在了解虛擬現(xiàn)實(shí)的定義前，我們首先應(yīng)當(dāng)明確VR的目標(biāo)。VR的目標(biāo)是讓用戶在執(zhí)行虛擬任務(wù)的同時(shí)，相信自己是在現(xiàn)實(shí)世界中執(zhí)行任務(wù)。為了產(chǎn)生這種感覺(jué)，該技術(shù)必須“欺騙大腦”，提供與大腦在真實(shí)環(huán)境中感知到的一致信息。

假如你一直夢(mèng)想著駕駛一架私人飛機(jī)，但從來(lái)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)過(guò)這個(gè)愿望，那么，VR系統(tǒng)可以通過(guò)模擬飛行體驗(yàn)幫助你虛擬地實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想。首先，VR系統(tǒng)會(huì)對(duì)駕駛艙的合成圖行再現(xiàn)，之后再現(xiàn)飛行跑道，后再現(xiàn)你將飛越的地區(qū)的鳥(niǎo)瞰圖。為了給你“在飛機(jī)上”的真實(shí)感受，這些圖像必須是龐大的、高質(zhì)量的。這樣你對(duì)真實(shí)環(huán)境的感知就會(huì)被推到背景中，甚至被虛擬環(huán)境所取代，這種改變感知的現(xiàn)象，稱為沉浸感，它是VR基本原理。

倘若系統(tǒng)也能產(chǎn)生飛機(jī)引擎的聲音，那么你的沉浸感就會(huì)變得更強(qiáng)，因?yàn)槟愕拇竽X能夠感知到這些信息，這就會(huì)產(chǎn)生如臨其境般的感受。頭戴式顯示器使用的是音頻耳機(jī)，因?yàn)樗�可以隔絕環(huán)境噪聲。真正的飛行員在真實(shí)的環(huán)境中是使用操縱桿和旋鈕來(lái)操縱飛機(jī)的。如果我們想要模擬現(xiàn)實(shí)，在VR體驗(yàn)中再現(xiàn)這些動(dòng)作是不可缺少的。因此，系統(tǒng)必須提供幾個(gè)按鈕和一個(gè)操縱桿來(lái)操縱飛機(jī)的行為。用戶與系統(tǒng)之間的交互機(jī)制是VR的第二條基本原理，它將VR與提供良好沉浸感但沒(méi)有真正交互的應(yīng)用程序區(qū)分開(kāi)來(lái)。例如，電影院可以提常高的視覺(jué)感受和聽(tīng)覺(jué)感受，但對(duì)用戶來(lái)說(shuō)只有展開(kāi)在屏幕上的故事，卻沒(méi)有互動(dòng)的機(jī)會(huì)。很受歡迎的“VR”也是類似的，其的交互是提供了可改變的視角（360度）。雖然這類應(yīng)用程序是有用的，但它們不符合VR體驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)橛脩糁皇求w驗(yàn)中的旁觀者，而不是參與者。

讓我們回到前面的案例中：為了盡可能再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)，我們必須使用具有能的操縱桿來(lái)駕駛在空氣阻力中飛行的飛機(jī)，通過(guò)制造阻力來(lái)模擬使用真正的操縱桿的體驗(yàn)，這種觸覺(jué)信息顯著增強(qiáng)了用戶對(duì)虛擬環(huán)境的沉浸感一步推動(dòng)現(xiàn)實(shí)的真實(shí)再現(xiàn)。我們可以提供一個(gè)真正的配備座椅和控制裝置的飛機(jī)駕駛艙，這樣我們能更好地適應(yīng)外部屏幕，以確保出現(xiàn)在窗戶和飛機(jī)的擋風(fēng)玻璃上的合成圖像是自然而又生動(dòng)的。當(dāng)我們給大腦額外的視覺(jué)信息（駕駛艙的部件）、聽(tīng)覺(jué)信息（按鈕被點(diǎn)擊或按下的聲音）和觸覺(jué)反饋（坐在飛機(jī)座位上的感覺(jué)）時(shí)，這種沉浸感會(huì)更強(qiáng)。毫無(wú)疑問(wèn)，這種設(shè)備會(huì)讓任何一個(gè)大腦相信，你真的是坐在駕駛艙里駕駛著一架飛機(jī)。當(dāng)然，這些設(shè)備在現(xiàn)實(shí)中是確實(shí)存在的。這些飛機(jī)模擬器已經(jīng)有多年的使用歷史，首先用于訓(xùn)練軍事飛行員，其次是商業(yè)飛行員，現(xiàn)在作為娛樂(lè)設(shè)備提供給那些想要體驗(yàn)自己是在駕駛飛機(jī)的“非飛行人員”。

根據(jù)這個(gè)例子，我們定義虛擬現(xiàn)實(shí)是一種能力，能讓一個(gè)（或多個(gè)）用戶在虛擬環(huán)境中執(zhí)行一系列真實(shí)任務(wù)。用戶通過(guò)在虛擬環(huán)境中與系統(tǒng)互動(dòng)和交互反饋行沉浸感的模擬。

關(guān)于這一定義的一些說(shuō)明：

（pan>）真實(shí)任務(wù)：實(shí)際上，即使任務(wù)是在虛擬環(huán)境中執(zhí)行的，它也是真實(shí)的。例如，你可以開(kāi)始在模擬器中學(xué)習(xí)駕駛飛機(jī)（就像真正的飛行員所做的那樣），因?yàn)槟阏�在培養(yǎng)將在真正飛機(jī)上使用的技能。

（2）反饋：是指計(jì)算機(jī)利用數(shù)字信號(hào)合成的感官信息（如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)），即對(duì)物體的組成和外觀、聲音或力的強(qiáng)度的描述。

（3）交互反饋：這些合成操作是由相對(duì)復(fù)雜的軟件處理產(chǎn)生的，因此需要一定的時(shí)間。如果持續(xù)時(shí)間太長(zhǎng)，我們的大腦就會(huì)感知為一個(gè)圖片的固定顯示，接著是下一個(gè)圖片。這樣會(huì)破壞視覺(jué)的連續(xù)性而破壞運(yùn)的感覺(jué)。因此，反饋必須是交互的和難以覺(jué)察的，以獲得良好的沉浸式體驗(yàn)。

……