1 引言
仿真(Simulation)属于一门基础性学科。仿真就是利用模型进行的一种试验，它可极为有效而经济地用于科研、设计、训练以及系统的试验。仿真技术是以控制理论、相似原理、数模与计算技术、信息技术、系统技术及其应用领域相关专业技术为基础，以计算机和多种专用物理效应设备为工具，借助系统模型，对实际的或设想的系统进行动态试验研究的一门新兴综合性技术。其特点是它属于一种可控制的、无破坏性的、 耗费小的、并允许多次重复的试验手段。 它以其高效、优质、低廉体现其强大的生命力和潜在的能力。它是迄今为止最有效的经济的综合集成方法，是推动技术进步的战略技术。
虚拟现实(VirtualReality—VR)， 又称灵境技术，实际上是一种采用计算机技术制作模拟仿真的假想世界的技术。它采用计算机产生一个被模拟仿真世界的动态3维视觉环境，使操作者产生一种身临其境的感觉，对探讨大量需要借助形象思维的问题频有帮助。采用 此项新技术，参与者使用硬件，如数据手套、鼠标器、跟踪球、操纵杆、头盔 式显示器、护目镜、耳机及数据服以获 得所需的感知，来体验计算机世界境况。 VR是计算机图形
学中的一种功能倍增技术，它将人类用户同计算机产生的世界综合为一体。作为未来的新型人机接口，VR涉及人类多种感觉，如视觉、 听觉和触觉。它将立体观视、3D交互、声音输入/输出及触觉信息处理的工具 和技术集为一体。应用该项技术进行实时工作，亦可将VR技术理解为多媒体 的延伸。
VR环境系统包括建模、控制及媒体数据源3大部分。建模是指利用物理 的或数字的方法，对需要仿真的实际系统进行描述获得近似的数字模型。这是 进行数字仿真或半实物仿真必不可少的步骤。建模是仿真的基础，亦是仿真的结果，研究新型建模仿真方法是其首要任务。3维立体显示是其一项必不可缺少的关键技术，它是系统向用户输出反 馈信息的主要手段。
VR可应用于产品设计、分子建模、 计算机辅助设计(CAD)/计算机辅助 制造(CAM)、模拟器技术、工业自动化、医药科学及众多强调易于使用、与计算机交互接口的其他领域。
2 IGD虚拟现实演示中心
德国弗琅荷费(Fraunhofer)计算机图形学院(IGD)在达姆施塔特 (Darmstadt)己建立了一个虚拟现实 演示中心，用于评估虚拟现实对未来硬、 软件系统和人机接口的影响。该演示中 心的使命旨在廉价地为消费者和生产厂 家提供对实验床环境中的先期可视化、 仿真及虚拟现实技术的应用。在这种环 境中，新颖设想和试验可通过逼真的传 送实验加以证实。
2.1 VR设备概况
通过采用先进技术，虚拟现实演示中心在用于研究、样机设计及演示的可视化、仿真和虚拟现实方面，提供了网络化、集成化并与售主无关的硬件、软件环境。该网络包括计算机服务器、数据服务器、高性能图形工作站及个人工作站，用10Mb/s和100Mb/s链路互连。
虚拟现实演示中心的硬件结构包括：
·超级小型机、并行机及高档图形工作站(Conver C3220、 SGl4D/380 VGX及SGI虚拟现实设备);
·各种图形工作站(如SGI、 SUN、 DEC及HP);
·具有混合数据接口(MIDI)的接口和工作站音频装置的 AKAI语音同步器;
·联网(以太网和光钎分布式数据接口——FDDl);
·视频记录和数字化接口;
·用于先进人机通信的VR设备 (如立体显示器、虚拟研究用的头盔显示器、旋眼光阀眼镜一Cystal Eyes Shutter G1asses)、投影显示、交互式装 置、6D空间球、数据手套及6D快速倾斜装置一FASTRAK;
·若干仿真程序包;
·各种类似于数据交换格式(DXF)的数据输入接口。
IGD的VR开发平台共享硬、软件的标准接口，可控制大范围的现行外部设备。业已完成满足特殊需求的专用VR 工具或高性能多处理机系统的改进。IGD开发平台目前包括如下方面：
·用于构造虚拟世界的交互式图形建模系统;
·交互式成套工具可对各种输入设备提供一个独立接口;
·实时虚拟世界( real—time radiosity)辐照法是实现预处理的一个 应用步骤;
·为科学可视化开发的显示系统，则侧重于显示大量高性能的数据;
·用于研究对象更为自然状态的测撞组件;
·对同步器或现代工作站的声频装置提供应用的声频服务器。
2.2 VR使用说明
虚拟现实演示中心，为VR应用系统制造者提供使用途径，并建