實物虛化、虛物實化和高性能的計算處理技術是VR技術的3個主要方面。實物虛化是現實世界空間向多維信息化空間的一種映射,主要包括基本模型構建、空間跟蹤、聲音定位、視覺跟蹤和視點感應等關鍵技術,這些技術使得真實感虛擬世界的生成、虛擬環境對用戶操作的檢測和操作數據的獲取成為可能。它具體基于以下幾種技術:
(1)基本模型構建技術。它是應用計算機技術生成虛擬世界的基礎,它將真實世界的對象物體在相應的3D虛擬世界中重構,并根據系統需求保存部分物理屬性。例如車輛在柏油地、草地、沙地和泥地上行駛時情況會有所不同,或對氣象數據進行建模生成虛擬環境的氣象情況(陰天、晴天、雨、霧)等等。
(2)空間跟蹤技術。主要是通過頭盔顯示器、數據手套、數據衣等常用的交互設備上的空間傳感器,確定用戶的頭、手、軀體或其他操作物在3D虛擬環境中的位置和方向。
(3)聲音跟蹤技術:利用不同聲源的聲音到達某一特定地點的時間差、相位差、聲壓差等進行虛擬環境的聲音跟蹤。
(4)視覺跟蹤與視點感應技術。使用從視頻攝像機到X-Y平面陣列、周圍光或者跟蹤光在圖像投影平面不同時刻和不同位置上的投影,計算被跟蹤對象的位置和方向。