一. 虛擬現實技術及發達國家的研究現狀:

虛擬現實技術是二十世紀末興起的一門嶄新的綜合性信息技術，它融合了數字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術、傳感技術等多個信息技術分支，人們通過計算機對復雜數據進行可視化操作與交互的一種全新方式.虛擬現實技術在虛擬世界中為我們還原、搭建我們想要表現的項目，并且營造出真實的自然環境，動態的景觀如人物、車輛、樹木等，項目模型本身是按照相關資料嚴格建立的，從外觀上保證其準確性，其次再虛擬的環境中，我們的瀏覽是完全自由的、主動的，就像是真實的世界中一樣，可以行走、奔跑、飛翔；也可以超現實的進行景點的快速定位、察看，小到微小的細節、大到宏觀的鳥瞰，都可以瞬間完成，盡收眼底。我們可以用鼠標真實的觸摸到模型，象現實中的一樣對其移動、轉動。與傳統計算機相比，虛擬現實系統具有三個重要特征：臨境性，交互性，想象性。由于它生成的視覺環境是立體的、音效是立體的，人機交互是和諧友好的，因此虛擬現實技術一改人與計算機之間枯燥、生硬和被動的現狀，計算機創造的環境將人們陶醉在流連忘返的工作環境之中。由于虛擬現實這種技術 “身臨其境”的沉浸感；友好親切的人機交互性；發人想像的刺激性。所以,在西方國家,這種技術早已應用在很多領域,比如:虛擬現實技術一經應用，就向人們展示了誘人的前景，因而首先受到各國軍界的青睞。從90年代初起，美國率先將虛擬現實技術用于軍事領域，主要用于以下四個方面：一是虛擬戰場環境。即通過相應的三維戰場環境圖形圖像庫，包括作戰背景、戰地場景、二是進行單兵模擬訓練。讓士兵穿上數據服，如美空軍用虛擬現實技術研制的飛行訓練模擬器，能產生視覺控制，能處理三維實時交互圖形，且有圖形以外的聲音和觸感，不但能以正常方式操縱和控制飛行器，還能處理虛擬現實中飛機以外的各種情況，如氣球的威脅、導彈的發射軌跡等。三是實施諸軍兵種聯合演習，建立一個“虛擬戰場”，使參戰雙方同處其中，根據虛擬環境中的各種情況及其變化，“調兵遣將”、“斗智斗勇”，實施“真實的”對抗演習。四是進行指揮員訓練。利用虛擬現實技術，根據偵察情報資料合成出戰場全景圖，讓受訓指揮員通過傳感裝置觀察敵我兵力部署和戰場情況，以便判斷敵情，定下正確決心。作為一門先進的人機交流技術，虛擬現實技術同時逐步流行于世界范圍內的各個領域，如虛擬現實建筑物的展示與參觀，虛擬現實手術培訓，虛擬現實游戲，虛擬現實影視藝術,建筑設計、工業設計、培訓、醫學領域。例如建筑設計師可以運用虛擬現實技術向客戶提供三維虛擬模型.




二.虛擬現實技術在我國的研究和應用

由于虛擬現實技術同時需要處理大量的三維模型與紋理數據，導致這種形勢需要很高的計算機性能作為后臺支持，但隨著近些年來計算機軟硬件技術的提高，一些原有的技術瓶頸得到了解決，使虛擬現實的應用達到了前所未有的發展.在我國,許多學院和機構也一直在從事這方面的研究與應用.
天津傳承傳播影視多媒體公司,就是站在虛擬現實技術前沿隊伍中的一員.作為國內較早,天津唯一一家開展虛擬現實項目研發的公司,傳承的技術涵蓋了“程序結構設計”、“ui設計”、“三維動畫的制作”，“多媒體編程”，“falsh制作”多媒體項目制作各個方面的技術。公司的多媒體制作中心由多名專業設計師組成，技術人員搭配齊全，經驗豐富，在確保虛擬現實多媒體產品基本功能的強大與穩定之外，能夠將藝術與技術進行一個完美的結合，使受眾在感受強大技術所帶來的便捷與完美的同時得到進一步的藝術享受。目前已經完成的多媒體虛擬現實產品包括：虛擬售樓系統，小區電子沙盤演示系統，機械仿真系統，家電以汽車銷售演示系統，等四大類，十多個類型。

三.虛擬現實技術在高速公路和橋梁建設方面的應用：

在高速公路與橋梁建設的虛擬現實演示方面,傳承傳播也做了有益的嘗試:傳承用虛擬現實技術做了一段高速公路及立交橋的仿真模擬，這樣便解決了空間與瀏覽方式上的限制。京滬高速公路,是我國第一條國道主干線,同時又是我國高速度公路網建設“兩縱兩橫三個重要路段”戰略中的最重要的一條。作為交通部和天津市重點項目的京滬高速二期工程,是京滬高速全線貫通的最關鍵的一段。線路全長55.406公里,它的實施和完善對于天津乃至中國的交通網建設，對于促進國民經濟的發展有著極其深遠和重大的意義。全線除了道路以外，主要有大型結構物46處，其中特大橋2座。大橋5座，分離式立交1座，中小橋33座，匝道收費站3座，服務區1處。從虛擬現實演示的角度審視，這一項目具有空間跨度大，覆蓋信息量大，所需靈活度高這幾大特點，在表現手段上有相當的難度。京滬二期高速項目的特點是道路的寬度相對于長度而言比較狹窄，利用傳統的圖形圖像表現形式難以表達出該工程的各項技術細節，特別是演示空間上的限制，與瀏覽方式的限制都是我們在展現此工程全貌上所遇到的難題。
如何將這個項目的全貌表現出來，最適合的表現形式是什么？
經過反復研究,得出這樣的結論：最終的解決方案是——創建一個以虛擬現實技術為核心的多媒體演示系統在此項目中，采用了以虛擬現實技術為核心的演示方式，并由后臺置入穩定的數據庫信息，便于受眾對各項技術指標進行實時的查詢，周邊再輔以多種媒體信息，如工程背景介紹,標段概況,技術數據,截面等,電子地圖,聲音、圖像、動畫，并與核心的虛擬技術產生交互，從而實現演示場景中的導航、定位與背景信息介紹等諸多實用、便捷的功能。

四、應用方案的實施

京滬高速二期工程(天津段)虛擬現實系統的結構及其效果：
1.界面設計:采用多媒體的設計風格來表現該項目，在設計風格上貫徹——穩重、大方、統一、實用這幾個原則。首先從畫面設計上會體現出我“京滬高速二期工程”的總體設計風貌；其次，確保在應用時易于上手，簡便快捷地進行操作。
2.系統主程序構建以多媒體構建軟件為主體的設計平臺，利用通用的數據庫接口與后臺相關的項目數據進行連接并預留動態的修改接口。主體的程序設計需要將包括虛擬現實部分在內的動畫、視頻、圖像、文字等多種媒體形式穩固的整合在一起。保證運行時的穩定性，并無需安裝、操作簡便，支持通用的windows操作系統。
3. 主要部分劃分為：項目介紹、電子地圖、項目統計數據庫、虛擬公路、工程標段信息以及其他的相關資訊等。