虚拟现实的概念已经存在了数十年,尽管公众仅仅在20世纪90年代初开始意识到这一点。在20世纪50年代中期,一个名为Morton Heilig的摄影师设想了一个影院体验,它会刺激观众的所有感官,更有效地使他们融入故事。他建立了一个单独的用户控制台,其中包括一个立体显示器,风扇,气味发射器,立体声扬声器和一个移动的椅子。他还发明了一种头盔电视显示器设计让用户观看3D电视。观影时用户是被动的,但许多Heilig的概念,使人们发现了进入虚拟现实领域的道路。

Philco公司的工程师开发了第一个头戴式设备于1961年,被称为Headsight。头盔包括一个视频屏幕和跟踪系统,该系统的工程师打算将这个头戴式设备用于危险情况下 – 用户可以远程观察一个真实的环境,用他的头部位置调整摄像头角度。贝尔实验室使用了类似的头戴式设备用于直升机飞行员。将头戴式设备的摄像头附着到直升机底部,这允许飞行员清晰观察飞行场景。

1965年,一个名为Ivan Sutherland的计算机科学家设想了他所谓的“终极显示器”。使用这种显示器,一个人将感受到真正的物理世界与虚拟现实世界看起来一模一样,这个愿景指导了几乎所有的虚拟现实领域内的发展。Ivan的概念包括:

  • 任何观察者通过头戴式设备可以看到类似于真实世界的画面,并增强立体声音和触觉刺激来加强虚拟现实效果。
  • 通过计算机保持虚拟与现实之间事物的一致性。
  • 用户通过一个现实的,直观的方式操纵虚拟物体。

美国航空航天局,国防部和美国国家科学基金会资助了大部分虚拟现实项目研究。中情局贡献了$80,000的研究经费。早期应用主要是汽车驾驶模拟器类的应用,以及在训练演习中使用的应用。因为模拟的飞行经历与真实的飞行是相似的但不完全相同,美国航空航天局,国防部对此并不是很满意。

多年来,虚拟现实技术淡出公众视线。几乎所有的开发集中在车辆仿真,直到20世纪80年代。在1984年,一个名为McGreevy的计算机科学家开始用虚拟现实技术进行试验,以此来推动人机界面(HCI)的设计。 HCI起着VR研究的很大作用,而且也导致媒体再次拿起虚拟现实的梦想。

Jaron Lanier创造了虚拟现实这个词在1987年。在20世纪90年代,各大媒体锁定在虚拟现实的概念,并对他追踪报道。由此产生的炒作给了很多人一些虚拟现实技术不切实际的期望。后来公众意识到,虚拟现实没有那么复杂,他们兴趣减退。术语虚拟现实和公众的期望开始消逝。如今,VE开发者尽量不要夸大虚拟现实的功能或虚拟现实系统的应用,他们也倾向避免使用虚拟现实这一术语。

在上世纪 90 年代初期,公众印象中的虚拟现实仅限于一些粗略绘制的立体图像。但娱乐行业却对虚拟现实应用在游戏和电影体验方面饶有兴趣,不得不说在当时虚拟现实真正有趣味的用途是在其领域方面。

一些建筑师创建并使用虚拟模型的建筑方案,以便人们可以设身处地在其中步行而当这一切发生时实体的建筑物还未动工。客户可以在场景中走动,提一些关于室内设计的问题,或者建议修改当前设计。虚拟模型能够提供给你相较于缩略模型结构对建筑设计更准确的了解。

汽车公司早就开始构建虚拟原型的新车,在生产物理部分前进行虚拟现实技术测试。设计师可以做任何改动,而无需担心报废整个车型,这样一来对于汽车建造业的发展,生产过程变得更有效且成本更低廉。

虚拟环境还常常为军事、太空计划和甚至医学生培训使用。军方长期以来一直支持 VR 技术的发展。培训计划可以包括车辆模拟作战。从整体上看,VR 系统要安全得多,从长远看,VR系统比其他培训方法花销少。那些已经通过虚拟现实环境训练的士兵已被证明有着传统条件下训练同样的效果。

在医学上,工作人员可以在虚拟环境下诊断病人并进行外科手术训练。医生们使用虚拟现实技术不仅仅是培训和教育,也可以通过使用机器人设备远程执行手术。第一次机器人手术于 1998 年在巴黎一家医院开展。使用虚拟现实技术进行机器人手术的最大挑战是延迟,因为任何延迟过程都会使外科医生明显感到。因此这种系统还需要向外科医生提供精细调谐的感官反馈。

虚拟现实技术的另一个医疗用途是心理治疗。Dr. Barbara和Dr. Larry率先在治疗恐惧症和其他心理状况的疾病时使用虚拟现实。他们利用虚拟环境作为一种暴露疗法,病人暴露在受控的条件下收到对他造成困扰的刺激。这一治疗方法有两个真正优点: 它方便得多,患者更愿意尝试治疗,因为他们知道这不是真实的世界。这一研究带来的成果非常有用,已向 14 个国家的医疗领域销售了 VR 治疗系统。

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