Page 195 - 高校体育教育发展与管理创新

第五章 人工智能在体育教育领域的应用研究

第七节 虚拟仿真技术在体育专业课堂教学中的应用

一、关于虚拟仿真技术

虚拟现实技术（Virtual Reality，简称 VR），是一种汇集了计算机图形学、

传感技术、人工智能技术等多领域的新兴技术。
（一）虚拟仿真的原理
虚拟仿真：仿真技术，或称为模拟技术，就是用一个系统模仿另一个真实系

统的技术。虚拟仿真实际上是一种可创建和体验虚拟世界的计算机系统。此种虚
拟世界由计算机生成，可以是现实世界的再现，亦可以是构想中的世界，用户可
借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互。它是以仿真
的方式给用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界，并通
过头盔显示器（HMD）、数据手套等辅助传感设备，提供用户一个观测与该虚

拟世界交互的三维界面，使用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用
与变化，产生沉浸感。VR 技术是计算机技术、计算机图形学、计算机视觉、视
觉生理学、视觉心理学、仿真技术、微电子技术、多媒体技术、信息技术、立体

显示技术、传感与测量技术、软件工程、语音识别与合成技术、人机接口技术、
网络技术及人工智能技术等多种高新技术集成之结晶。其逼真性和实时交互性为
系统仿真技术提供有力的支撑。
（二）虚拟仿真的特点
1. 沉浸性

沉浸性（Immersion）又称临场感，指用户感到作为主角存在于模拟环境中
的真实程度。虚拟现实技术根据人类的视觉、听觉的生理心理特点，由计算机产
生逼真的三维立体图像，在使用者戴上头盔显示器和数据手套等设备后，便将自

己置身于虚拟环境中，并可与虚拟环境中的各种对象相互作用，感觉十分逼真，
就如同沉浸于现实世界中一般。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假，使用
户全身心地投入计算机创建的三维虚拟环境中，该环境中的一切看上去是真的，
听上去是真的，动起来是真的，甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的，如同
在现实世界中的感觉一样。

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