跳转到内容

虚拟现实:修订间差异

维基百科,自由的百科全书
删除的内容 添加的内容
CYCcc留言 | 贡献
修正筆誤
修飾語句 修正筆誤 刪除違反版權性文字並對照英文維基敘述重新整理條目。
标签移除或更換文件 2017版源代码编辑 消歧义連結
第1行: 第1行:
{{Copypaste|time=2021-09-30T08:34:32+00:00}}
{{NoteTA
{{NoteTA
|G1 = IT
|G1 = IT
第6行: 第5行:
{{redirect|VR}}
{{redirect|VR}}
{{Distinguish|模擬實境}}
{{Distinguish|模擬實境}}
[[File:VR-Helm.jpg|thumb|340px|虛擬實境跳傘訓練]]
{{各地中文名
{{各地中文名
|t = 1
|t = 1
|name = Virtual Reality
|name = Virtual Reality
|image =
|image = Head-mounted display and wired gloves, Ames Research Center.jpg
|caption = 手眼虛擬實境<!-- 圖檔說明,將隨條目語言變種進行字詞轉換 -->
|caption = 手眼虛擬實境<!-- 圖檔說明,將隨條目語言變種進行字詞轉換 -->
|cn = 虚拟现实
|cn = 虚拟现实
第20行: 第20行:
|display = infobox
|display = infobox
}}
}}
'''虛擬實境'''({{lang-en|Virtual reality}},縮寫'''VR'''),簡稱虛擬環境,是利用電腦模擬產生一個三維空間的[[虛擬世界]],提供使用者關於視覺等感官的[[模擬]]體驗,通過{{link-en|姿勢追踪|Pose_tracking}}和{{link-en|3D顯示|3D_display}}器,使使用者能夠感受沉浸式體驗。這種技術的應用範圍涵蓋娛樂(特別是[[电子游戏]])、教育(例如醫學或軍事培訓)和商業領域(如虛擬會議)。虛擬現實的另外兩種顯著類型是[[擴增實境]]和[[混合现实]],有時統稱為擴展現實或XR,儘管由於行業尚處初期,對其準確的定義目前仍在發生變化。<ref>{{Cite journal |last=Goode |first=Lauren |title=Get Ready to Hear a Lot More About 'XR' |url=https://www.wired.com/story/what-is-xr/ |journal=Wired |language=en-US |issn=1059-1028}}</ref>
[[File:VR-Helm.jpg|thumb|240px|虛擬實境跳傘訓練]]

'''虛擬實境'''({{lang-en|virtual reality}},縮寫'''VR'''),簡稱虛擬環境,是利用電腦模擬產生一個三維空間的[[虛擬世界]],提供使用者關於視覺等感官的模擬,讓使用者感覺彷彿身歷其境,可以臨時、沒有限制地觀察三維空間內的事物。使用者進行位置[[移動]]時,電腦可以立即進行複雜的運算,將精確的三維世界影像傳回產生臨場感。該技術整合了電腦形狀、電腦逼真、人工智慧、感應、顯示及網路並列處理等技術的最新發展成果,是一種由電腦技術輔助生成的高技術模擬系統。
目前,標準的虛擬現實系統使用[[虛擬實境眼鏡]]或多投影環境生成逼真的圖像、聲音和其他感覺,模擬使用者在虛擬環境中的真實存在。使用虛擬現實設備的人能夠四處觀察、移動,並與其他的虛擬功能或物品進行互動。通常情況下,這種效果是通過[[頭戴式顯示器]]創建的,該頭盔包含一個戴在使用者眼前的螢幕,但也可以通過擁有多個大螢幕的特殊設計房間實現。虛擬現實通常包括{{link-en|聽覺反饋|Auditory_feedback}}和{{link-en|視覺反饋|Video_feedback}},同時也可以通過[[振动反馈]]提供其他感覺和力的反饋。


==概念來源==
==概念來源==
[[File:Worldskin-01.jpg|thumb|《世界之表象(World Skin)》(1997)[[莫里斯·贝纳永]]的虛擬實境作品]]
[[File:Worldskin-01.jpg|thumb|《世界之表象(World Skin)》(1997)[[莫里斯·贝纳永]]的虛擬實境作品]]
「虛擬」一詞自15世紀中葉以來一直具有「在實質或效果上是某物,儘管實際上或事實上並非如此」的含義。自1959年以來,「虛擬」這個詞在電腦上的含義是「不存在於[[現實]],但被[[软件]]呈現」的概念。<ref>{{Cite web|title=virtual {{!}} Search Online Etymology Dictionary|url=https://www.etymonline.com/search?q=virtual|access-date=2023-12-12|website=www.etymonline.com}}</ref>
術語“{{link-en|人造現實|Artificial reality}}”,由{{link-en|迈伦·克鲁格|Myron W. Krueger}}創造,並從20世紀70年代使用至今。然而,术语“虚拟现实”的起源可以追溯到法国剧作家,诗人,演员,和导演[[安托南·阿尔托]]。在他知名著作《戏剧及其重影(The Theatre and Its Double)》中(1938),阿爾托將劇院描述為“虛擬實境({{lang|fr|la réalité virtuelle}})”;美国作家埃里克·戴维斯将虚拟现实称为“角色、物体、图像在炼金术师的颅内幻想中律动”<ref>{{en}}"characters, objects, and images take on the phantasmagoric force of alchemy's visionary internal dramas". Erik Davis, ''Techgnosis: myth, magic and mysticism in the information age'', 1998.</ref>。阿尔托称“在几乎所有炼金术书籍中发现的对物质及戏院原理的永恒隐喻都应理解为身份的一种表述···而这种表述存在于角色、图像大体构成了戏院致力打造的''虚拟现实''和炼金术符号进化的纯虚构和虚幻的世界。”<ref>{{en}}"perpetual allusion to the materials and the principle of the theater found in almost all alchemical books should be understood as the expression of an identity [...] existing between the world in which the characters, images, and in a general way all that constitutes the ''virtual reality'' of the theater develops, and the purely fictitious and illusory world in which the symbols of alchemy are evolved". Antonin Artaud, "The Alchemical Theater", in ''The Theater and its Double'', trans. Mary Caroline Richards, New York: Grove Press, 1958, p. 49, emphasis in original. See also [[Samuel Weber]], ''"'The Virtual Reality of Theater': Antonin Artaud", in ''Theatricality as Medium'', New York: Fordham University Press, 2004, pp. 277–94.''</ref>


「虛擬實境」術語的最早起源可以追溯到1938年,法國前衛劇作家[[安托南·阿尔托]]在一本名為《戏剧及其重影》的散文集中,將戲劇中人物和物體的虛幻性描述為“虛擬實境({{lang|fr|la réalité virtuelle}})。該書的英文翻譯於1958年出版,名為《劇場及其重影》(The Theater and its Double),是針對「虛擬實境」一詞的最早發表。「{{link-en|人造現實|Artificial reality}}」這一術語則由{{link-en|迈伦·克鲁格|Myron W. Krueger}}創造,並從20世紀70年代使用至今。
這個詞也被用在达米恩·布罗德里克(Damien Broderick)于1982年出版的科幻小說《The Judas Mandala》中,但其中使用的範圍與上述定義有些不同。由[[牛津词典]]列举的最早使用是在1987年的一篇题为“Virtual Reality”的文章,<ref>{{cite journal |last=Garb |first=Yaakov |authorlink= |date=Winter 1987 |title=Virtual reality |journal=Whole Earth Review |volume= |issue=57 |pages=118ff |id= |url= |accessdate= |quote= }}</ref>但講的卻不是如今意義上虛擬實境技術。現在用法的“虛擬實境”是由[[杰伦·拉尼尔]]和他的公司{{tsl|en|VPL Research}}創造并推廣的。VPL Research持有許多80年代中期的VR技術專利,他們開發了第一個被廣泛使用的頭戴式可视设备(Head Mount Display,HMD)EyePhone和觸覺輸出設備{{link-en|数据手套|DataGlove}}<ref>{{cite web|title=VPL Research|url=http://www.vrs.org.uk/virtual-reality-profiles/vpl-research.html#|website=http://www.vrs.org.uk|accessdate=9 June 2015|archive-date=2021-04-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20210426230611/https://www.vrs.org.uk/virtual-reality-profiles/vpl-research.html|dead-url=no}}</ref>虚拟现实的概念是由电影比如《{{tsl|en|Brainstorm (1983 film)|頭腦風暴 (1983年电影)|頭腦風暴}}(Brainstorm)》、《{{link-en|割草者|The Lawnmower Man (film)}}》才逐漸向大眾普及的。20世纪90年代的VR研究热潮是伴随着{{link-en|霍华德·莱恩格尔德|Howard Rheingold}}的非小说类书籍《虛擬實境》(1991)。<ref name="Rh">{{cite book | title = Virtual Reality | year = 1991 | isbn = 0-262-68121-8 | url = http://www.rheingold.com/howard/ | first = Howard | last = Rheingold | access-date = 2015-06-28 | archive-date = 2011-07-09 | archive-url = https://web.archive.org/web/20110709083513/http://www.rheingold.com/howard/ | dead-url = no }}</ref>這本書將這個名詞去神秘化,使得更易於初級技術者和愛好者理解。


1982年,「虛擬現實」的術語在{{tsl|en|達米恩·布羅德里克|Damien Broderick}}的科幻小說《裏斯曼達拉》(The Judas Mandala)中以首次作為科幻背景設定使用,但其中使用的範圍與上述定義有些不同。由[[牛津词典]]列举的最早使用是在1987年的一篇题为“Virtual Reality”的文章,<ref>{{cite journal |last=Garb |first=Yaakov |authorlink= |date=Winter 1987 |title=Virtual reality |journal=Whole Earth Review |volume= |issue=57 |pages=118ff |id= |url= |accessdate= |quote= }}</ref>但說明的並非是如今意義上的虛擬實境技術。
==歷史==


當代用法的「虛擬實境」則是由[[杰伦·拉尼尔]]和他的公司{{tsl|en|VPL Research}}創造并推廣。VPL Research持有許多80年代中期的VR技術專利,他們開發了第一個被廣泛使用的頭戴式可视设备(Head Mount Display,HMD)EyePhone和觸覺輸出設備{{link-en|数据手套|DataGlove}}<ref>{{cite web|title=VPL Research|url=http://www.vrs.org.uk/virtual-reality-profiles/vpl-research.html#|website=http://www.vrs.org.uk|accessdate=9 June 2015|archive-date=2021-04-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20210426230611/https://www.vrs.org.uk/virtual-reality-profiles/vpl-research.html|dead-url=no}}</ref>虚拟现实的概念是由电影比如《{{tsl|en|Brainstorm (1983 film)|頭腦風暴 (1983年电影)|頭腦風暴}}(Brainstorm)》、《{{link-en|割草者|The Lawnmower Man (film)}}》才逐漸向大眾普及的。20世纪90年代的VR研究热潮是伴随着{{link-en|霍华德·莱恩格尔德|Howard Rheingold}}的非小说类书籍《虛擬實境》(1991)。<ref name="Rh">{{cite book | title = Virtual Reality | year = 1991 | isbn = 0-262-68121-8 | url = http://www.rheingold.com/howard/ | first = Howard | last = Rheingold | access-date = 2015-06-28 | archive-date = 2011-07-09 | archive-url = https://web.archive.org/web/20110709083513/http://www.rheingold.com/howard/ | dead-url = no }}</ref>這本書將這個名詞去神秘化,使得更易於初級技術者和愛好者理解。
===1950年之前===


==形式與方法==
虛擬實境的概念首先來自於斯坦利·G·温鲍姆(Stanley G. Weinbaum)的科幻小說《皮格马利翁的眼镜(Pygmalion's Spectacles)》<ref name="gutenberg.org">{{cite web|url=http://www.gutenberg.org/ebooks/22893|title=Pygmalion's Spectacles|work=Project Gutenberg|accessdate=21 September 2014|archive-date=2020-12-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20201213214556/http://www.gutenberg.org/ebooks/22893|dead-url=no}}</ref>,被认为探讨虚拟现实的第一部科幻作品,简短的故事中詳細地描述了包括嗅觉、觸觉和全息护目镜为基础的虚拟现实系统。
虛擬實境(VR)的主要實現方法涉及創造一個基於類比的[[虚拟世界]]。以駕駛模擬器為例,這種系統通過預測駕駛員的輸入和模擬車輛的運動,提供相應的視覺、運動和聽覺回饋,使駕駛員感受到實際駕駛的真實感。其中,一般的虛擬實境設備至少包含一個螢幕、一組感測器及一組計算元件,這些東西被組裝在這個設備中.螢幕用來顯示仿真的影像,投射在使用者的視網膜上、感測器則用來感知使用者的旋轉角度、計算元件則收集感測器的資料,決定螢幕顯示的畫面為何,額外的設備可能包括一台高階電腦,用以補充計算元件的不足,也是把手及定位器,用以偵測使用者的位置。


使用基於[[头像]]圖像的虛擬實境,人們可以以實時影像和頭像的形式參與虛擬環境。使用者可以使用標準頭像或實時影像,在由[[三维计算机图形]]創造的虛擬環境中與其他人互動,參與的方式取決於系統的能力。在基於投影的虛擬實境中,針對現實環境的建模對各種虛擬實境應用也相當重要,包括機器人導航、建築建模和飛機類比。基於圖像的虛擬實境系統在[[计算机图形]]和[[计算机视觉]]領域中越來越受歡迎。在生成逼真模型時,需要準確註冊獲得的3D數據,通常使用攝影機對距離較近的小物體進行建模。
===1950年至1970年===
[[莫頓·海利希]](Morton Heilig
)在50年代創造一個“體驗劇場”,可以有效涵蓋所有的感覺,吸引觀眾注意屏幕上的活動。1962年,他建立一個原型被稱為Sensorama,五部短片同時進行多種感官(視覺,聽覺,嗅覺,觸覺)。Sensorama是[[機械裝置]],據說今天仍在使用。大約在同一時間,[[道格拉斯·恩格尔巴特]]使用[[電腦]]屏幕當作輸入和輸出設備。


基於桌面的虛擬實境是指在常規[[计算机显示器]]上顯示3D虛擬世界,而無需使用任何專業的虛擬實境定位追蹤裝置。這種技術廣泛應用於[[第一人称视角游戏]],使用各種觸發器、響應性NPC角色和其他互動裝置,使使用者感受自己置身於虛擬世界中。然而,這種沉浸形式普遍受到批評,因為它缺乏{{link-en|周邊視覺|Peripheral_vision}}感,限制了使用者對周圍環境的理解能力。
1968年,[[伊凡·蘇澤蘭]]與學生Bob Sproull創造第一個虛擬現實及[[擴增實境]][[頭戴式顯示器]]系統。這種頭戴式顯示器相當原始,也相當沉重,不得不被懸掛在天花板上。該設備被稱為[[達摩克利斯之劍]](The Sword of Damocles)。


相比之下,[[頭戴式顯示器]](HMD)能夠更充分地讓使用者沉浸在虛擬世界中。[[虛擬實境眼鏡]]通常包括兩個小型的高解析度[[有機發光二極體|OLED]]或[[LCD]]顯示器,為每隻[[3D眼鏡]]提供單獨的影像以實現立體圖形渲染形成3D虛擬世界。這些HMD還配備聲[[3D音效]]系統,以及提供六自由度運動的位置和旋轉實時[[动作捕捉]]。一些HMD還提供帶有觸覺回饋的運動控制,使使用者能夠以直觀的方式在虛擬世界中進行物理互動,幾乎沒有抽象的概念,甚至還有{{link-en|全方位跑步機|Omnidirectional_treadmill}}提供更多身體運動的自由度,使使用者能夠在任何方向上自由運動。
===1970年至1990年===
早期的虛擬現實中,值得注意的是[[阿斯電影地圖]](Aspen Movie Map),它由[[麻省理工學院]]於1978年創建,背景是[[科羅拉多州]]阿斯彭,用戶可以徜徉在三種街頭模式:夏季、冬季和三維模式。前兩個模式無論春夏秋冬由研究人員實際拍攝城市街道每一個運動。


在其他分類中,[[擴增實境]](AR)是一種將使用者在真實環境中看到的景象與由計算機軟體生成的數位內容融合的虛擬實境技術。AR系統透過頭戴式顯示器、智慧型眼鏡或行動裝置的攝像機實時影像將虛擬資訊層疊在真實環境中,使使用者能夠檢視增強的三維影像。[[模擬理論|模擬現實]]是一種假設的擴增實境,該理論將能夠使用戶產生現實一樣真正身臨其境,能夠實現先進的逼真體驗,甚至達到虛擬上的「永恆」。
Atari公司在1982年成立虛擬現實研究實驗室,但是兩年後關閉。然而湯姆·齊默爾曼,斯科特·費舍爾,賈瑞恩·拉尼爾仍持續對虛擬現實相關技術的研究和開發。


==歷史==
到了80年代,[[賈瑞恩·拉尼爾]](Jaron Lanier)使“虛擬現實”廣為人知。拉尼爾於1985年創辦VPL Research研究幾種虛擬現實設備,如數據手套、眼睛電話、音量控制。
[[File:View-Master with Reel.jpg|thumb|{{link-en|View-Master}}3D觀影器|alt=]]
在[[文藝復興時期]],對於歐洲藝術中[[透視法]]的發展和[[查爾斯·惠斯通]]爵士發明的[[实体镜]]被視為虛擬實境的先驅。1935年,美國小說家{{link-en|格勞曼·斯坦利·溫鮑姆|Stanley G. Weinbaum}}的科幻小說《皮格马利翁的眼镜》(Pygmalion's Spectacles)<ref>{{Cite web|title="Pygmalion's Spectacles," Probably the First Comprehensive and Specific Fictional Model for Virtual Reality : History of Information|url=https://www.historyofinformation.com/detail.php?entryid=4543|access-date=2023-12-12|website=www.historyofinformation.com}}</ref>,被认为探讨虚拟现实系統的第一部科幻作品,简短的故事中詳細地描述了包括嗅觉、觸觉和全息护目镜为基础的虚拟现实系统。


===1950年至1970年===
在此期間,虛擬現實並不廣為人知,媒體報導在80年代末逐漸增加。虛擬現實來自邊緣文化,例如[[賽博朋克]]視為社會變革的潛在手段,毒品文化則稱讚虛擬現實不僅是一種新的藝術形式,更是一個全新的領域<ref name=":0">{{Cite web|url=http://cultronix.eserver.org/chesher/?utm_source=friendfeedlikes&utm_medium=twitter|title=Colonizing Virtual Reality: Construction of the Discourse of Virtual Reality|last=Chesher|first=Chris|date=1994|website=|publisher=Cultronix|access-date=|archive-url=https://web.archive.org/web/20160808123905/http://cultronix.eserver.org/chesher/?utm_source=friendfeedlikes&utm_medium=twitter|archive-date=2016-08-08|dead-url=yes}}</ref>。虛擬現實開始吸引媒體的報導,人們開始意識到虛擬現實潛力。有些媒體甚至將虛擬現實與[[萊特兄弟]]發明[[飛機]]相比<ref name=":1">{{Cite web|url=https://w2.eff.org/Misc/Publications/John_Perry_Barlow/HTML/being_in_nothingness.html|title=Being in Nothingness: Virtual Reality and the Pioneers of Cyberspace|last=Barlow|first=John Perry|date=1990|website=Electronic Frontiers Foundation|publisher=|access-date=|archive-url=https://web.archive.org/web/20160120060227/https://w2.eff.org/Misc/Publications/John_Perry_Barlow/HTML/being_in_nothingness.html|archive-date=2016-01-20|dead-url=yes}}</ref>。
1950年代,{{link-en|莫頓·海利希|Morton_Heilig}}提出了一種「體驗劇場」的概念,旨在以全方位的方式包含所有感官,讓觀眾完全融入螢幕上的活動。他於1962年建造了他構想的原型,被稱為「{{link-en|Sensorama}}」的機械裝置,同時製作了五部跨足多種感官,包括視覺、聽覺、嗅覺和觸覺的短片作為展示。此外,海利希還發明了他所稱的「遙視頭盔」(1960年申請專利),該頭盔被描述為「用於個人使用的望遠鏡電視裝置...觀眾可以完全感受到現實感,即彩色的移動三維圖像,擁有100%的周邊視野,雙耳立體聲聲音,氣味和微風。」<ref>{{Cite web|last=published|first=Holly Brockwell|date=2016-04-03|title=Forgotten genius: the man who made a working VR machine in 1957|url=https://www.techradar.com/news/wearables/forgotten-genius-the-man-who-made-a-working-vr-machine-in-1957-1318253|access-date=2023-12-12|website=TechRadar|language=en}}</ref>


1968年,[[伊凡·蘇澤蘭]]在他的學生{{link-en|羅伯特·F·斯普羅|Bob Sproull}}的協助下,創造了被廣泛認為是用於沉浸式模擬應用的第一個頭戴式顯示器系統,名為《{{link-en|達摩克利斯之劍|The_Sword_of_Damocles_(virtual_reality)}}》。該系統在[[用户界面]]和視覺寫實性方面相對原始,而用戶佩戴的頭戴式顯示器非常沉重,必須懸掛在天花板上,技術上來說,這個裝置可被視為一種擴增實境設備,因為它具有光學通過功能。該裝置所呈現的虛擬環境是一個由簡單的[[线框模型]]構成的房間。<ref>{{cite book |last1=Watkins |first1=Christopher |last2=Marenka |first2=Stephen |title=Virtual Reality Excursions with Programs in C |date=1994| publisher= Academic Press Inc. |isbn=0-12-737865-0 |page=58}}</ref>
1990年,Jonathan Waldern在[[倫敦]]亞歷山德拉宮舉行的電腦圖形90展覽會展示“[[虛擬性]]”(Virtuality)。這個新系統是種街機,使用虛擬耳機。


===1990年至2000年===
===1970年至1990年===
1970年至1990年期間,虛擬實境主要提供用於醫學、飛行模擬、汽車工業設計和軍事培訓等用途的設備。<ref>{{cite web|url=http://archive.ncsa.illinois.edu/Cyberia/VETopLevels/VR.History.html|title=National Center for Supercomputing Applications: History|publisher=The Board of Trustees of the University of Illinois|archive-url=https://web.archive.org/web/20150821054144/http://archive.ncsa.illinois.edu/Cyberia/VETopLevels/VR.History.html|archive-date=21 August 2015}}</ref>
1991年,[[SEGA]]發行[[SEGA VR]]虚拟现实耳機[[街機]]遊戲和[[Mega Drive]]。它使用液晶顯示屏幕,立體聲耳機和慣性傳感器,讓系統可以追踪並反應用戶頭部運動<ref name="Horowitz">{{cite web|last=Horowitz|first=Ken|title=Sega VR: Great Idea or Wishful Thinking?|url=http://www.sega-16.com/feature_page.php?id=5&title=Sega%20VR:%20Great%20Idea%20or%20Wishful%20Thinking?|publisher=Sega-16|date=December 28, 2004|accessdate=21 August 2010|archiveurl=https://web.archive.org/web/20100114191355/http://sega-16.com/feature_page.php?id=5&title=Sega%20VR%3A%20Great%20Idea%20or%20Wishful%20Thinking%3F|archivedate=2010-01-14|deadurl=yes}}</ref>。


[[File:Virtual Reality Headset Prototype.jpg|thumb|[[艾姆斯研究中心]]於1985年所設計的LEEP虛擬實境眼鏡。]]
同年,遊戲Virtuality推出,並成為第一大多人虚拟现实網路娛樂系統。它在許多國家發行,包括[[舊金山]][[內河碼頭中心]]一個專門虚拟现实商場。每台Virtuality系統成本為73,000美元,包含頭盔和外骨骼手套,是第一個三維虛擬實境系統<ref>{{cite web|url=https://www.youtube.com/watch?v=-QiKnHxX7CY|title=Virtuality|work=YouTube|accessdate=21 September 2014|archive-date=2021-04-14|archive-url=https://web.archive.org/web/20210414080739/https://www.youtube.com/watch?v=-QiKnHxX7CY|dead-url=no}}</ref>。
在1977年至1984年間,{{link-en|大衛·艾姆|David Em}}成為[[NASA]][[喷气推进实验室]]首位製作可導航虛擬世界的藝術家。他創建的{{link-en|阿斯彭電影地圖|Aspen Movie Map}}是一個粗糙的{{link-en|虛擬旅遊|Virtual_tour}}系統,允許用戶在三種街頭模式([[夏季]]、[[冬季]]和三維)中徜徉[[科羅拉多州]][[阿斯彭]]的街道,他於1978年在[[麻省理工学院]]創建。<ref name="Creative Computing March 1982">{{cite journal|last1=Nelson|first1=Ted|title=Report on Siggraph '81|journal=Creative Computing|date=March 1982}}</ref>1979年,{{link-en|艾瑞克·豪列特|Eric Howlett}}開發了大範圍、額外透視(LEEP)光學系統。這一系統創造一個具有足夠寬視野的立體影像,以實現令人信服的空間感。用戶對系統提供的深度([[視野]])感覺以及相應的逼真感印象深刻。原始的LEEP系統於1985年為NASA的[[艾姆斯研究中心]]重新設計,用於由{{link-en|斯科特·費雪|Scott_Fisher_(technologist)}}開發的首個虛擬現實裝置VIEW(虛擬互動環境工作站)在此後,LEEP系統為大多數現代虛擬實境眼鏡提供了基礎。


到了1980年代末,「虛擬實境」這一術語由該領域的現代先驅之一[[杰倫·拉尼爾]]普及。拉尼爾於1984年創辦了{{link-en|VPL Research}}公司,該公司開發了多種虛擬現實設備,如{{link-en|有線手套|DataGlove}}、EyePhone、Reality Built For Two(RB2)和AudioSphere。VPL將有線手套技術授權給[[美泰兒]],用於製造[[威力手套]],成為當時最為經濟實惠的虛擬實境設備使用。1982年,[[雅达利有限公司]]成立了一個虛擬實境研究實驗室,然而受到[[1983年美国游戏业大萧条]]的影響導致公司在兩年後關閉。旗下員工如拉尼爾、托馬斯·G·齊默爾曼(Thomas G. Zimmerman)<ref>{{Cite web|url=https://www.historyofinformation.com/detail.php?entryid=4081|title=Zimmerman & Lanier Develop the DataGlove, a Hand Gesture Interface Device : History of Information|website=www.historyofinformation.com}}</ref> 、斯科特·費雪,{{link-en|邁克爾·奈瑪克|Michael Naimark}}和{{link-en|布蘭達·勞雷爾|Brenda Laurel}}仍繼續從事與虛擬實境相關技術的研究和開發。
麻省理工學院科學家安東尼奧·梅迪納設計一個虛擬現實系統,從地球“駕駛”火星車,儘管信號嚴重延誤。該系統被稱為“電腦模擬遙控操作”,是虛擬現實的延伸<ref>{{cite journal |author=Gonzales, D. (editor) |title=Automation and Robotics for the Space Exploration Initiative: Results from Project Outreach |url=https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/notes/2009/N3284.pdf |volume=92 |issue=17897 |page=35 |year=1991 |access-date=2016-07-23 |archive-date=2020-11-23 |archive-url=https://web.archive.org/web/20201123015945/https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/notes/2009/N3284.pdf |dead-url=no }}</ref>


1988年,[[Autodesk]]的網路空間專案成為首個在低成本個人電腦上實現虛擬實境的項目<ref>{{cite magazine |last1=Barlow |first1=John Perry |title=Being in Nothingness |url=https://www.wired.com/2015/04/virtual-reality-and-the-pioneers-of-cyberspace |date=1990|magazine=Wired}}</ref><ref>{{Cite web|title = Cyberspace – The New Explorers| year=1989 | url=https://archive.org/details/Timothy_Leary_Archives_005.dv |via = Internet Archive|access-date=8 August 2019}}</ref>。項目負責人埃里克·古利克森(Eric Gullichsen)於1990年離開公司創立Sense8 Corporation,開發了WorldToolKit虛擬實境[[軟體開發套件]]<ref>{{cite book |last1=Delaney |first1=Ben |title=Virtual Reality 1.0 -- The 90s: The Birth of VR |date=2017 |publisher=CyberEdge Information Services |isbn=978-1513617039 |page=40}}</ref> ,該軟體開發套件在電腦上提供了第一個實時[[材质贴图]]映射,並在整個產業和領域已廣泛應用。<ref>{{cite web |last1=Stoker |first1=Carol |title=MARSMAP: AN INTERACTIVE VIRTUAL REALITY MODEL OF THE PATHFINDER LANDING SITE |url=https://marsprogram.jpl.nasa.gov/MPF/science/lpsc98/1018.pdf |website=NASA JPL |publisher=NASA |access-date=7 August 2019}}</ref><ref>{{cite web |last1=Cullen |first1=Chris |title=Pioneering VR Stories Part 1: Idaho National Laboratory In The '90s |date=13 April 2017 |url=https://idahovirtualreality.com/pioneering-vr-stories-part-1-idaho-national-laboratory-90s/ |publisher=Idaho Virtual Reality Council|access-date=7 August 2019}}</ref>
1991年,[[羅萊·克魯茲·內拉]](Carolina Cruz-Neira),[[丹尼爾·J·桑丁]]和Thomas A. DeFanti在[[電子可視化實驗室]]創建第一個可視化立方房間,人們可以看到周遭的其他人。


在此期間,=虚拟现实並不廣為人知,然而隨著媒體的報導在80年代末逐漸增加。並針對其概念提出多種討論,如將其視為[[賽博朋克]]社會變革的潛在手段,毒品文化則稱讚虛擬現實不僅是一種新的藝術形式,更是一個全新的領域<ref name=":0">{{Cite web|url=http://cultronix.eserver.org/chesher/?utm_source=friendfeedlikes&utm_medium=twitter|title=Colonizing Virtual Reality: Construction of the Discourse of Virtual Reality|last=Chesher|first=Chris|date=1994|website=|publisher=Cultronix|access-date=|archive-url=https://web.archive.org/web/20160808123905/http://cultronix.eserver.org/chesher/?utm_source=friendfeedlikes&utm_medium=twitter|archive-date=2016-08-08|dead-url=yes}}</ref>。隨著=虚拟现实開始吸引媒體的報導,人們開始意識到虛擬現實潛力。有些媒體甚至將虛擬現實與[[萊特兄弟]]發明[[飛機]]相比<ref name=":1">{{Cite web|url=https://w2.eff.org/Misc/Publications/John_Perry_Barlow/HTML/being_in_nothingness.html|title=Being in Nothingness: Virtual Reality and the Pioneers of Cyberspace|last=Barlow|first=John Perry|date=1990|website=Electronic Frontiers Foundation|publisher=|access-date=|archive-url=https://web.archive.org/web/20160120060227/https://w2.eff.org/Misc/Publications/John_Perry_Barlow/HTML/being_in_nothingness.html|archive-date=2016-01-20|dead-url=yes}}</ref>。
1994年,[[SEGA]]發行SEGA VR-1運動模擬器街機<ref>{{cite web|url=http://arcadeheroes.com/2013/06/06/segas-wonderful-simulation-games-over-the-years/|title=Arcade Heroes Sega's Wonderful Simulation Games Over The Years – Arcade Heroes|work=Arcade Heroes|accessdate=20 October 2015|archive-date=2015-11-21|archive-url=https://web.archive.org/web/20151121144947/http://arcadeheroes.com/2013/06/06/segas-wonderful-simulation-games-over-the-years/|dead-url=no}}</ref><ref>{{cite web|url=http://system16.com/hardware.php?id=845&page=1#2866|title=System 16 – Sega Medium Scale Attractions Hardware (Sega)|work=system16.com|accessdate=20 October 2015|archive-date=2020-11-24|archive-url=https://web.archive.org/web/20201124103158/http://system16.com/hardware.php?id=845&page=1#2866|dead-url=no}}</ref>,它能夠跟踪頭部運動並製造立體3D圖像。


===1990年至2000年===
1994年,蘋果發布QuickTime VR格式。它是與VR廣泛連結使用的產品。
1990年代是消費者頭戴式設備首次大規模商業發售的時期。1992年,《[[電腦遊戲世界]]》預測到「到1994年,VR 將成為人們買得起的產品」<ref name="engler1992">{{cite magazine | url=http://www.cgwmuseum.org/galleries/index.php?year=1992&pub=2&id=100 | title=Affordable VR by 1994 | magazine=Computer Gaming World | date=November 1992 | access-date=4 July 2014 | author=Engler, Craig E. | page=80}}</ref>。


1991年,[[世嘉]]宣布推出用於[[Mega Drive]]家用遊戲機的{{link-en|Sega VR}}頭戴式設備。該設備使用頭盔上的LCD屏幕、立體聲耳機和慣性感應器,使系統能夠追蹤並對用戶頭部的動作做出反應<ref name="Horowitz">{{cite web|last=Horowitz|first=Ken|title=Sega VR: Great Idea or Wishful Thinking?|url=http://www.sega-16.com/feature_page.php?id=5&title=Sega%20VR:%20Great%20Idea%20or%20Wishful%20Thinking?|publisher=Sega-16|date=December 28, 2004|access-date=21 August 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20100114191355/http://sega-16.com/feature_page.php?id=5&title=Sega%20VR%3A%20Great%20Idea%20or%20Wishful%20Thinking%3F|archive-date=2010-01-14|url-status=dead}}</ref>。同年,Virtuality Group公司推出了{{link-en|虚拟现实娛樂系統|Virtuality_(product)}},成為第一個大規模生產、網絡化、多人參與的虚拟现实娛樂系統。該系統在全球多個地方推出,包括在[[内河码头中心]]設置的[[電子遊樂場]]。每個娛樂系統系統的成本高達73,000美元,配備頭戴式設備和手套,提供了最早的「沉浸式」虛擬現實體驗<ref>{{cite web|url=https://www.youtube.com/watch?v=-QiKnHxX7CY |archive-url=https://ghostarchive.org/varchive/youtube/20211211/-QiKnHxX7CY| archive-date=2021-12-11 |url-status=live|title=Virtuality|website=YouTube|access-date=21 September 2014}}{{cbignore}}</ref>
1995年7月21日,[[任天堂]]完成[[Virtual Boy]]並在日本發布。


[[File:CAVE at INL's CAES 001.jpg|thumb|2010年,IDL高級能源研究中心的CAVE系統]]
1995年,西雅圖一個組織創造一個「洞穴般的270度沉浸式投影室」,稱為虛擬環境劇場。1996年,同一系統在Netscape Communications主辦展覽會中發表,首次展示虛擬現實連接到網路,內容提要與VRML 3D虛擬世界相連結。
同年,來自{{link-en|電子視覺化實驗室|Electronic_Visualization_Laboratory}}的{{link-en|卡羅萊納·克魯茲-內拉|Carolina Cruz-Neira}}、{{link-en|丹尼爾·J·桑丁|Daniel J. Sandin}}和{{link-en|托馬斯·A·德凡蒂|Thomas A. DeFanti}}創建了第一個立方體沉浸式房間,即{{link-en|CAVE自動虛擬環境|Cave_automatic_virtual_environment}}。該系統則根據克魯茲-內拉的博士論文所開發,皆產生一個多投影環境,允許人們看到他們的身體以及與房間中其他物體的關係<ref>{{cite web|last1=Goad|first1=Angela|title=Carolina Cruz-Neira {{!}} Introductions Necessary|url=http://introductionsnecessary.com/2016/01/18/carolina-cruz-neira/|website=Introductions Necessary|access-date=28 March 2017}}</ref><ref name="Arkansas Online Niera">{{cite news|last1=Smith|first1=David|title=Engineer envisions sci-fi as reality|url=http://www.arkansasonline.com/news/2014/nov/24/engineer-envisions-sci-fi-as-reality-20/?print|access-date=28 March 2017|work=Arkansas Online|date=November 24, 2014}}</ref>。MIT畢業生兼NASA科學家安東尼奧·梅迪納則設計了一個虛擬現實系統,可以實時「操控」地球上的火星探測器,盡管存在相當大的延遲。<ref>{{cite journal |editor= Gonzales, D.|title=Automation and Robotics for the Space Exploration Initiative: Results from Project Outreach|journal=NASA STI/Recon Technical Report N|url=https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/notes/2009/N3284.pdf|volume=92 |issue=17897 |page=35 |year=1991|bibcode=1991STIN...9225258G|last1=Gonzales|first1=D.|last2=Criswell|first2=D.|last3=Heer|first3=E}}</ref>


1992年,{{link-en|妮可·斯坦格|Nicole Stenger}}創建了《天使》(Angels),這是第一部實時互動的沉浸式電影,互動是通過數據手套和高分辨率眼鏡實現的。同年,{{link-en|路易斯·羅森堡|Louis Rosenberg}}在美國空軍{{link-en|阿姆斯特朗實驗室|Armstrong_Laboratory}}創建了虛擬夾具系統,使用全身[[外骨骼]],實現了物理上逼真的3D混合現實。該系統使物理真實的3D虛擬物體與用戶對現實世界的直接視圖相結合,實現了第一次真正的擴增現實體驗,包括視覺、聽覺和觸覺<ref name="Rosenberg 1992">Rosenberg, Louis (1992). "The Use of Virtual Fixtures As Perceptual Overlays to Enhance Operator Performance in Remote Environments.". ''Technical Report AL-TR-0089, USAF Armstrong Laboratory, Wright-Patterson AFB OH, 1992''.</ref><ref>Rosenberg, L.B. (1993). "Virtual Fixtures: Perceptual Overlays for Telerobotic Manipulation". ''In Proc. of the IEEE Annual Int. Symposium on Virtual Reality (1993)'': pp. 76–82.</ref>。
1995年,個人電腦供電的虛擬現實耳機VFX1 Headgear出現,它支持遊戲包含[[天旋地轉]]、[[星球大戰:黑暗力量]]、System Shock和[[雷神之鎚 (遊戲)]]。


[[File:Virtual-Fixtures-USAF-AR.jpg|thumb|1992年開發的Virtual Fixtures沉浸式AR系統。]]
1999年,企業家[[菲利普·羅斯戴爾]](Philip Rosedale)組織[[林登實驗室]](Linden Lab),最初的重點是硬件,使電腦用戶完全沉浸在360度虛擬現實中。
到1994年7月,世嘉已經在歡樂城室內主題公園推出了{{link-en|VR-1}}動態模擬器遊樂設施<ref>{{cite magazine|date=July 1994|title=News & Information|magazine=[[Gemaga|Beep! Mega Drive]]|issue=1994–08|page=[https://segaretro.org/index.php?title=File:BeepMD_JP_1994-08.pdf&page=31]}}</ref>,以及電腦戦記[[街机游戏]]。兩者均使用了一種先進的頭戴式顯示器,被稱為與Virtuality合作開發的「Mega Visor Display」;;<ref name="VR Focus">{{cite web|publisher=VR Focus|title=The Virtual Arena – Blast From The Past: The VR-1|author=Kevin Williams|url=https://www.vrfocus.com/2020/07/the-virtual-arena-blast-from-the-past-the-vr-1/}}</ref><ref>{{cite magazine|date=August 1993|title=Sega Teams Up With W. Industries For Its VR Game|magazine=Game Machine|issue=455|page=[https://onitama.tv/gamemachine/pdf/19930815p.pdf]}}</ref>它能夠在360度立體3D環境中追蹤頭部運動,由Sega Model 1街機系統板供電。<ref>{{cite book|url=https://archive.org/stream/nextgen-issue-006/Next_Generation_Issue_006_June_1995#page/n23/mode/2up|title=NEXT Generation|issue=6|date=June 1995|via=archive.org|access-date=20 October 2015}}</ref> [[蘋果公司|蘋果]]則推出了[[QuickTime VR]],雖然使用了「VR」一詞,但無法表示虛擬實境,而是顯示360度互動全景。用戶可以觀看、製作可拖拽的全景照片,並通過在不同角度拍攝的圖像來觀察物體。


1995年,[[任天堂]]的[[Virtual Boy]]遊戲機發布<ref>{{cite web |url=http://www.theverge.com:80/products/virtual-boy/1672 |title=Nintendo Virtual Boy on theverge.com|archive-url=https://web.archive.org/web/20140401035942/http://www.theverge.com:80/products/virtual-boy/1672|archive-date=2014-04-01}}</ref> 。西雅圖的一個小組創建了名為「虛擬環境劇場」的「CAVE-like」270度沉浸式投影室的公共演示,由企業家切特·達吉特(Chet Dagit)和鮑伯‧雅各森製作<ref>{{cite news |url=http://articles.latimes.com/1995-02-22/business/fi-34851_1_virtual-reality |title= Virtual Reality Applications Expand : Imaging: Technology is finding important places in medicine, engineering and many other realms |newspaper= Los Angeles Times|date= 1995-02-22|last1= Dye|first1= Lee}}</ref> 。Forté於同年推出了{{link-en|VFX1 Headgear}},這是一款由電腦供電的虛擬實境頭戴式顯示器。
[[File:Oculus Rift - Developer Version - Front.jpg|thumb|一个2013年版本的[[Oculus VR]]公司的[[Oculus Rift]]装置, 这家公司于2014年被[[Facebook]]以20亿美元收购。]]


1999年,企業家{{link-en|菲利普·羅斯代爾|Philip Rosedale}}成立了{{link-en|Linden實驗室|Linden Lab}},最初專注於VR硬件的開發。在早期形式中,該公司努力生產“The Rig”的商業版本,該版本以原型形式呈現為一個笨重的鋼製裝置,上面安裝有多台電腦顯示器,用戶可以放在肩膀上。該概念後來被改編為基於個人計算機的3D虛擬世界程序《[[第二人生 (互聯網)|第二人生]]》。<ref>Au, Wagner James. ''The Making of Second Life'', pg. 19. New York: Collins. {{ISBN|978-0-06-135320-8}}.</ref>
===2001年-至今===
[[File:Google-Cardboard.jpg|thumb|经济实惠和方便的[[Google Cardboard]]。]]
2001年,SAS3或SAS Cube成為第一個桌上型電腦立體空間,由Z-A生產,2001年4月在[[法國]]拉瓦爾完成。


===21世紀===
2007年,[[谷歌]]推出街景視圖,顯示越來越多的世界各地全景,如道路,建築物和農村地區。一個立體3D模式在2010年推出。
[[File:Google-Cardboard.jpg|thumb|[[Google Cardboard]]]]
2000年代是相對於商業化的虛擬現實技術而言,公眾和投資都比較冷漠的時期。2001年,SAS3或SAS Cube成為第一個桌上型電腦立體空間,由Z-A生產,2001年4月在[[法國]]拉瓦爾完成。2007年,[[谷歌]]推出[[Google街景服务]],顯示越來越多的世界各地全景視圖,如道路、室內建築和農村地區。一個立體3D模式在2010年推出。<ref>{{cite web |url=http://readwrite.com/2010/04/06/google_street_view_in_3d_here_to_stay |title=Google Street View in 3D: More Than Just an April Fool's Joke|date=2010-04-06}}</ref>


===2010年-至今===
2010年,[[帕爾默·拉奇]]創辦[[歐酷拉]],設計虛擬實境頭戴式顯示器[[Oculus Rift]]。
[[File:Oculus Rift Crescent Bay Prototype (16383004719).jpg|thumb|[[Oculus Rift]]原型耳機的內部視圖。]]
2010年,[[帕爾默·拉奇]]創辦[[歐酷拉]],設計虛擬實境頭戴式顯示器[[Oculus Rift]]。2013年,[[任天堂]]申請專利,提出使用虛擬現實技術概念使2D[[電視]]擁有更逼真的3D效果。2015年7月,[[OnePlus]]成為第一家利用虛擬現實推出產品的公司。他們用虛擬現實的平台推出OnePlus 2,在谷歌應用程序Play商店,[[YouTube]]上發布。2016年4月27日,[[Mojang]]宣布[[Minecraft]]可以在[[三星Gear VR]]上使用。
[[File:Mobile_World_Congress_2018_(29129096677).jpg|thumb|2018年世界行動通訊大會上配戴的HTC Vive耳機。]]
2013年,[[Valve]]發現了低餘暉技術的突破,使得VR內容的無延遲和無拖曳顯示成為可能<ref>{{Cite web|last=Wasson|first=Scott|date=2013-10-18|title=Not-quite-live blog: panel discussion with John Carmack, Tim Sweeney, Johan Andersson|url=https://techreport.com/review/not-quite-live-blog-panel-discussion-with-john-carmack-tim-sweeney-johan-andersson/|access-date=2023-12-12|website=The Tech Report|language=en-US}}</ref>。這一突破被Oculus採用並使用於他們未來的所有耳機中。2014 年初,Valve展示SteamSight原型,該耳機具有獨立的1K顯示器、低餘暉技術、大面積位置追蹤以及[[菲涅耳透鏡]]<ref>{{Cite web|last=James|first=Paul|date=2014-01-30|title=30 Minutes Inside Valve's Prototype Virtual Reality Headset: Owlchemy Labs Share Their Steam Dev Days Experience|url=https://www.roadtovr.com/hands-valves-virtual-reality-hmd-owlchemy-labs-share-steam-dev-days-experiences/|access-date=2023-12-12|website=Road to VR|language=en-US}}</ref><ref>{{Cite news|url=http://www.roadtovr.com/vr-headset-valve-virtual-reality-steam/|title=Valve to Demonstrate Prototype VR HMD and Talk Changes to Steam to "Support and Promote VR Games" – Road to VR|last=James|first=Paul|date=2013-11-18|newspaper=Road to VR|language=en-US|access-date=2016-12-14}}</ref>。2016年,[[HTC]]和Valve推出了個人電腦VR眼鏡產品{{link-en|HTC Vive}}和控制器,包括Lighthouse追蹤技術,使用壁掛式「基地台」進行位置追蹤。<ref name="verge-gdcsteamvr">{{cite web|title=Valve showing off new virtual reality hardware and updated Steam controller next week|url=https://www.theverge.com/2015/2/23/8094817/valve-virtual-reality-hardware-gdc-2015|website=The Verge|access-date=1 March 2015|date=2015-02-24}}</ref><ref name="verge-valvevr">{{cite web|title=Valve's VR headset revealed with Oculus-like features|url=https://www.theverge.com/2014/6/3/5775220/valve-vr-headset-pictures-concept-features|website=The Verge|access-date=1 March 2015|date=2014-06-03}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.wareable.com/vr/htc-vive-vr-headset-release-date-price-specs-7929|title=HTC Vive: Everything you need to know about the SteamVR headset|website=Wareable|access-date=2016-06-19|date=2016-04-05}}</ref><ref>{{Cite web |url=http://www.htc.com/tw/vive/ |title=VIVE |access-date=2017-01-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170202013352/http://www.htc.com/tw/vive/ |archive-date=2017-02-02 |dead-url=yes }}</ref>


[[File:Sony Morpheus Virtual Reality Gamescom 2015 Cologne (19705605174).jpg|thumb|upright|2015年科隆遊戲展上配戴的[[PlayStation VR]]。|alt=|left]]
2013年,[[任天堂]]申請專利,提出使用虛擬現實技術概念使2D[[電視]]擁有更逼真的3D效果。
2014年,[[索尼]]宣布推出Project Morpheus(後來命名為[[PlayStation VR]]),是一款適用於[[PlayStation 4]]的虛擬實境頭戴裝置[50]。同年,Google發布了Cardboard,一種DIY立體檢視器,用戶將智能手機放在紙板支架中戴在頭上。{{link-en|麥可·奈馬克|Michael Naimark}}成為 Google新VR部門的首位「駐店藝術家」。2015年,一款提供運動追蹤和觸覺回饋功能的手套Gloveone成功籌集了超過15萬美元的[[Kickstarter]]資金。同年,雷蛇公司推出了{{link-en|開源虛擬實境|Open_Source_Virtual_Reality}}專案。


截止至2016年,至少有230家公司在開發VR相關產品,包括[[亞馬遜]]、[[蘋果公司|蘋果]]、[[Facebook]]、[[Google]]、[[微軟]]、[[索尼]]和[[三星集团|三星]]都有專門的AR和VR團隊。動態雙耳音訊在當年發布的大多數耳機中都很常見,但觸覺介面尚未得到很好的發展,大多數硬體包都包含按鈕操作的手機以實現基於觸控的互動。從視覺上看,顯示器的解析度和幀速率仍然足夠低,影像仍然可以被識別為虛擬的<ref>{{Cite journal |title=The Untold Story of Magic Leap, the World's Most Secretive Startup |url=https://www.wired.com/2016/04/magic-leap-vr/ |journal=Wired |language=en-US |issn=1059-1028}}</ref>。2016年7月,指挥家VRconductorVR发布全球首个大空间多人交互VR行业应用<ref>{{Cite web |url=http://news.xinhuanet.com/vr/2016-08/19/c_129242553.htm |title=VRoomXL |access-date=2017-06-01 |archive-date=2018-01-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180109180938/http://news.xinhuanet.com/vr/2016-08/19/c_129242553.htm |dead-url=no }}</ref>。
2015年7月,[[OnePlus]]成為第一家利用虛擬現實推出產品的公司。他們用虛擬現實的平台推出OnePlus 2,在谷歌應用程序Play商店,[[YouTube]]上發布。


2016年,HTC發售了第一批HTC Vive SteamVR耳機,標誌著基於感測器追蹤的第一個主要商業版本,允許使用者在定義的空間內自由移動<ref>{{Cite web|date=2016-06-30|title=Vive Shipment Updates - VIVE Blog|url=https://web.archive.org/web/20160630031246/http://blog.htcvive.com/us/2016/04/vive-shipment-updates/|access-date=2023-12-12|website=web.archive.org}}</ref>。根據索尼在2017年提交的一項專利顯示,他們正在開發一種與PlayStation VR的Vive類似的位置追蹤技術,具有無線耳機的潛力。<ref>{{Cite web|date=2017-02-15|title=Sony Patent Points to PlayStation VR With Upgraded Lighthouse-Like Sensors|url=https://www.digitaltrends.com/computing/sony-psvr-patent-sensor/|access-date=2023-12-12|website=Digital Trends|language=en}}</ref>
2016年4月27日,[[Mojang]]宣布[[Minecraft]]可以在[[三星Gear VR]]上使用。


2018年1月,[[上海]]一個團隊首先突破技術難點,於CES大會上推出了商用化的個人8K解析度電腦VR眼鏡,兩眼各4K,有效消除了近距觀看顯示器時人眼的紗窗效應。<ref>{{Cite web |url=https://www.youtube.com/watch?v=Ne0cmvl8GqM&t=348s |title=8K VR Headset from China – BS marketing |access-date=2018-01-08 |archive-date=2022-07-11 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220711105554/https://www.youtube.com/watch?v=Ne0cmvl8GqM&t=348s }}</ref><ref>{{Cite web |url=https://www.roadtovr.com/hands-pimaxs-8k-headset-proves-high-fov-vr-coming/ |title=8K Headset Proves |access-date=2018-01-08 |archive-date=2021-02-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210205045315/https://www.roadtovr.com/hands-pimaxs-8k-headset-proves-high-fov-vr-coming/ |dead-url=no }}</ref>2019年,Oculus發布了[[Oculus Rift S]]和獨立耳機[[Oculus Quest]],這些耳機與前幾代耳機中的外部由外向內跟踪不同,而是使用由內向外跟踪。<ref>{{Cite web|title=Log in or sign up to view|url=https://tech.facebook.com/reality-labs/2019/8/the-story-behind-oculus-insight-technology/|access-date=2023-12-12|website=tech.facebook.com|language=zh-Hans}}</ref>同年,Valve發布了[[Valve Index]],該耳機擁有130°視野、離耳式耳機、可單獨追蹤手指的控制器等功能。<ref>{{Cite web|title=Headset|url=https://www.valvesoftware.com/en/index/headset/|access-date=2023-12-12|website=Valve Corporation}}</ref>
2016年7月,[[宏達電]]與電玩商[[Valve]]推出個人電腦VR眼鏡產品[[HTC Vive]]<ref>{{Cite web |url=http://www.htc.com/tw/vive/ |title=VIVE |access-date=2017-01-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170202013352/http://www.htc.com/tw/vive/ |archive-date=2017-02-02 |dead-url=yes }}</ref>.


[[File:R22_VRM_Helicopter_Training_Solution.jpg|thumb|瑞士VRM公司開發的Robinson R22虛擬實境訓練裝置<ref>{{Cite web|date=2023-12-04|title=Loft Dynamics|url=https://www.loftdynamics.com/|access-date=2023-12-12|website=Loft Dynamics|language=en}}</ref>。]]
2016年7月,指挥家VRconductorVR发布全球首个大空间多人交互VR行业应用<ref>{{Cite web |url=http://news.xinhuanet.com/vr/2016-08/19/c_129242553.htm |title=VRoomXL |access-date=2017-06-01 |archive-date=2018-01-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180109180938/http://news.xinhuanet.com/vr/2016-08/19/c_129242553.htm |dead-url=no }}</ref>。
2020年,Oculus發布了[[Oculus Quest 2]],該耳機具有更清晰的螢幕、更低的價格和更高的性能。Facebook(後來更名為Meta)最初要求用戶使用Facebook帳號登入才能使用新耳機<ref>{{Cite web|last=Robertson|first=Adi|date=2020-09-16|title=Oculus Quest 2 review: better, cheaper VR|url=https://www.theverge.com/21437674/oculus-quest-2-review-features-photos|access-date=2023-12-12|website=The Verge|language=en}}</ref>。2021年,Oculus Quest 2佔所有VR耳機銷量的80%。<ref>{{Cite web|last=Ochanji|first=Sam|date=2022-03-27|title=Survey: Quest 2 Accounted for 80% of Headset Sales in 2021|url=https://virtualrealitytimes.com/2022/03/27/survey-quest-2-accounted-for-80-of-headset-sales-in-2021/|access-date=2023-12-12|website=Virtual Reality Times|language=en-US}}</ref>2021年,[[欧盟航空安全局]]批准了第一個基於虛擬實境的飛行模擬訓練設備,提高了旋翼機飛行員訓練的安全性<ref>{{Cite web|date=2021-04-26|title=EASA approves the first Virtual Reality (VR) based Flight Simulation Training Device|url=https://www.easa.europa.eu/en/newsroom-and-events/press-releases/easa-approves-first-virtual-reality-vr-based-flight-simulation|access-date=2023-12-12|website=EASA|language=en}}</ref>。


2023年,索尼發布了[[PlayStation VR2]],該耳機配備由內而外的追蹤、更高解析度的顯示器、具有自適應觸發器和觸覺回饋的控制器以及更寬的視野。<ref>{{Cite web|title=PS VR2 Tech Specs {{!}} PlayStation VR2 display, setup and compatibility|url=https://www.playstation.com/en-se/ps-vr2/ps-vr2-tech-specs/|access-date=2023-12-12|website=PlayStation|language=en-SE}}</ref>童年6月,蘋果發表了[[Apple Vision Pro]],這是他們首次涉足VR耳機市場的產品,混合使用AR和VR來產生視覺效果,並且是少數純粹使用手部追蹤而不使用其他控制器的主流耳機之一,支持即時翻譯等技術。<ref>{{Cite journal |date=2023-08-04 |title=Integration of Natural Language Processing and Augmented Reality: ChatGPT Meets Apple Vision Pro |url=http://dx.doi.org/10.56726/irjmets43783 |journal=International Research Journal of Modernization in Engineering Technology and Science |doi=10.56726/irjmets43783 |issn=2582-5208|doi-access=free }}</ref>
2018年1月,[[上海]]一個團隊首先突破技術難點,於CES大會上推出了商用化的個人8K解析度電腦VR眼鏡,兩眼各4K,有效消除了近距觀看顯示器時人眼的[[紗窗效應]]。<ref>{{Cite web |url=https://www.youtube.com/watch?v=Ne0cmvl8GqM&t=348s |title=8K VR Headset from China – BS marketing |access-date=2018-01-08 |archive-date=2022-07-11 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220711105554/https://www.youtube.com/watch?v=Ne0cmvl8GqM&t=348s }}</ref><ref>{{Cite web |url=https://www.roadtovr.com/hands-pimaxs-8k-headset-proves-high-fov-vr-coming/ |title=8K Headset Proves |access-date=2018-01-08 |archive-date=2021-02-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210205045315/https://www.roadtovr.com/hands-pimaxs-8k-headset-proves-high-fov-vr-coming/ |dead-url=no }}</ref>



==技術與設備==
一般的虛擬實境設備至少包含一個螢幕、一組感測器及一組計算元件,這些東西被組裝在這個設備中.螢幕用來顯示仿真的影像,投射在使用者的視網膜上、感測器則用來感知使用者的旋轉角度、計算元件則收集感測器的資料,決定螢幕顯示的畫面為何.

額外的設備可能包括一台高階電腦,用以補充計算元件的不足.
也可能有一對把手及定位器,用以偵測使用者的位置.

對螢幕最重要的要求是反應時間,目前電腦、手機等設備所使用的螢幕多為 TFT-LCD,反應時間太長難以滿足虛擬實境的要求,這也是行動虛擬實境最大的挑戰.當前所知效果最好的螢幕為 OLED,但全世界能夠達到足夠品質要求的公司寥寥無幾.

截至 2016 年,至少超過200 家科技公司在開發 VR 相關產品。 例如知名科技巨頭[[亞馬遜公司|亞馬遜]]、[[蘋果公司|蘋果]]、[[Facebook|臉書]]、[[Google|谷歌]]、[[微软|微軟]]、[[索尼]]和[[三星電子|三星]]等都有專門的 AR 和 VR 小組。由於大部分虛擬實境技術都著重在視覺體驗上,因此系統中的螢幕將藉由顯示器分辨率、影像延遲時間、螢幕刷新率和螢幕與人眼視野的對應關係等四項特性會強烈影響參與者的沉浸體驗。例如當顯示器的分辨率以及刷新率過低時,影像由於不流暢呈現方式,仍會讓參與者可以識別影像為虛擬影像,而不夠寬廣的螢幕視野則會讓人有機會在特定角度下,非自願性的脫離虛擬影像,進而影響沉浸感。<ref>{{Cite web|title=The Untold Story of Magic Leap, the World’s Most Secretive Startup|url=https://www.wired.com/|access-date=2021-10-04|work=WIRED|language=en-US|archive-date=2012-01-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20120118192832/https://www.wired.com/}}</ref><ref>{{Cite book|chapter=Virtual reality filmmaking : techniques & best practices for VR filmmakers|url=https://www.worldcat.org/oclc/1015674857|date=2018|location=New York|isbn=978-1-315-28041-7|oclc=1015674857|first=Celine|last=Tricart}}</ref>

== 視覺沉浸式體驗 ==


==沉浸式體驗==
{{See also|沉浸式體驗}}
=== 沉浸理論 ===
=== 沉浸理論 ===
<!-- 注释: [[File:60FPS .jpg.gif|缩略图|60FPS時的影像延遲示意圖]] -->
沉浸理論(Flow theory)在1975年由Csikszentmihalyi在其著作Beyond Boredom and Anxiety<ref>{{Cite book|chapter=Beyond boredom and anxiety [Experiencing flow in work and play]|url=http://worldcat.org/oclc/845372770|publisher=Jossey-Bass Publishers|date=2000|isbn=0-7879-5140-4|oclc=845372770|first=Csikszentmihalyi,|last=Mihaly}}</ref>中所提出,其書中解釋為何當人們在進行某些日常活動時會完全投入情境中,並過濾掉所有不相關的感知與其它可能與外界產生的交互行為,此時參與者的感覺系統以一種與在真實環境中相同的方式來處理來自虛擬世界的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺及味覺等感知行為。
<!-- 注释: [[File:120FPS.gif|缩略图|120FPS時的影像延遲示意圖]] -->
沉浸理論(Flow theory)在1975年由[[米哈里·契克森米哈伊]]在其著作《超越無聊和焦慮》(Beyond Boredom and Anxiety)<ref>{{Cite book|chapter=Beyond boredom and anxiety [Experiencing flow in work and play]|url=http://worldcat.org/oclc/845372770|publisher=Jossey-Bass Publishers|date=2000|isbn=0-7879-5140-4|oclc=845372770|first=Csikszentmihalyi,|last=Mihaly}}</ref>中所提出,其書中解釋為何當人們在進行某些日常活動時會完全投入情境中,並過濾掉所有不相關的感知與其它可能與外界產生的交互行為,此時參與者的感覺系統以一種與在真實環境中相同的方式來處理來自虛擬世界的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺及味覺等感知行為。


有研究指出<ref>{{Cite book|chapter=See what I'm saying : the extraordinary powers of our five senses|url=http://worldcat.org/oclc/659284172|publisher=W.W. Norton|date=2011|isbn=0-393-33937-8|oclc=659284172|first=Rosenblum, Lawrence|last=D.}}</ref>人們常會運用五感來做為非語言的訊息交流方式處理外界資訊,而五感中的視覺約占83%、聽覺約占11%、其他觸覺、嗅覺及味覺則會小於6%,因此也造就許多虛擬[[电子竞技|遊戲系統]]的硬體設備皆以視覺刺激來觸發參與者的沉浸感為主。
有研究指出<ref>{{Cite book|chapter=See what I'm saying : the extraordinary powers of our five senses|url=http://worldcat.org/oclc/659284172|publisher=W.W. Norton|date=2011|isbn=0-393-33937-8|oclc=659284172|first=Rosenblum, Lawrence|last=D.}}</ref>人們常會運用五感來做為非語言的訊息交流方式處理外界資訊,而五感中的視覺約占83%、聽覺約占11%、其他觸覺、嗅覺及味覺則會小於6%,因此也造就許多虛擬[[电子竞技|遊戲系統]]的硬體設備皆以視覺刺激來觸發參與者的沉浸感為主。


=== 顯示器分辨率 ===
=== 顯示器分辨率 ===
第120行: 第121行:
=== 影像延遲時間與螢幕刷新率 ===
=== 影像延遲時間與螢幕刷新率 ===
大多數小尺寸的 LCD 螢幕所使用的60Hz 刷新率大約會引入約15 ms的額外延遲。如將刷新率提升至 120Hz 甚至 240Hz以上,顯示器的延遲時間將降至 7ms 以下,因此能大副提升參與者的沉浸感,但在提高刷新率的同時,圖形處理器(graphics processing unit, GPU)也要有能力可以處理高幀數 (frames per second, fps)的畫面。<ref>{{Cite journal|title=Virtual reality headset|url=https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Virtual_reality_headset&oldid=1046272297|date=2021-09-24|journal=Wikipedia|language=en|access-date=2021-10-04|archive-date=2022-07-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20220711110024/https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Virtual_reality_headset&oldid=1046272297}}</ref><ref>{{Cite web|title=Xbox One, PS4 "too limited" for Oculus Rift, says creator|url=https://www.gamespot.com/articles/xbox-one-ps4-too-limited-for-oculus-rift-says-creator/1100-6416153/|access-date=2021-10-04|work=GameSpot|language=en-US|archive-date=2022-07-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20220712115920/https://www.gamespot.com/articles/xbox-one-ps4-too-limited-for-oculus-rift-says-creator/1100-6416153/}}</ref>
大多數小尺寸的 LCD 螢幕所使用的60Hz 刷新率大約會引入約15 ms的額外延遲。如將刷新率提升至 120Hz 甚至 240Hz以上,顯示器的延遲時間將降至 7ms 以下,因此能大副提升參與者的沉浸感,但在提高刷新率的同時,圖形處理器(graphics processing unit, GPU)也要有能力可以處理高幀數 (frames per second, fps)的畫面。<ref>{{Cite journal|title=Virtual reality headset|url=https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Virtual_reality_headset&oldid=1046272297|date=2021-09-24|journal=Wikipedia|language=en|access-date=2021-10-04|archive-date=2022-07-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20220711110024/https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Virtual_reality_headset&oldid=1046272297}}</ref><ref>{{Cite web|title=Xbox One, PS4 "too limited" for Oculus Rift, says creator|url=https://www.gamespot.com/articles/xbox-one-ps4-too-limited-for-oculus-rift-says-creator/1100-6416153/|access-date=2021-10-04|work=GameSpot|language=en-US|archive-date=2022-07-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20220712115920/https://www.gamespot.com/articles/xbox-one-ps4-too-limited-for-oculus-rift-says-creator/1100-6416153/}}</ref>
<!-- 注释: [[File:60FPS .jpg.gif|缩略图|60FPS時的影像延遲示意圖]] -->
<!-- 注释: [[File:120FPS.gif|缩略图|120FPS時的影像延遲示意圖]] -->


=== 螢幕與人眼視野的對應關係 ===
=== 螢幕與人眼視野的對應關係 ===
第127行: 第126行:


因此如果將螢幕的可視面積與1/6的全方位視野之間的比值來將抽象的沉浸感具體數值化,如底下視覺沉浸係數公式(Immersive Index)。
因此如果將螢幕的可視面積與1/6的全方位視野之間的比值來將抽象的沉浸感具體數值化,如底下視覺沉浸係數公式(Immersive Index)。
[[File:Immersive Index In Theory larger.jpg|缩略图|理論上,觀看人的視野(黃色範圍)]]
[[File:Immersive Index In Theory larger.jpg|缩略图|理論上,觀看人的視野(黃色範圍)]]理論上,





理論上,

<math>\frac{\mbox{顯 示 器 面 積}}{\frac{1}{6}\times 4\pi\mathsf{R}^2}=\mbox{視 覺 沉 浸 係 數 }</math>
<math>\frac{\mbox{顯 示 器 面 積}}{\frac{1}{6}\times 4\pi\mathsf{R}^2}=\mbox{視 覺 沉 浸 係 數 }</math>

<math>\mathsf{R}</math> <math>=</math> 觀賞者到顯示器(display)的距離
<math>\mathsf{R}</math> <math>=</math> 觀賞者到顯示器(display)的距離






實際上,
實際上,

<math>\frac{\mbox{顯 示 器 面 積}}{\frac{1}{6}\times\bigl(2\pi\mathsf{R}\bigr)^2}=\mbox{視 覺 沉 浸 係 數 }</math>
<math>\frac{\mbox{顯 示 器 面 積}}{\frac{1}{6}\times\bigl(2\pi\mathsf{R}\bigr)^2}=\mbox{視 覺 沉 浸 係 數 }</math>

<math>\mathsf{R}</math> <math>=</math> 觀賞者到顯示器(display)的距離
<math>\mathsf{R}</math> <math>=</math> 觀賞者到顯示器(display)的距離
[[File:Immersive Index FOV TC.jpg|缩略图|實際上,考量曲面顯示器無法製做為球型,改以圓柱體顯示,觀看人的視野範圍]]
[[File:Immersive Index FOV TC.jpg|缩略图|實際上,考量曲面顯示器無法製做為球型,改以圓柱體顯示,觀看人的視野範圍]]


==疑慮==
===人體健康===
虛擬實境被認為帶來了一系列與人體健康和安全考慮相關因素。包括長時間使用可能引發多種不良症狀<ref>Lawson, B. D. (2014). Motion sickness symptomatology and origins. Handbook of Virtual Environments: Design, Implementation, and Applications, 531-599.</ref>,這些症狀可能會減緩該技術的擴散。大多數虛擬實境系統都會附帶消費者警告,其中包括[[癲癇]]發作、兒童發育問題、絆倒和跌倒、碰撞警告、不適感、重複性壓力損傷,以及對醫療設備的干擾<ref name="Oculus Rift Warnings">{{cite web|title=Oculus Rift Health and Safety Notice|url=https://static.oculus.com/documents/310-30023-01_Rift_HealthSafety_English.pdf|access-date=13 March 2017|archive-date=6 July 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20170706233539/https://static.oculus.com/documents/310-30023-01_Rift_HealthSafety_English.pdf|url-status=dead}}</ref>。某些使用者甚至在使用VR耳機時經歷抽搐、癲癇發作或昏厥,即使他們以前沒有相關症狀。此類症狀的發生率大約為每4,000人中的1人,即0.025%。短期內可能出現的不適感包括暈動病、眼睛疲勞、頭痛和不適。兒童由於VR耳機的重量可能更容易感到不適,因此通常則建議兒童避免使用VR耳機。此外,使用者在配戴套裝後再環境的物理互動中可能會出現其他問題。包括就會失去對現實世界環境的意識,並可能因絆倒或與現實世界的物體碰撞而受傷。<ref>{{Cite journal |last1=Araiza-Alba |first1=Paola |last2=Keane |first2=Therese |last3=Kaufman |first3=Jordy |date=2022-01-30 |title=Are we ready for virtual reality in K–12 classrooms? |url=https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/1475939X.2022.2033307 |journal=Technology, Pedagogy and Education |volume=31 |issue=4 |language=en |pages=471–491 |doi=10.1080/1475939X.2022.2033307 |s2cid=246439125 |issn=1475-939X}}</ref>。


與所有螢幕技術一樣,長時間使用VR耳機可能導致眼睛疲勞,因為在觀看螢幕時,人們通常會減少眨眼的頻率,使眼睛更容易感到乾燥<ref>{{Cite web|date=2017-02-28|title=Are Virtual Reality Headsets Safe for Eyes?|url=https://www.aao.org/eye-health/tips-prevention/are-virtual-reality-headsets-safe-eyes|access-date=2023-12-12|website=American Academy of Ophthalmology|language=en}}</ref>。儘管一直有擔心虛擬實境耳機可能導致[[近視]],但實際上,如果所顯示的影像焦距足夠遠,它們不一定會導致近視。<ref>{{cite web |last1=Langley |first1=Hugh |title=We need to look more carefully into the long-term effects of VR |url=https://www.wareable.com/vr/vr-long-term-brain-eyes-effects-6674 |website=Wareable.com |access-date=11 September 2018|date=2017-08-22 }}</ref>


虛擬實境病(又稱[[晕动病]])是一種特殊的症狀,當一個人在虛擬環境中感受到與暈動病相似的症狀時,就會被歸類為這種狀態<ref name="Kiryu2007">{{cite journal |last1=Kiryu |first1=T |last2=So |first2=RH |title=Sensation of presence and cybersickness in applications of virtual reality for advanced rehabilitation |journal=Journal of Neuroengineering and Rehabilitation |date=25 September 2007 |volume=4 |pages=34 |doi=10.1186/1743-0003-4-34 |pmid=17894857 |pmc=2117018 |doi-access=free }}</ref> 。女性相對於男性更容易受到VR耳機引起的影響,約為77%和33%<ref name="Munafo et al 2016">{{cite journal |last1=Munafo |first1=Justin |last2=Diedrick |first2=Meg |last3=Stoffregen |first3=Thomas A. |s2cid=13740398 |title=The virtual reality head-mounted display Oculus Rift induces motion sickness and is sexist in its effects |journal=Experimental Brain Research |date=3 December 2016 |volume=235 |issue=3 |pages=889–901 |doi=10.1007/s00221-016-4846-7 |pmid=27915367 |hdl=11299/224663 |hdl-access=free }}</ref><ref name="Park et al 2016">{{cite journal |last1=Park |first1=George D. |last2=Allen |first2=R. Wade |last3=Fiorentino |first3=Dary |last4=Rosenthal |first4=Theodore J. |last5=Cook |first5=Marcia L. |s2cid=111310621 |title=Simulator Sickness Scores According to Symptom Susceptibility, Age, and Gender for an Older Driver Assessment Study |journal=Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting |date=5 November 2016 |volume=50 |issue=26 |pages=2702–2706 |doi=10.1177/154193120605002607 |doi-access=free }}</ref>。最常見的症狀包括全身不適、頭痛、胃部不適、噁心、嘔吐、臉色蒼白、出汗、疲勞、嗜睡、迷失方向和冷漠<ref>{{cite web |last1=Hicks |first1=Jamison S. |last2=Durbin |first2=David B. |title=ARL-TR-5573: A Summary of Simulator Sickness Ratings for U.S. Army Aviation Engineering Simulators |url=http://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a551763.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20180727101213/http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a551763.pdf |url-status=live |archive-date=27 July 2018 |publisher=US Army Research Laboratory |date=June 2011}}</ref>。其中,Virtual Boy因其帶來的不良的身體影響而受到批評,包括「頭暈、噁心和頭痛」<ref>{{cite news|author=Frischling, Bill|title=Sideline Play|newspaper=The Washington Post|page=11|via=ProQuest|date=October 25, 1995}}</ref>。這些症狀源於觀看到的內容與身體其他部分感知到的內容之間的不一致,造成{{link-en|視覺輻輳調節衝突|Vergence-accommodation_conflict}}(VAC)<ref>{{Cite journal |last1=Lawson |first1=Ben D. |last2=Stanney |first2=Kay M. |date=2021 |title=Editorial: Cybersickness in Virtual Reality and Augmented Reality |journal=Frontiers in Virtual Reality |volume=2 |doi=10.3389/frvir.2021.759682 |issn=2673-4192|doi-access=free }}</ref><ref>{{cite web |last1=Caddy |first1=Becca |title=Vomit Reality: Why VR makes some of us feel sick and how to make it stop |url=https://www.wareable.com/vr/vr-headset-motion-sickness-solution-777 |website=Wareable.com |access-date=11 September 2018|date=2016-10-19 }}</ref>。大約25-40%的人在使用虚拟现实時會出現某種程度的不適感,因此多數公司至今積極尋找減少不適感的方法。<ref>{{Cite web|title=A Possible Cure for Virtual Reality Motion Sickness|url=https://fortune.com/2018/02/06/virtual-reality-motion-sickness/|access-date=2023-12-12|website=Fortune|language=en}}</ref>


近期的報導指出,虛擬實境使用可能與身體傷害有關,包括腿部、手部、手臂和肩部受傷<ref>{{Cite news|last=Rodriguez|first=Sarah E. Needleman and Salvador|date=2022-02-01|title=VR to the ER: Metaverse Early Adopters Prove Accident-Prone|language=en-US|work=[[The Wall Street Journal]]|url=https://www.wsj.com/articles/metaverse-virtual-reality-vr-accident-prone-meta-11643730489|access-date=2022-02-02|issn=0099-9660}}</ref>。此外,VR使用也與頸部受傷和甚至死亡事件有關<ref>{{Cite news|last=Elgueta|first=Adriana|date=2022-01-31|title=Man breaks neck playing virtual reality game|work=news.com.au|url=https://www.news.com.au/technology/home-entertainment/gaming/gamer-breaks-neck-playing-virtual-reality-game-after-intense-movement-wearing-headset/news-story/e2f8c1f4ac7ea0c21bacaa1410a43e8a|access-date=2022-02-02}}</ref><ref>{{Cite news|author1=Tyler Wilde|date=2017-12-22|title=Man dies in VR accident, reports Russian news agency|language=en|work=PC Gamer|url=https://www.pcgamer.com/man-dies-in-vr-accident-according-to-russian-news-agency/|access-date=2022-02-02}}</ref>
===兒童和青少年的影響===
對虚拟现实產生認識的兒童比例在歷年逐漸提升,在美國的兒童調查中對VR一無所知的比例從2016年秋季(40%)降至2017年春季(19%),這一數字減少了一半<ref name="auto">{{Cite web|url=http://digilitey.eu/wp-content/uploads/2015/09/CVR-Final-PDF-reduced-size.pdf|title=Children and Virtual Reality: Emerging Possibilities and Challenges|last1=Yamada-Rice|first1=Dylan|last2=Mushtaq|first2=Faisal|date=2017-09-12|website=digilitey.eu|language=en|access-date=2020-04-27|last3=Woodgate|first3=Adam|last4=Bosmans|first4=D.|last5=Douthwaite|first5=A.|last6=Douthwaite|first6=I.|last7=Harris|first7=W.|last8=Holt|first8=R.|last9=Kleeman|first9=D.|archive-url=https://web.archive.org/web/20180517073613/http://digilitey.eu/wp-content/uploads/2015/09/CVR-Final-PDF-reduced-size.pdf|archive-date=2018-05-17|url-status=dead}}</ref>。


根據Piper Sandler 2022年的研究報告,僅有26%的美國青少年擁有VR設備,其中5%每天使用,而48%的青少年擁有者「很少」使用。未擁有虛擬實境設備的青少年中,9%計劃購買一個,而50%的受訪青少年對[[元宇宙]]表示不確定或沒有興趣,並且沒有計劃購買VR設備<ref>{{cite magazine|url=https://www.pcgamer.com/teens-are-split-on-the-metaverse-most-barely-use-vr-headsets-survey-shows/#comment-jump|title=Teens are split on the metaverse, most barely use VR headsets, survey shows|magazine=[[PC Gamer]]|date= 14 April 2022}}</ref>。


研究表明,與成年人相比,年幼的兒童對虛擬實境可能有不同的認知和行為反應。虛擬實境將使用者直接帶入媒體內容中,對於兒童而言,這可能使他們的體驗更生動和真實。例如,6-18歲的兒童報告了與19-65歲的成年人相比對虛擬環境的存在感和「真實感」更高的水平<ref>{{Citation|last1=Bailey|first1=Jakki O.|title=Chapter 9 – Immersive Virtual Reality and the Developing Child|date=2017-01-01|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128094815000092|work=Cognitive Development in Digital Contexts|pages=181–200|editor-last=Blumberg|editor-first=Fran C.|publisher=Academic Press|language=en|isbn=978-0-12-809481-5|access-date=2020-04-27|last2=Bailenson|first2=Jeremy N.|editor2-last=Brooks|editor2-first=Patricia J.|doi=10.1016/B978-0-12-809481-5.00009-2}}</ref>。考慮到VR中存在的色情和暴力內容,對VR消費者行為以及其對兒童的影響進行深入研究是十分必要的。早期關於電子遊戲中暴力的研究表明,暴露於媒體暴力可能會影響態度、行為,甚至是自我概念,尤其是在青少年中<ref>{{Cite journal|last1=Funk|first1=Jeanne B.|last2=Buchman|first2=Debra D.|date=1996-06-01|title=Playing Violent Video and Computer Games and Adolescent Self-Concept|url=https://academic.oup.com/joc/article/46/2/19/4160051|journal=Journal of Communication|language=en|volume=46|issue=2|pages=19–32|doi=10.1111/j.1460-2466.1996.tb01472.x|issn=0021-9916}}</ref> 。早期對觀察和參與虛擬現實遊戲的研究顯示,與觀察者相比,參與者在虛擬現實遊戲中可能會有更高的生理激動和攻擊性思想,但並沒有增加敵意情感<ref>{{Cite journal|last1=Calvert|first1=Sandra L.|last2=Tan|first2=Siu-Lan|date=January 1994|title=Impact of virtual reality on young adults' physiological arousal and aggressive thoughts: Interaction versus observation|journal=Journal of Applied Developmental Psychology|volume=15|issue=1|pages=125–139|doi=10.1016/0193-3973(94)90009-4|issn=0193-3973}}</ref>


兒童體驗VR可能還涉及同時將虛擬世界的概念牢記在心中,同時又體驗現實世界。過度使用具有極具感官特徵的沉浸式技術可能損害兒童保持現實世界規則的能力,尤其是當佩戴封閉位置的VR頭戴式顯示器時,該設備會遮擋現實世界中物體的位置。對10名初次體驗VR的兒童的觀察表明,8-12歲的兒童在熟悉的情境中更有信心探索VR內容,例如兒童喜歡在《[[工作模拟器]]》的廚房情境中玩耍,並樂於挑戰現實中不允許做的事情,比如放火<ref name="auto"/>。


===隱私權===

所有VR系統所需的持續追踪使得這項技術特別適用於大規模[[監視]],同時也更容易受到威脅。VR的擴展將增加個人行為、動態和反應信息的搜集潛力,並降低相應的成本。<ref name="Rogers 2019">{{cite web | last=Rogers | first=Sol | title=Seven Reasons Why Eye-tracking Will Fundamentally Change VR | website=Forbes | date=2019-02-05 | url=https://www.forbes.com/sites/solrogers/2019/02/05/seven-reasons-why-eye-tracking-will-fundamentally-change-vr/ | access-date=2020-05-13}}</ref><ref name="Stein 2020">{{cite web | last=Stein | first=Scott | title= Eye tracking is the next phase for VR, ready or not | website=CNET | date=2020-01-31 | url=https://www.cnet.com/news/eye-tracking-is-the-next-phase-for-vr-ready-or-not/ | access-date=2021-04-08}}</ref> [[眼动追踪]]器的數據,預計將成為虛擬現實頭戴顯示器的標配功能,可能間接揭示用戶的種族、個性特徵、恐懼、情感、興趣、技能,以及身體和心理健康狀況。<ref name="KrögerLutz2020">{{cite book|last1=Kröger|first1=Jacob Leon|last2=Lutz|first2=Otto Hans-Martin|last3=Müller|first3=Florian|title=Privacy and Identity Management. Data for Better Living: AI and Privacy|chapter=What Does Your Gaze Reveal About You? On the Privacy Implications of Eye Tracking|series=IFIP Advances in Information and Communication Technology|volume=576|year=2020|pages=226–241|issn=1868-4238|doi=10.1007/978-3-030-42504-3_15|isbn=978-3-030-42503-6|doi-access=free}}</ref>
== 應用場景 ==
[[File:VR based music performance.jpg|thumb|基于VR进行音乐演奏]]

=== 影视影业 ===
当前,虚拟现实技术在影视制作中的应用,主要是通过构建出可与影视场景交互的虚幻三维空间场景,结合对观众的头、眼、手等部位动作捕捉,及时调整影像呈现内容,继而形成人景互动的独特体验。由于目前 VR 影业尚不成熟,在实际制作中会遇到许多困难,如导演人选、拍摄无分镜、剧情的呈现方式等。近年來[[LED顯示屏]]的點間距、亮度、不受限於尺寸與形狀的限制等優勢,開始被全球廠商陸續採用,建置成XR (Extended Reality) 虛擬[[摄影棚|攝影棚]]或LED顯示屏虛擬攝影棚,進行無論電視、電影、商業廣告等拍攝,使導演、演員、燈光師、攝影師等幕前幕後工作人員能快速融入[[片場系統|拍攝場景]],提升現場的視覺沉浸感,並大幅降低後製的時間與成本。

===网络直播===
传统方式的视频直播中,观众往往不能全方位了解直播对象周围环境状况,无法切身感受现场氛围,而 VR 直播将活动现场还原到虚拟空间中,其优势在于:

# 身临其境,借助 VR 头显,观众可以身临其境的在现场观看比赛,增加观众观看节目的趣味性;
# 自由选择位置和角度,时刻关注自己感兴趣的场景;
# 互动性强,VR 直播的‚现场‛氛围要远远高于普通显示屏观看,在这种现场气氛的烘托下,观众的情绪极易被充分调动,增加观看愉悦感。

此外,VR 直播也面临着多种挑战,如[[全景相机]]拼接算法尚不成熟、对网络环境要求较高、传输格式标准未统一带来的渲染制作和编解码等诸多环节问题。

=== 线下主题馆 ===
VR 线下主题馆将传统电竞与虚拟现实技术相结合,结合大空间光学动作捕捉系统、精确的多相机同步管理运算系统与特殊体感交互设备等,玩家可以化身为游戏中的虚拟角色,在特定游戏场景中自由行动,同时借助本地网络环境或云平台,让多人、多地的在线合作或对抗成为可能,极大增强了游戏可玩性和趣味性。

=== 数字展馆 ===
传统展馆多采用展品陈列、图片展示、人员讲解等方式向观众传达信息,难以实现多角度欣赏、近距离观看功能,很难快速吸引观众兴趣。虚拟现实技术与展馆展示相结合,不仅体现了其开放、共享、多媒体呈现的特点,数字化呈现实体展的全部内容,还突破实体展的时空局限性,利用图文、视频、三维模型等深度资料,对重点展品进行延展和补充,加强了可视化的网络互动体验,使得展览内容更丰富和多样。

=== 文物保护 ===
将虚拟现实技术应用于文物保护工作,可以建立数字化的文物保护方法,为文物的保存、修复和展示提供了新的技术手段,让历史得以数字化再现,文明得以信息化传承。如2017 年,兵马俑实施了200亿像素360°全景兵马俑坑展示工程和AI秦始皇兵马俑复原工程。其中200亿像素360°全景兵马俑坑展示工程采用了矩阵全景技术,收录了兵马俑的一号坑和三号坑的高精度全景图资料。

=== 心理学研究 ===
虚拟现实技术在精神障碍的诊断和治疗中扮演着越来越重要的角色<ref>Annika Wiebe, Kyra Kannen, Benjamin Selaskowski, Aylin Mehren, Ann-Kathrin Thöne, Lisa Pramme, Nike Blumenthal, Mengtong Li, Laura Asché, Stephan Jonas, Katharina Bey, Marcel Schulze, Maria Steffens, Max Christian Pensel, Matthias Guth, Felicia Rohlfsen, Mogda Ekhlas, Helena Lügering, Helena Fileccia, Julian Pakos, Silke Lux, Alexandra Philipsen, Niclas Braun: Virtual reality in the diagnostic and therapy for mental disorders: A systematic review. In: Clinical Psychology Review. Band 98, Dezember 2022, S. 102213, doi:10.1016/j.cpr.2022.102213</ref>。虽然虚拟现实技术自上世纪60年代以来就已存在,但其临床适用性直到上世纪90年代才开始被研究。最初的研究主要集中在焦虑症和创伤后应激障碍,然而,自2013年首批价格合理且高质量的虚拟现实设备面市以来,虚拟现实技术领域出现了一波研究热潮。相较于传统实验环境,其特点在于可以创造具有高度可控性和互动性的沉浸式虚拟环境。因此,一方面,与传统的实验设置相比,可以呈现尽可能贴近日常生活情境,从而提高了研究方法的生态效度。另一方面,可以创建在现实世界中无法实现的情境(例如,作为暴露疗法的一部分,在两座高楼之间平衡走钢丝)。在下一步中,可以利用技术的可扩展性,将基于虚拟现实的治疗方案以数字健康应用的形式分发给大量人群。

=== 科研教学 ===
相比传统的训练方式,医学生使用实体(如小白鼠)解剖的成本不低,且通常无法重复利用。虚拟现实技术则可以帮助医学生在虚拟手术台上反复练习,虽然仍无法完全取代真实练习,但已经可以作为预习和强化记忆的手段,具备在医学领域推广应用条件。

=== 课堂教学 ===
在教育场景,虚拟现实技术可通过自然的交互方式,将抽象的学习内容可视化、形象化,为学生提供传统教材无法实现的沉浸式学习体验,提升学生获取知识主动性,实现更高的知识保留度。目前,教育已成为虚拟现实应用行业中发展最快也是最先落地的领域,随着政策的鼓励和市场的驱动,预计虚拟现实教育市场还将持续增长。

=== 运维巡检 ===
工业生产制造过程中,为维护设备安全稳定运行而展开的运维巡检工作量非常巨大,虚拟现实技术的到来,使生产人员可以通过安全的数据可视化头显对设备运转状态、生产环境以及潜在隐患等关键信息进行监测和排查,有利于全面、准确、实时了解整体生产制造情况,从而提高生产安全系数和生产效率。

=== 安全消防 ===
虚拟现实技术的发展填补了安全消防教育在感知交互需求方面的空白,通过构造出特定的安防培训场景,将传统的教学元素如图形和数据嵌入到生动虚拟环境中,通过模拟特定的危险情景,更容易激发体验者的紧张感并提升专注度,强化事故演练效果。

=== [[自動駕駛|自动驾驶]] ===
在不能无限扩大自动驾驶测试车队规模的情况下,通过虚拟现实技术模拟真实道路环境进行测试成为业界主流解决方案,如使用 NVIDIA DGX 和 Tensor RT 3 进行仿真,工程师可以加快道路测试,加快自动驾驶汽车研发量产进度。

=== 产品设计 ===
以工业互联网或物联网平台为基础,虚拟现实成为实现[[数字映射|数字孪生]](Digital Twins)的核心技术之一。依托特定工具软件可以在虚拟空间中构建出与物理世界完全对等的数字镜像,成为将产品研发、生产制造、商业推广三个维度的数据全部汇集的基础,实现了数据信息与真实物理环境间的互动,为进行阶段性数据验证、业务流程参考的提供了重要支撑。

=== 商业营销 ===
虚拟现实+商业营销是利用虚拟现实技术,使消费者获得逼真的感官体验,充分调动消费者的感性基因,从而影响其消费决策。虚拟现实+商业营销分为线上和线下两种方式。线上营销是电商 2.0 版,VR/[[擴增實境|AR]]电商通过三维建模技术与VR/[[擴增實境|AR]]设备以及交互体验,可以带给消费者更好的消费体验,线下营销则是在产品的实体店或是展示活动现场利用VR/[[擴增實境|AR]]设备给消费者带来有趣的互动体验,增加消费者的兴趣与购买欲。例如房地产行业,通过使用虚拟现实技术,看房者在线上即可浏览房源的全貌,步入房间查看细节,除了沉浸式的体验之外,还可以得到房间长、宽、高、年限、周边配套等全方位数据展示,便于全面掌握房屋信息;对于开发商或中介商来说,通过分析用户行为数据,可实现房源精准推销的同时节省人力资源投入成本,有助于提升业务成交效率和企业运营收益。

==健康疑慮==
{{or1}}
{{seealso|{{link-en|VR迷失|Motion_sickness#Virtual_reality_disorientation}}}}
过度使用可能对身体健康造成伤害。
目前最廣為人所知的是一種稱之為「VR暈」的症狀,意思就是連續使用 VR 產品超過一段時間(或為大約20分鐘),即會產生類似暈車般頭暈目眩的效果。這種症狀是由於視覺所看到的影像與身體內部感知到的狀況不一致所造成。例如一個人的身體內部感知覺得往前跨了一步,但視覺上的影像並沒有如預期般後退,視覺影像與人體預期感覺發生衝突,像這樣不一致的狀況維持超過一段時間就會產生頭暈的症狀,避免长时间佩戴VR设备。

== 相關作品 ==
; [[小說]]
*[[新鐵金剛之不日殺機|007:擇日而亡]]
*[[二分之一王子]]
* [[一級玩家]]
* [[三體]]
; [[电影]]
* [[駭客任務]]三部曲
* [[關鍵報告]]
* [[凸搥特派員3]]
* [[一級玩家 (電影)]]
* [[名偵探柯南:貝克街的亡靈]]
* [[大雄與夢幻三劍士]]
; [[动漫]]
* [[刀劍神域]]
* [[大雄與夢幻三劍士]]
* [[加速世界]]
* [[.hack]]
* [[烏龍派出所]]-079-超烏龍的新發明
* [[家庭教師HITMAN REBORN! (動畫)|家庭教師]]-120-假想空間
* [[名偵探柯南:貝克街的亡靈]]
* [[鋼彈創鬥者 潛網大戰]]
*[[Sniper of Aogelasi奧格拉斯之槍]]
*[[昴宿七星]]
*[[〈Infinite Dendrogram〉-無盡連鎖-]]

== 參考來源 ==
{{Reflist}}

==外部链接==
*[http://17de.com/x3d/ 介绍VRML虚拟现实建模语言和X3D可扩展三维国际标准] {{Wayback|url=http://17de.com/x3d/ |date=20211124030521 }}
*[http://www.exitreality.com ExitReality基与浏览器的3D互动虚拟世界] {{Wayback|url=http://www.exitreality.com/ |date=20210430171526 }}
*[https://web.archive.org/web/20170708121712/http://www.chinavr.org/ 中国虚拟现实]
*[http://www.vrwalker.net 虛擬實境逛街分享網:VR應用範例之一] {{Wayback|url=http://www.vrwalker.net/ |date=20090831055415 }}
*[https://web.archive.org/web/20160407151347/http://news.vr.99.com/news/03222016/024124309.shtml 更加亲民?Valve打算让HTC Vive适配低配PC-99VR视界]
*[http://tech.qq.com/a/20160323/051496.htm 真格基金王强谈VR:人类再度超越柏拉图式洞穴困境的契机会是虚拟的未来世界吗?] {{Wayback|url=http://tech.qq.com/a/20160323/051496.htm |date=20200613215128 }}
* [https://www.toptal.com/virtual-reality/virtual-reality-in-the-automotive-industry 汽车行业的虚拟现实] {{Wayback|url=https://www.toptal.com/virtual-reality/virtual-reality-in-the-automotive-industry |date=20210310195540 }}


== 参见 ==
== 参见 ==
第266行: 第173行:
* [[元宇宙]]
* [[元宇宙]]
* [[超真实]]
* [[超真实]]
* {{link-en|VR迷失|Motion_sickness#Virtual_reality_disorientation}}

== 參考來源 ==
{{Reflist|30em}}

===書籍===
* {{cite web|author=Choi, SangSu, Kiwook Jung, and Sang Do Noh|url=https://www.researchgate.net/publication/273514630|title=Virtual reality applications in manufacturing industries: Past research, present findings, and future directions|work=Concurrent Engineering|date=2015|id=1063293X14568814}}

==外部链接==
{{Wikiquote}}{{Commons category}}
*[http://17de.com/x3d/ 介绍VRML虚拟现实建模语言和X3D可扩展三维国际标准] {{Wayback|url=http://17de.com/x3d/ |date=20211124030521 }}
*[http://www.exitreality.com ExitReality基与浏览器的3D互动虚拟世界] {{Wayback|url=http://www.exitreality.com/ |date=20210430171526 }}
*[https://web.archive.org/web/20170708121712/http://www.chinavr.org/ 中国虚拟现实]
*[http://www.vrwalker.net 虛擬實境逛街分享網:VR應用範例之一] {{Wayback|url=http://www.vrwalker.net/ |date=20090831055415 }}
*[https://web.archive.org/web/20160407151347/http://news.vr.99.com/news/03222016/024124309.shtml 更加亲民?Valve打算让HTC Vive适配低配PC-99VR视界]
*[http://tech.qq.com/a/20160323/051496.htm 真格基金王强谈VR:人类再度超越柏拉图式洞穴困境的契机会是虚拟的未来世界吗?] {{Wayback|url=http://tech.qq.com/a/20160323/051496.htm |date=20200613215128 }}
* [https://www.toptal.com/virtual-reality/virtual-reality-in-the-automotive-industry 汽车行业的虚拟现实] {{Wayback|url=https://www.toptal.com/virtual-reality/virtual-reality-in-the-automotive-industry |date=20210310195540 }}


{{-}}
{{-}}

2023年12月12日 (二) 06:10的版本

虛擬實境跳傘訓練
「Virtual Reality」的各地常用譯名
中国大陸虚拟现实
臺灣虛擬實境
香港虛擬實境
澳門虛擬實境
虛擬實景
新加坡虚拟实境
馬來西亞虚拟实境

虛擬實境(英語:Virtual reality,縮寫VR),簡稱虛擬環境,是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界,提供使用者關於視覺等感官的模擬體驗,通過姿勢追踪英语Pose_tracking3D顯示英语3D_display器,使使用者能夠感受沉浸式體驗。這種技術的應用範圍涵蓋娛樂(特別是电子游戏)、教育(例如醫學或軍事培訓)和商業領域(如虛擬會議)。虛擬現實的另外兩種顯著類型是擴增實境混合现实,有時統稱為擴展現實或XR,儘管由於行業尚處初期,對其準確的定義目前仍在發生變化。[1]

目前,標準的虛擬現實系統使用虛擬實境眼鏡或多投影環境生成逼真的圖像、聲音和其他感覺,模擬使用者在虛擬環境中的真實存在。使用虛擬現實設備的人能夠四處觀察、移動,並與其他的虛擬功能或物品進行互動。通常情況下,這種效果是通過頭戴式顯示器創建的,該頭盔包含一個戴在使用者眼前的螢幕,但也可以通過擁有多個大螢幕的特殊設計房間實現。虛擬現實通常包括聽覺反饋英语Auditory_feedback視覺反饋英语Video_feedback,同時也可以通過振动反馈提供其他感覺和力的反饋。

概念來源

《世界之表象(World Skin)》(1997)莫里斯·贝纳永的虛擬實境作品

「虛擬」一詞自15世紀中葉以來一直具有「在實質或效果上是某物,儘管實際上或事實上並非如此」的含義。自1959年以來,「虛擬」這個詞在電腦上的含義是「不存在於現實,但被软件呈現」的概念。[2]

「虛擬實境」術語的最早起源可以追溯到1938年,法國前衛劇作家安托南·阿尔托在一本名為《戏剧及其重影》的散文集中,將戲劇中人物和物體的虛幻性描述為“虛擬實境(la réalité virtuelle)。該書的英文翻譯於1958年出版,名為《劇場及其重影》(The Theater and its Double),是針對「虛擬實境」一詞的最早發表。「人造現實英语Artificial reality」這一術語則由迈伦·克鲁格英语Myron W. Krueger創造,並從20世紀70年代使用至今。

1982年,「虛擬現實」的術語在Damien Broderick英语達米恩·布羅德里克的科幻小說《裏斯曼達拉》(The Judas Mandala)中以首次作為科幻背景設定使用,但其中使用的範圍與上述定義有些不同。由牛津词典列举的最早使用是在1987年的一篇题为“Virtual Reality”的文章,[3]但說明的並非是如今意義上的虛擬實境技術。

當代用法的「虛擬實境」則是由杰伦·拉尼尔和他的公司VPL Research英语VPL Research創造并推廣。VPL Research持有許多80年代中期的VR技術專利,他們開發了第一個被廣泛使用的頭戴式可视设备(Head Mount Display,HMD)EyePhone和觸覺輸出設備数据手套英语DataGlove[4]虚拟现实的概念是由电影比如《頭腦風暴英语Brainstorm (1983 film)(Brainstorm)》、《割草者英语The Lawnmower Man (film)》才逐漸向大眾普及的。20世纪90年代的VR研究热潮是伴随着霍华德·莱恩格尔德英语Howard Rheingold的非小说类书籍《虛擬實境》(1991)。[5]這本書將這個名詞去神秘化,使得更易於初級技術者和愛好者理解。

形式與方法

虛擬實境(VR)的主要實現方法涉及創造一個基於類比的虚拟世界。以駕駛模擬器為例,這種系統通過預測駕駛員的輸入和模擬車輛的運動,提供相應的視覺、運動和聽覺回饋,使駕駛員感受到實際駕駛的真實感。其中,一般的虛擬實境設備至少包含一個螢幕、一組感測器及一組計算元件,這些東西被組裝在這個設備中.螢幕用來顯示仿真的影像,投射在使用者的視網膜上、感測器則用來感知使用者的旋轉角度、計算元件則收集感測器的資料,決定螢幕顯示的畫面為何,額外的設備可能包括一台高階電腦,用以補充計算元件的不足,也是把手及定位器,用以偵測使用者的位置。

使用基於头像圖像的虛擬實境,人們可以以實時影像和頭像的形式參與虛擬環境。使用者可以使用標準頭像或實時影像,在由三维计算机图形創造的虛擬環境中與其他人互動,參與的方式取決於系統的能力。在基於投影的虛擬實境中,針對現實環境的建模對各種虛擬實境應用也相當重要,包括機器人導航、建築建模和飛機類比。基於圖像的虛擬實境系統在计算机图形计算机视觉領域中越來越受歡迎。在生成逼真模型時,需要準確註冊獲得的3D數據,通常使用攝影機對距離較近的小物體進行建模。

基於桌面的虛擬實境是指在常規计算机显示器上顯示3D虛擬世界,而無需使用任何專業的虛擬實境定位追蹤裝置。這種技術廣泛應用於第一人称视角游戏,使用各種觸發器、響應性NPC角色和其他互動裝置,使使用者感受自己置身於虛擬世界中。然而,這種沉浸形式普遍受到批評,因為它缺乏周邊視覺英语Peripheral_vision感,限制了使用者對周圍環境的理解能力。

相比之下,頭戴式顯示器(HMD)能夠更充分地讓使用者沉浸在虛擬世界中。虛擬實境眼鏡通常包括兩個小型的高解析度OLEDLCD顯示器,為每隻3D眼鏡提供單獨的影像以實現立體圖形渲染形成3D虛擬世界。這些HMD還配備聲3D音效系統,以及提供六自由度運動的位置和旋轉實時动作捕捉。一些HMD還提供帶有觸覺回饋的運動控制,使使用者能夠以直觀的方式在虛擬世界中進行物理互動,幾乎沒有抽象的概念,甚至還有全方位跑步機英语Omnidirectional_treadmill提供更多身體運動的自由度,使使用者能夠在任何方向上自由運動。

在其他分類中,擴增實境(AR)是一種將使用者在真實環境中看到的景象與由計算機軟體生成的數位內容融合的虛擬實境技術。AR系統透過頭戴式顯示器、智慧型眼鏡或行動裝置的攝像機實時影像將虛擬資訊層疊在真實環境中,使使用者能夠檢視增強的三維影像。模擬現實是一種假設的擴增實境,該理論將能夠使用戶產生現實一樣真正身臨其境,能夠實現先進的逼真體驗,甚至達到虛擬上的「永恆」。

歷史

View-Master英语View-Master3D觀影器

文藝復興時期,對於歐洲藝術中透視法的發展和查爾斯·惠斯通爵士發明的实体镜被視為虛擬實境的先驅。1935年,美國小說家格勞曼·斯坦利·溫鮑姆英语Stanley G. Weinbaum的科幻小說《皮格马利翁的眼镜》(Pygmalion's Spectacles)[6],被认为探讨虚拟现实系統的第一部科幻作品,简短的故事中詳細地描述了包括嗅觉、觸觉和全息护目镜为基础的虚拟现实系统。

1950年至1970年

1950年代,莫頓·海利希英语Morton_Heilig提出了一種「體驗劇場」的概念,旨在以全方位的方式包含所有感官,讓觀眾完全融入螢幕上的活動。他於1962年建造了他構想的原型,被稱為「Sensorama英语Sensorama」的機械裝置,同時製作了五部跨足多種感官,包括視覺、聽覺、嗅覺和觸覺的短片作為展示。此外,海利希還發明了他所稱的「遙視頭盔」(1960年申請專利),該頭盔被描述為「用於個人使用的望遠鏡電視裝置...觀眾可以完全感受到現實感,即彩色的移動三維圖像,擁有100%的周邊視野,雙耳立體聲聲音,氣味和微風。」[7]

1968年,伊凡·蘇澤蘭在他的學生羅伯特·F·斯普羅英语Bob Sproull的協助下,創造了被廣泛認為是用於沉浸式模擬應用的第一個頭戴式顯示器系統,名為《達摩克利斯之劍》。該系統在用户界面和視覺寫實性方面相對原始,而用戶佩戴的頭戴式顯示器非常沉重,必須懸掛在天花板上,技術上來說,這個裝置可被視為一種擴增實境設備,因為它具有光學通過功能。該裝置所呈現的虛擬環境是一個由簡單的线框模型構成的房間。[8]

1970年至1990年

1970年至1990年期間,虛擬實境主要提供用於醫學、飛行模擬、汽車工業設計和軍事培訓等用途的設備。[9]

艾姆斯研究中心於1985年所設計的LEEP虛擬實境眼鏡。

在1977年至1984年間,大衛·艾姆英语David Em成為NASA喷气推进实验室首位製作可導航虛擬世界的藝術家。他創建的阿斯彭電影地圖英语Aspen Movie Map是一個粗糙的虛擬旅遊英语Virtual_tour系統,允許用戶在三種街頭模式(夏季冬季和三維)中徜徉科羅拉多州阿斯彭的街道,他於1978年在麻省理工学院創建。[10]1979年,艾瑞克·豪列特英语Eric Howlett開發了大範圍、額外透視(LEEP)光學系統。這一系統創造一個具有足夠寬視野的立體影像,以實現令人信服的空間感。用戶對系統提供的深度(視野)感覺以及相應的逼真感印象深刻。原始的LEEP系統於1985年為NASA的艾姆斯研究中心重新設計,用於由斯科特·費雪英语Scott_Fisher_(technologist)開發的首個虛擬現實裝置VIEW(虛擬互動環境工作站)在此後,LEEP系統為大多數現代虛擬實境眼鏡提供了基礎。

到了1980年代末,「虛擬實境」這一術語由該領域的現代先驅之一杰倫·拉尼爾普及。拉尼爾於1984年創辦了VPL Research英语VPL Research公司,該公司開發了多種虛擬現實設備,如有線手套英语DataGlove、EyePhone、Reality Built For Two(RB2)和AudioSphere。VPL將有線手套技術授權給美泰兒,用於製造威力手套,成為當時最為經濟實惠的虛擬實境設備使用。1982年,雅达利有限公司成立了一個虛擬實境研究實驗室,然而受到1983年美国游戏业大萧条的影響導致公司在兩年後關閉。旗下員工如拉尼爾、托馬斯·G·齊默爾曼(Thomas G. Zimmerman)[11] 、斯科特·費雪,邁克爾·奈瑪克英语Michael Naimark布蘭達·勞雷爾英语Brenda Laurel仍繼續從事與虛擬實境相關技術的研究和開發。

1988年,Autodesk的網路空間專案成為首個在低成本個人電腦上實現虛擬實境的項目[12][13]。項目負責人埃里克·古利克森(Eric Gullichsen)於1990年離開公司創立Sense8 Corporation,開發了WorldToolKit虛擬實境軟體開發套件[14] ,該軟體開發套件在電腦上提供了第一個實時材质贴图映射,並在整個產業和領域已廣泛應用。[15][16]

在此期間,=虚拟现实並不廣為人知,然而隨著媒體的報導在80年代末逐漸增加。並針對其概念提出多種討論,如將其視為賽博朋克社會變革的潛在手段,毒品文化則稱讚虛擬現實不僅是一種新的藝術形式,更是一個全新的領域[17]。隨著=虚拟现实開始吸引媒體的報導,人們開始意識到虛擬現實潛力。有些媒體甚至將虛擬現實與萊特兄弟發明飛機相比[18]

1990年至2000年

1990年代是消費者頭戴式設備首次大規模商業發售的時期。1992年,《電腦遊戲世界》預測到「到1994年,VR 將成為人們買得起的產品」[19]

1991年,世嘉宣布推出用於Mega Drive家用遊戲機的Sega VR英语Sega VR頭戴式設備。該設備使用頭盔上的LCD屏幕、立體聲耳機和慣性感應器,使系統能夠追蹤並對用戶頭部的動作做出反應[20]。同年,Virtuality Group公司推出了虚拟现实娛樂系統英语Virtuality_(product),成為第一個大規模生產、網絡化、多人參與的虚拟现实娛樂系統。該系統在全球多個地方推出,包括在内河码头中心設置的電子遊樂場。每個娛樂系統系統的成本高達73,000美元,配備頭戴式設備和手套,提供了最早的「沉浸式」虛擬現實體驗[21]

2010年,IDL高級能源研究中心的CAVE系統

同年,來自電子視覺化實驗室英语Electronic_Visualization_Laboratory卡羅萊納·克魯茲-內拉英语Carolina Cruz-Neira丹尼爾·J·桑丁英语Daniel J. Sandin托馬斯·A·德凡蒂英语Thomas A. DeFanti創建了第一個立方體沉浸式房間,即CAVE自動虛擬環境英语Cave_automatic_virtual_environment。該系統則根據克魯茲-內拉的博士論文所開發,皆產生一個多投影環境,允許人們看到他們的身體以及與房間中其他物體的關係[22][23]。MIT畢業生兼NASA科學家安東尼奧·梅迪納則設計了一個虛擬現實系統,可以實時「操控」地球上的火星探測器,盡管存在相當大的延遲。[24]

1992年,妮可·斯坦格英语Nicole Stenger創建了《天使》(Angels),這是第一部實時互動的沉浸式電影,互動是通過數據手套和高分辨率眼鏡實現的。同年,路易斯·羅森堡英语Louis Rosenberg在美國空軍阿姆斯特朗實驗室英语Armstrong_Laboratory創建了虛擬夾具系統,使用全身外骨骼,實現了物理上逼真的3D混合現實。該系統使物理真實的3D虛擬物體與用戶對現實世界的直接視圖相結合,實現了第一次真正的擴增現實體驗,包括視覺、聽覺和觸覺[25][26]

1992年開發的Virtual Fixtures沉浸式AR系統。

到1994年7月,世嘉已經在歡樂城室內主題公園推出了VR-1英语VR-1動態模擬器遊樂設施[27],以及電腦戦記街机游戏。兩者均使用了一種先進的頭戴式顯示器,被稱為與Virtuality合作開發的「Mega Visor Display」;;[28][29]它能夠在360度立體3D環境中追蹤頭部運動,由Sega Model 1街機系統板供電。[30] 蘋果則推出了QuickTime VR,雖然使用了「VR」一詞,但無法表示虛擬實境,而是顯示360度互動全景。用戶可以觀看、製作可拖拽的全景照片,並通過在不同角度拍攝的圖像來觀察物體。

1995年,任天堂Virtual Boy遊戲機發布[31] 。西雅圖的一個小組創建了名為「虛擬環境劇場」的「CAVE-like」270度沉浸式投影室的公共演示,由企業家切特·達吉特(Chet Dagit)和鮑伯‧雅各森製作[32] 。Forté於同年推出了VFX1 Headgear英语VFX1 Headgear,這是一款由電腦供電的虛擬實境頭戴式顯示器。

1999年,企業家菲利普·羅斯代爾英语Philip Rosedale成立了Linden實驗室英语Linden Lab,最初專注於VR硬件的開發。在早期形式中,該公司努力生產“The Rig”的商業版本,該版本以原型形式呈現為一個笨重的鋼製裝置,上面安裝有多台電腦顯示器,用戶可以放在肩膀上。該概念後來被改編為基於個人計算機的3D虛擬世界程序《第二人生》。[33]

21世紀

Google Cardboard

2000年代是相對於商業化的虛擬現實技術而言,公眾和投資都比較冷漠的時期。2001年,SAS3或SAS Cube成為第一個桌上型電腦立體空間,由Z-A生產,2001年4月在法國拉瓦爾完成。2007年,谷歌推出Google街景服务,顯示越來越多的世界各地全景視圖,如道路、室內建築和農村地區。一個立體3D模式在2010年推出。[34]

2010年-至今

Oculus Rift原型耳機的內部視圖。

2010年,帕爾默·拉奇創辦歐酷拉,設計虛擬實境頭戴式顯示器Oculus Rift。2013年,任天堂申請專利,提出使用虛擬現實技術概念使2D電視擁有更逼真的3D效果。2015年7月,OnePlus成為第一家利用虛擬現實推出產品的公司。他們用虛擬現實的平台推出OnePlus 2,在谷歌應用程序Play商店,YouTube上發布。2016年4月27日,Mojang宣布Minecraft可以在三星Gear VR上使用。

2018年世界行動通訊大會上配戴的HTC Vive耳機。

2013年,Valve發現了低餘暉技術的突破,使得VR內容的無延遲和無拖曳顯示成為可能[35]。這一突破被Oculus採用並使用於他們未來的所有耳機中。2014 年初,Valve展示SteamSight原型,該耳機具有獨立的1K顯示器、低餘暉技術、大面積位置追蹤以及菲涅耳透鏡[36][37]。2016年,HTC和Valve推出了個人電腦VR眼鏡產品HTC Vive和控制器,包括Lighthouse追蹤技術,使用壁掛式「基地台」進行位置追蹤。[38][39][40][41]

2015年科隆遊戲展上配戴的PlayStation VR

2014年,索尼宣布推出Project Morpheus(後來命名為PlayStation VR),是一款適用於PlayStation 4的虛擬實境頭戴裝置[50]。同年,Google發布了Cardboard,一種DIY立體檢視器,用戶將智能手機放在紙板支架中戴在頭上。麥可·奈馬克英语Michael Naimark成為 Google新VR部門的首位「駐店藝術家」。2015年,一款提供運動追蹤和觸覺回饋功能的手套Gloveone成功籌集了超過15萬美元的Kickstarter資金。同年,雷蛇公司推出了開源虛擬實境英语Open_Source_Virtual_Reality專案。

截止至2016年,至少有230家公司在開發VR相關產品,包括亞馬遜蘋果FacebookGoogle微軟索尼三星都有專門的AR和VR團隊。動態雙耳音訊在當年發布的大多數耳機中都很常見,但觸覺介面尚未得到很好的發展,大多數硬體包都包含按鈕操作的手機以實現基於觸控的互動。從視覺上看,顯示器的解析度和幀速率仍然足夠低,影像仍然可以被識別為虛擬的[42]。2016年7月,指挥家VRconductorVR发布全球首个大空间多人交互VR行业应用[43]

2016年,HTC發售了第一批HTC Vive SteamVR耳機,標誌著基於感測器追蹤的第一個主要商業版本,允許使用者在定義的空間內自由移動[44]。根據索尼在2017年提交的一項專利顯示,他們正在開發一種與PlayStation VR的Vive類似的位置追蹤技術,具有無線耳機的潛力。[45]

2018年1月,上海一個團隊首先突破技術難點,於CES大會上推出了商用化的個人8K解析度電腦VR眼鏡,兩眼各4K,有效消除了近距觀看顯示器時人眼的紗窗效應。[46][47]2019年,Oculus發布了Oculus Rift S和獨立耳機Oculus Quest,這些耳機與前幾代耳機中的外部由外向內跟踪不同,而是使用由內向外跟踪。[48]同年,Valve發布了Valve Index,該耳機擁有130°視野、離耳式耳機、可單獨追蹤手指的控制器等功能。[49]

瑞士VRM公司開發的Robinson R22虛擬實境訓練裝置[50]

2020年,Oculus發布了Oculus Quest 2,該耳機具有更清晰的螢幕、更低的價格和更高的性能。Facebook(後來更名為Meta)最初要求用戶使用Facebook帳號登入才能使用新耳機[51]。2021年,Oculus Quest 2佔所有VR耳機銷量的80%。[52]2021年,欧盟航空安全局批准了第一個基於虛擬實境的飛行模擬訓練設備,提高了旋翼機飛行員訓練的安全性[53]

2023年,索尼發布了PlayStation VR2,該耳機配備由內而外的追蹤、更高解析度的顯示器、具有自適應觸發器和觸覺回饋的控制器以及更寬的視野。[54]童年6月,蘋果發表了Apple Vision Pro,這是他們首次涉足VR耳機市場的產品,混合使用AR和VR來產生視覺效果,並且是少數純粹使用手部追蹤而不使用其他控制器的主流耳機之一,支持即時翻譯等技術。[55]

沉浸式體驗

沉浸理論

沉浸理論(Flow theory)在1975年由米哈里·契克森米哈伊在其著作《超越無聊和焦慮》(Beyond Boredom and Anxiety)[56]中所提出,其書中解釋為何當人們在進行某些日常活動時會完全投入情境中,並過濾掉所有不相關的感知與其它可能與外界產生的交互行為,此時參與者的感覺系統以一種與在真實環境中相同的方式來處理來自虛擬世界的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺及味覺等感知行為。

有研究指出[57]人們常會運用五感來做為非語言的訊息交流方式處理外界資訊,而五感中的視覺約占83%、聽覺約占11%、其他觸覺、嗅覺及味覺則會小於6%,因此也造就許多虛擬遊戲系統的硬體設備皆以視覺刺激,來觸發參與者的沉浸感為主。

顯示器分辨率

最小分辨率角(Minimal Angle of Resolution),表示螢幕上兩個像素之間的最小距離,在該距離以下觀察者可清楚檢視這兩個獨立的像素點,同時此兩像素點的最小可分辨距離也同時會與觀察者的觀賞距離有關,通常 MAR 以弧秒為單位測量。對於一般民眾而言,分辨率約為 30-65 秒的弧度,加上距離,就是常講的空間解析度。如果用實際數字做粗略計算,觀察者分別在距離1m和距離2m的地方觀賞為範例,在1m的觀賞距離,當兩點間距小於0.29mm,一般人眼即無法清楚分辨出兩個像素,而在2m的地方,點間距則要分開至0.58mm以下才會達到一樣的效果。[58]

影像延遲時間與螢幕刷新率

大多數小尺寸的 LCD 螢幕所使用的60Hz 刷新率大約會引入約15 ms的額外延遲。如將刷新率提升至 120Hz 甚至 240Hz以上,顯示器的延遲時間將降至 7ms 以下,因此能大副提升參與者的沉浸感,但在提高刷新率的同時,圖形處理器(graphics processing unit, GPU)也要有能力可以處理高幀數 (frames per second, fps)的畫面。[59][60]

螢幕與人眼視野的對應關係

除了夠細緻的畫面外,另一個需要考慮的要素是人眼的「視野」,人類單眼可以接收的視野在水平視角部分約是120度,上下垂直則約為135度。如果同時考量到左眼和右眼的視野交集的部分,會有120度左右的範圍是立體視覺(Stereopsis)[61],因此整體來說,在雙眼同時運作的情況下,人眼看出去的視野約有200度 x 135 度的範圍,但由於大部分是周邊視野[62](Peripheral vision),而周邊視野的落差會因人而異,採用平均值160度的水平視野會是比較保守的估算。因此在人眼不移動同時不轉動的情況下,一般參與者的視野範圍至少會有160度x 135 度的立體空間,而此視野剛好為360度全方位視野的1/6。

因此如果將螢幕的可視面積與1/6的全方位視野之間的比值來將抽象的沉浸感具體數值化,如底下視覺沉浸係數公式(Immersive Index)。

理論上,觀看人的視野(黃色範圍)

理論上,

觀賞者到顯示器(display)的距離

實際上, 觀賞者到顯示器(display)的距離

實際上,考量曲面顯示器無法製做為球型,改以圓柱體顯示,觀看人的視野範圍

疑慮

人體健康

虛擬實境被認為帶來了一系列與人體健康和安全考慮相關因素。包括長時間使用可能引發多種不良症狀[63],這些症狀可能會減緩該技術的擴散。大多數虛擬實境系統都會附帶消費者警告,其中包括癲癇發作、兒童發育問題、絆倒和跌倒、碰撞警告、不適感、重複性壓力損傷,以及對醫療設備的干擾[64]。某些使用者甚至在使用VR耳機時經歷抽搐、癲癇發作或昏厥,即使他們以前沒有相關症狀。此類症狀的發生率大約為每4,000人中的1人,即0.025%。短期內可能出現的不適感包括暈動病、眼睛疲勞、頭痛和不適。兒童由於VR耳機的重量可能更容易感到不適,因此通常則建議兒童避免使用VR耳機。此外,使用者在配戴套裝後再環境的物理互動中可能會出現其他問題。包括就會失去對現實世界環境的意識,並可能因絆倒或與現實世界的物體碰撞而受傷。[65]

與所有螢幕技術一樣,長時間使用VR耳機可能導致眼睛疲勞,因為在觀看螢幕時,人們通常會減少眨眼的頻率,使眼睛更容易感到乾燥[66]。儘管一直有擔心虛擬實境耳機可能導致近視,但實際上,如果所顯示的影像焦距足夠遠,它們不一定會導致近視。[67]

虛擬實境病(又稱晕动病)是一種特殊的症狀,當一個人在虛擬環境中感受到與暈動病相似的症狀時,就會被歸類為這種狀態[68] 。女性相對於男性更容易受到VR耳機引起的影響,約為77%和33%[69][70]。最常見的症狀包括全身不適、頭痛、胃部不適、噁心、嘔吐、臉色蒼白、出汗、疲勞、嗜睡、迷失方向和冷漠[71]。其中,Virtual Boy因其帶來的不良的身體影響而受到批評,包括「頭暈、噁心和頭痛」[72]。這些症狀源於觀看到的內容與身體其他部分感知到的內容之間的不一致,造成視覺輻輳調節衝突英语Vergence-accommodation_conflict(VAC)[73][74]。大約25-40%的人在使用虚拟现实時會出現某種程度的不適感,因此多數公司至今積極尋找減少不適感的方法。[75]

近期的報導指出,虛擬實境使用可能與身體傷害有關,包括腿部、手部、手臂和肩部受傷[76]。此外,VR使用也與頸部受傷和甚至死亡事件有關[77][78]

兒童和青少年的影響

對虚拟现实產生認識的兒童比例在歷年逐漸提升,在美國的兒童調查中對VR一無所知的比例從2016年秋季(40%)降至2017年春季(19%),這一數字減少了一半[79]

根據Piper Sandler 2022年的研究報告,僅有26%的美國青少年擁有VR設備,其中5%每天使用,而48%的青少年擁有者「很少」使用。未擁有虛擬實境設備的青少年中,9%計劃購買一個,而50%的受訪青少年對元宇宙表示不確定或沒有興趣,並且沒有計劃購買VR設備[80]

研究表明,與成年人相比,年幼的兒童對虛擬實境可能有不同的認知和行為反應。虛擬實境將使用者直接帶入媒體內容中,對於兒童而言,這可能使他們的體驗更生動和真實。例如,6-18歲的兒童報告了與19-65歲的成年人相比對虛擬環境的存在感和「真實感」更高的水平[81]。考慮到VR中存在的色情和暴力內容,對VR消費者行為以及其對兒童的影響進行深入研究是十分必要的。早期關於電子遊戲中暴力的研究表明,暴露於媒體暴力可能會影響態度、行為,甚至是自我概念,尤其是在青少年中[82] 。早期對觀察和參與虛擬現實遊戲的研究顯示,與觀察者相比,參與者在虛擬現實遊戲中可能會有更高的生理激動和攻擊性思想,但並沒有增加敵意情感[83]

兒童體驗VR可能還涉及同時將虛擬世界的概念牢記在心中,同時又體驗現實世界。過度使用具有極具感官特徵的沉浸式技術可能損害兒童保持現實世界規則的能力,尤其是當佩戴封閉位置的VR頭戴式顯示器時,該設備會遮擋現實世界中物體的位置。對10名初次體驗VR的兒童的觀察表明,8-12歲的兒童在熟悉的情境中更有信心探索VR內容,例如兒童喜歡在《工作模拟器》的廚房情境中玩耍,並樂於挑戰現實中不允許做的事情,比如放火[79]

隱私權

所有VR系統所需的持續追踪使得這項技術特別適用於大規模監視,同時也更容易受到威脅。VR的擴展將增加個人行為、動態和反應信息的搜集潛力,並降低相應的成本。[84][85] 眼动追踪器的數據,預計將成為虛擬現實頭戴顯示器的標配功能,可能間接揭示用戶的種族、個性特徵、恐懼、情感、興趣、技能,以及身體和心理健康狀況。[86]

参见

參考來源

  1. ^ Goode, Lauren. Get Ready to Hear a Lot More About 'XR'. Wired. ISSN 1059-1028 (美国英语). 
  2. ^ virtual | Search Online Etymology Dictionary. www.etymonline.com. [2023-12-12]. 
  3. ^ Garb, Yaakov. Virtual reality. Whole Earth Review. Winter 1987, (57): 118ff. 
  4. ^ VPL Research. http://www.vrs.org.uk. [9 June 2015]. (原始内容存档于2021-04-26).  外部链接存在于|website= (帮助)
  5. ^ Rheingold, Howard. Virtual Reality. 1991 [2015-06-28]. ISBN 0-262-68121-8. (原始内容存档于2011-07-09). 
  6. ^ "Pygmalion's Spectacles," Probably the First Comprehensive and Specific Fictional Model for Virtual Reality : History of Information. www.historyofinformation.com. [2023-12-12]. 
  7. ^ published, Holly Brockwell. Forgotten genius: the man who made a working VR machine in 1957. TechRadar. 2016-04-03 [2023-12-12] (英语). 
  8. ^ Watkins, Christopher; Marenka, Stephen. Virtual Reality Excursions with Programs in C. Academic Press Inc. 1994: 58. ISBN 0-12-737865-0. 
  9. ^ National Center for Supercomputing Applications: History. The Board of Trustees of the University of Illinois. (原始内容存档于21 August 2015). 
  10. ^ Nelson, Ted. Report on Siggraph '81. Creative Computing. March 1982. 
  11. ^ Zimmerman & Lanier Develop the DataGlove, a Hand Gesture Interface Device : History of Information. www.historyofinformation.com. 
  12. ^ Barlow, John Perry. Being in Nothingness. Wired. 1990. 
  13. ^ Cyberspace – The New Explorers. 1989 [8 August 2019] –通过Internet Archive. 
  14. ^ Delaney, Ben. Virtual Reality 1.0 -- The 90s: The Birth of VR. CyberEdge Information Services. 2017: 40. ISBN 978-1513617039. 
  15. ^ Stoker, Carol. MARSMAP: AN INTERACTIVE VIRTUAL REALITY MODEL OF THE PATHFINDER LANDING SITE (PDF). NASA JPL. NASA. [7 August 2019]. 
  16. ^ Cullen, Chris. Pioneering VR Stories Part 1: Idaho National Laboratory In The '90s. Idaho Virtual Reality Council. 13 April 2017 [7 August 2019]. 
  17. ^ Chesher, Chris. Colonizing Virtual Reality: Construction of the Discourse of Virtual Reality. Cultronix. 1994. (原始内容存档于2016-08-08). 
  18. ^ Barlow, John Perry. Being in Nothingness: Virtual Reality and the Pioneers of Cyberspace. Electronic Frontiers Foundation. 1990. (原始内容存档于2016-01-20). 
  19. ^ Engler, Craig E. Affordable VR by 1994. Computer Gaming World. November 1992: 80 [4 July 2014]. 
  20. ^ Horowitz, Ken. Sega VR: Great Idea or Wishful Thinking?. Sega-16. December 28, 2004 [21 August 2010]. (原始内容存档于2010-01-14). 
  21. ^ Virtuality. YouTube. [21 September 2014]. (原始内容存档于2021-12-11). 
  22. ^ Goad, Angela. Carolina Cruz-Neira | Introductions Necessary. Introductions Necessary. [28 March 2017]. 
  23. ^ Smith, David. Engineer envisions sci-fi as reality. Arkansas Online. November 24, 2014 [28 March 2017]. 
  24. ^ Gonzales, D.; Criswell, D.; Heer, E. Gonzales, D. , 编. Automation and Robotics for the Space Exploration Initiative: Results from Project Outreach (PDF). NASA STI/Recon Technical Report N. 1991, 92 (17897): 35. Bibcode:1991STIN...9225258G. 
  25. ^ Rosenberg, Louis (1992). "The Use of Virtual Fixtures As Perceptual Overlays to Enhance Operator Performance in Remote Environments.". Technical Report AL-TR-0089, USAF Armstrong Laboratory, Wright-Patterson AFB OH, 1992.
  26. ^ Rosenberg, L.B. (1993). "Virtual Fixtures: Perceptual Overlays for Telerobotic Manipulation". In Proc. of the IEEE Annual Int. Symposium on Virtual Reality (1993): pp. 76–82.
  27. ^ News & Information. Beep! Mega Drive. No. 1994–08. July 1994: [1]. 
  28. ^ Kevin Williams. The Virtual Arena – Blast From The Past: The VR-1. VR Focus. 
  29. ^ Sega Teams Up With W. Industries For Its VR Game. Game Machine. No. 455. August 1993: [2]. 
  30. ^ NEXT Generation. June 1995 [20 October 2015] –通过archive.org.  |issue=被忽略 (帮助)
  31. ^ Nintendo Virtual Boy on theverge.com. (原始内容存档于2014-04-01). 
  32. ^ Dye, Lee. Virtual Reality Applications Expand : Imaging: Technology is finding important places in medicine, engineering and many other realms. Los Angeles Times. 1995-02-22. 
  33. ^ Au, Wagner James. The Making of Second Life, pg. 19. New York: Collins. ISBN 978-0-06-135320-8.
  34. ^ Google Street View in 3D: More Than Just an April Fool's Joke. 2010-04-06. 
  35. ^ Wasson, Scott. Not-quite-live blog: panel discussion with John Carmack, Tim Sweeney, Johan Andersson. The Tech Report. 2013-10-18 [2023-12-12] (美国英语). 
  36. ^ James, Paul. 30 Minutes Inside Valve's Prototype Virtual Reality Headset: Owlchemy Labs Share Their Steam Dev Days Experience. Road to VR. 2014-01-30 [2023-12-12] (美国英语). 
  37. ^ James, Paul. Valve to Demonstrate Prototype VR HMD and Talk Changes to Steam to "Support and Promote VR Games" – Road to VR. Road to VR. 2013-11-18 [2016-12-14] (美国英语). 
  38. ^ Valve showing off new virtual reality hardware and updated Steam controller next week. The Verge. 2015-02-24 [1 March 2015]. 
  39. ^ Valve's VR headset revealed with Oculus-like features. The Verge. 2014-06-03 [1 March 2015]. 
  40. ^ HTC Vive: Everything you need to know about the SteamVR headset. Wareable. 2016-04-05 [2016-06-19]. 
  41. ^ VIVE. [2017-01-22]. (原始内容存档于2017-02-02). 
  42. ^ The Untold Story of Magic Leap, the World's Most Secretive Startup. Wired. ISSN 1059-1028 (美国英语). 
  43. ^ VRoomXL. [2017-06-01]. (原始内容存档于2018-01-09). 
  44. ^ Vive Shipment Updates - VIVE Blog. web.archive.org. 2016-06-30 [2023-12-12]. 
  45. ^ Sony Patent Points to PlayStation VR With Upgraded Lighthouse-Like Sensors. Digital Trends. 2017-02-15 [2023-12-12] (英语). 
  46. ^ 8K VR Headset from China – BS marketing. [2018-01-08]. (原始内容存档于2022-07-11). 
  47. ^ 8K Headset Proves. [2018-01-08]. (原始内容存档于2021-02-05). 
  48. ^ Log in or sign up to view. tech.facebook.com. [2023-12-12] (中文(简体)). 
  49. ^ Headset. Valve Corporation. [2023-12-12]. 
  50. ^ Loft Dynamics. Loft Dynamics. 2023-12-04 [2023-12-12] (英语). 
  51. ^ Robertson, Adi. Oculus Quest 2 review: better, cheaper VR. The Verge. 2020-09-16 [2023-12-12] (英语). 
  52. ^ Ochanji, Sam. Survey: Quest 2 Accounted for 80% of Headset Sales in 2021. Virtual Reality Times. 2022-03-27 [2023-12-12] (美国英语). 
  53. ^ EASA approves the first Virtual Reality (VR) based Flight Simulation Training Device. EASA. 2021-04-26 [2023-12-12] (英语). 
  54. ^ PS VR2 Tech Specs | PlayStation VR2 display, setup and compatibility. PlayStation. [2023-12-12] (en-SE). 
  55. ^ Integration of Natural Language Processing and Augmented Reality: ChatGPT Meets Apple Vision Pro. International Research Journal of Modernization in Engineering Technology and Science. 2023-08-04. ISSN 2582-5208. doi:10.56726/irjmets43783可免费查阅. 
  56. ^ Mihaly, Csikszentmihalyi,. Beyond boredom and anxiety [Experiencing flow in work and play]. Jossey-Bass Publishers http://worldcat.org/oclc/845372770. 2000. ISBN 0-7879-5140-4. OCLC 845372770.  缺少或|title=为空 (帮助)
  57. ^ D., Rosenblum, Lawrence. See what I'm saying : the extraordinary powers of our five senses. W.W. Norton http://worldcat.org/oclc/659284172. 2011. ISBN 0-393-33937-8. OCLC 659284172.  缺少或|title=为空 (帮助)
  58. ^ Davson, Hugh. The Physiology of The Eye.. Burlington: Elsevier Science https://www.worldcat.org/oclc/841909276. 1972. ISBN 978-0-323-14394-3. OCLC 841909276.  缺少或|title=为空 (帮助)
  59. ^ Virtual reality headset. Wikipedia. 2021-09-24 [2021-10-04]. (原始内容存档于2022-07-11) (英语). 
  60. ^ Xbox One, PS4 "too limited" for Oculus Rift, says creator. GameSpot. [2021-10-04]. (原始内容存档于2022-07-12) (美国英语). 
  61. ^ Alex, Chuang. AR/VR 顯示器螢幕. Medium. 2017-07-04 [2021-10-04]. (原始内容存档于2022-07-13) (英语). 
  62. ^ Strasburger, Hans. Seven Myths on Crowding and Peripheral Vision. i-Perception. 2020-05-01, 11 (3): 2041669520913052 [2021-10-04]. ISSN 2041-6695. PMC 7238452可免费查阅. PMID 32489576. doi:10.1177/2041669520913052. (原始内容存档于2020-06-10) (英语). 
  63. ^ Lawson, B. D. (2014). Motion sickness symptomatology and origins. Handbook of Virtual Environments: Design, Implementation, and Applications, 531-599.
  64. ^ Oculus Rift Health and Safety Notice (PDF). [13 March 2017]. (原始内容 (PDF)存档于6 July 2017). 
  65. ^ Araiza-Alba, Paola; Keane, Therese; Kaufman, Jordy. Are we ready for virtual reality in K–12 classrooms?. Technology, Pedagogy and Education. 2022-01-30, 31 (4): 471–491. ISSN 1475-939X. S2CID 246439125. doi:10.1080/1475939X.2022.2033307 (英语). 
  66. ^ Are Virtual Reality Headsets Safe for Eyes?. American Academy of Ophthalmology. 2017-02-28 [2023-12-12] (英语). 
  67. ^ Langley, Hugh. We need to look more carefully into the long-term effects of VR. Wareable.com. 2017-08-22 [11 September 2018]. 
  68. ^ Kiryu, T; So, RH. Sensation of presence and cybersickness in applications of virtual reality for advanced rehabilitation. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 25 September 2007, 4: 34. PMC 2117018可免费查阅. PMID 17894857. doi:10.1186/1743-0003-4-34可免费查阅. 
  69. ^ Munafo, Justin; Diedrick, Meg; Stoffregen, Thomas A. The virtual reality head-mounted display Oculus Rift induces motion sickness and is sexist in its effects. Experimental Brain Research. 3 December 2016, 235 (3): 889–901. PMID 27915367. S2CID 13740398. doi:10.1007/s00221-016-4846-7. hdl:11299/224663可免费查阅. 
  70. ^ Park, George D.; Allen, R. Wade; Fiorentino, Dary; Rosenthal, Theodore J.; Cook, Marcia L. Simulator Sickness Scores According to Symptom Susceptibility, Age, and Gender for an Older Driver Assessment Study. Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting. 5 November 2016, 50 (26): 2702–2706. S2CID 111310621. doi:10.1177/154193120605002607可免费查阅. 
  71. ^ Hicks, Jamison S.; Durbin, David B. ARL-TR-5573: A Summary of Simulator Sickness Ratings for U.S. Army Aviation Engineering Simulators (PDF). US Army Research Laboratory. June 2011. (原始内容存档 (PDF)于27 July 2018). 
  72. ^ Frischling, Bill. Sideline Play. The Washington Post. October 25, 1995: 11 –通过ProQuest. 
  73. ^ Lawson, Ben D.; Stanney, Kay M. Editorial: Cybersickness in Virtual Reality and Augmented Reality. Frontiers in Virtual Reality. 2021, 2. ISSN 2673-4192. doi:10.3389/frvir.2021.759682可免费查阅. 
  74. ^ Caddy, Becca. Vomit Reality: Why VR makes some of us feel sick and how to make it stop. Wareable.com. 2016-10-19 [11 September 2018]. 
  75. ^ A Possible Cure for Virtual Reality Motion Sickness. Fortune. [2023-12-12] (英语). 
  76. ^ Rodriguez, Sarah E. Needleman and Salvador. VR to the ER: Metaverse Early Adopters Prove Accident-Prone. The Wall Street Journal. 2022-02-01 [2022-02-02]. ISSN 0099-9660 (美国英语). 
  77. ^ Elgueta, Adriana. Man breaks neck playing virtual reality game. news.com.au. 2022-01-31 [2022-02-02]. 
  78. ^ Tyler Wilde. Man dies in VR accident, reports Russian news agency. PC Gamer. 2017-12-22 [2022-02-02] (英语). 
  79. ^ 79.0 79.1 Yamada-Rice, Dylan; Mushtaq, Faisal; Woodgate, Adam; Bosmans, D.; Douthwaite, A.; Douthwaite, I.; Harris, W.; Holt, R.; Kleeman, D. Children and Virtual Reality: Emerging Possibilities and Challenges (PDF). digilitey.eu. 2017-09-12 [2020-04-27]. (原始内容 (PDF)存档于2018-05-17) (英语). 
  80. ^ Teens are split on the metaverse, most barely use VR headsets, survey shows. PC Gamer. 14 April 2022. 
  81. ^ Bailey, Jakki O.; Bailenson, Jeremy N., Blumberg, Fran C.; Brooks, Patricia J. , 编, Chapter 9 – Immersive Virtual Reality and the Developing Child, Cognitive Development in Digital Contexts (Academic Press), 2017-01-01: 181–200 [2020-04-27], ISBN 978-0-12-809481-5, doi:10.1016/B978-0-12-809481-5.00009-2 (英语) 
  82. ^ Funk, Jeanne B.; Buchman, Debra D. Playing Violent Video and Computer Games and Adolescent Self-Concept. Journal of Communication. 1996-06-01, 46 (2): 19–32. ISSN 0021-9916. doi:10.1111/j.1460-2466.1996.tb01472.x (英语). 
  83. ^ Calvert, Sandra L.; Tan, Siu-Lan. Impact of virtual reality on young adults' physiological arousal and aggressive thoughts: Interaction versus observation. Journal of Applied Developmental Psychology. January 1994, 15 (1): 125–139. ISSN 0193-3973. doi:10.1016/0193-3973(94)90009-4. 
  84. ^ Rogers, Sol. Seven Reasons Why Eye-tracking Will Fundamentally Change VR. Forbes. 2019-02-05 [2020-05-13]. 
  85. ^ Stein, Scott. Eye tracking is the next phase for VR, ready or not. CNET. 2020-01-31 [2021-04-08]. 
  86. ^ Kröger, Jacob Leon; Lutz, Otto Hans-Martin; Müller, Florian. What Does Your Gaze Reveal About You? On the Privacy Implications of Eye Tracking. Privacy and Identity Management. Data for Better Living: AI and Privacy. IFIP Advances in Information and Communication Technology 576. 2020: 226–241. ISBN 978-3-030-42503-6. ISSN 1868-4238. doi:10.1007/978-3-030-42504-3_15可免费查阅. 

書籍

外部链接