擬計算機的摩托車仿真器等，人類模擬現實世界的手段不斷進步、能力不斷提高，VR就是隨著計算機技術，特別是高性能計算、計算機圖形學和人機交互技術的發展，人類在模擬真實世界方向上達到的最新境界。

   通過VR關鍵技術的突破以及“VR+”的帶動，會產生大量行業/領域VR應用系統，這將推動許多行業實現升級換代式的發展，包括航空航天、國防軍事、裝備制造、智慧城市、公共安全等戰略性行業，以及醫療健康、教育培訓、商務消費、文化娛樂、社交等大眾生活領域。同時，也會帶來網絡與移動終端應用的全新發展。

VR是新信息技術支撐平臺

   VR是一項可能的顛覆性技術：它使目前以2D為主的顯示拓展到3D顯示；可突破屏幕物理尺寸局限，實現全景顯示和體驗；可拋開鍵盤、鼠標，實現手眼協調的人機自然交互；可突破時空界限，既可以模擬未來的事物，也可以虛擬過去的事物。

   經過30多年的發展，VR在許多行業領域取得了可喜的應用成果，成為其發展的新的信息技術支撐平臺。VR與其應用領域的關系，類似于數學和物理，VR+ 成為發展趨勢。VR支撐行業發展的作用主要體現在規劃決策、設計評價、訓練體驗三個方面。軍事是VR應用最早、最多的領域。20世紀80年代初，美國就構造了一個VR系統，通過遠程網絡將美國、英國和德國的仿真器連接起來，進行異地的軍事訓練。目前，美國40%的軍事訓練都是在虛擬環境中進行的。此外，VR在航空航天、裝備制造、城市規劃、文化保護、醫療健康、教育培訓等領域也取得令人矚目的應用成果，其不可替代性日益顯現。

   近年來，隨著VR軟硬件技術的發展，特別是頭戴式設備性能迅速提升、價格大幅降低，VR開始進入大眾生活，形成大眾消費的新領域。因此，許多IT巨頭公司，如臉譜、谷歌、微軟、三星、HTC等陸續推出自己的VR和增強現實創新產品，或通過并購和投資VR創新公司積極布局VR業務，展開搶占VR產業制高點的激烈競爭，同時也帶動了向VR產業投資的浪潮。許多媒體將2016年稱為VR產業元年。

VR的特性將由3I變為4IE

   VR具有3I特性，即沉浸性（immersion）、交互性（interaction）、構想性（imagination），是一個學科高度綜合交叉的科學技術領域。構建VR系統，需要四個方面的技術：數據的采集與獲取、分析與建模、繪制與表現、傳感與交互，其中建模、表現與交互是核心。這四個方面的技術都涉及：硬件平臺與裝置、核心芯片與器件、軟件平臺與工具、軟硬件標準與規范以及VR+各行業領域的內容與應用系統。

   VR大體上有如下幾個發展趨勢，首先VR將會與AI（人工智能）技術及其他相關領域技術結合，使其特征由3I成為4IE，即VR系統會具有智能（Intelligent）和自我演進演化（Evolution）特征；在VR建模技術方面會從目前以幾何、物理建模為主，向幾何、物理、生理、行為、智能建模發展；在交互技術與設備方面會出現一些顛覆性技術，如光場全息顯示、實時同聲翻譯、觸感溫濕感交互和味覺等。

   現有VR系統距離“VR+”的期望目標，尚存在若干重大技術瓶頸，例如：各類數據的獲取，以及多源數據/模型無縫融合，新概念數據獲取機制與設備，非剛體物理建模及自由交互與實時逼真響應，行為、智能與演化模型，模型的可建模性、復雜性與可信性，真三維顯示與自然化人機交互機制與交互設備，應用效果的評價等。

   VR技術的發展可以給許多行業帶來升級換代式發展，如航空航天、國防軍事、裝備制造、智慧城市、醫療健康、公共安全、文化教育等；會對許多產業產生顛覆性影響，如影視、游戲、旅游、商務、社交網絡等，同時可望形成新型的VR產業生長點，如VR人機交互設備產業，行業應用模擬器、虛擬環境產業，VR平臺軟件與嵌入式系統產業，領域和行業模型數據產業，網絡、移動終端VR產業和VR服務產業等?？梢哉fVR產業進入了爆發式發展的前夜。

大量VR應用系統將產生

   通過VR關鍵技術的突破以及“VR+”的帶動，會產生大量行業/領域VR應用系統，這將推動許多行業實現升級換代式的發展，包括航空航天、國防軍事、裝備制造、智慧城市、公共安全等戰略性行業，以及醫療健康、教育培訓、商務消費、文化娛樂、社交等大眾生活領域。同時，也會帶來網絡與移動終端應用的全新發展。

   在VR關鍵技術研究和“VR+”應用系統研發過程中，我國可以在硬件設備、VR芯片與核心器件、開源平臺軟件與研發工具軟件、VR標準等方面力爭形成自己的核心競爭力，形成一批有知識產權的數據采集、頭戴顯示、裸眼3D、定位跟蹤、體感自然交互等硬件設備，以及GPU、PPU、專用芯片、傳感器等芯片與核心器件；有知識產權或我國主導的開源平臺軟件與研發工具軟件，如圖形引擎、物理引擎、建模、視頻圖像處理等；并在這一過程中在硬件設備、軟件、數據、模型、接口等方面產生自己的標準。

   對我國來說，VR的巨大發展潛力與空間，是一個非常好的契機，能讓我們有機會在VR技術領域走在世界的前沿。上世紀90年代初，我國一些大學和科研院所，如北京航空航天大學、浙江大學、北京理工大學、北京大學、清華大學、中科院等在國家863計劃、國家自然科學基金等的資助下先后開啟了對VR技術的研究。經過20多年的發展，我國已經形成了一些從事VR理論和技術研究的基地，擁有了一批從事VR研發的科技人才隊伍，涌現出一批VR產業的上市公司，如歌爾聲學、川大智勝、網龍、易尚展示、暴風科技等。我國的VR科研水平逐步逼近美國等發達國家，并取得了一些典型應用成果。但是，目前我國各類VR方面的人才極其匱乏，成為我國發展VR最大的制約瓶頸。我們必須盡快采取措施，像當年解決軟件和新媒體動漫人才那樣解決VR人才短缺問題，為VR在我國的發展奠定堅實的人才基礎。