一、引言

随着经济的发展和科技水平的不断提高，一种新颖的技术逐渐成熟，逐渐走进人们的视野。虚拟现实（VR）技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形网络技术的等多种技术的集合。增强现实（AR）技术，它是将真实世界信息和虚拟世界信息集成的新技术，将虚拟信息应用到真实世界，从而达到超越现实的感官体验。伴随着VR/AR技术的不断普及化，该技术在高校教育中实验教学的研究也就应运而生。

二、研究背景及意义

范秀敏^[7]等人认为VR/AR技术作为一种全新的视觉感官体验，他满足了人们对新的信息可视化的变革的期待，同时也是因为技术力量和资本力量的共同驱动，挖掘出其背后极大的商业利益市场。人类的视觉是随着视觉影像的发展不断突破自我的感官体验，伴随着影像真实程度不断提高，人对于影像的吸引力和亲和力也在不断提高。随着人们的需求不断向多样化，个性化的发展，VR/AR不断应用到多个领域，包括视频游戏、新闻直播、医疗保健、电子商务、教育、房地产、军事等等。互联网技术的发展推动了人类的群体活动向个人活动转换。

吴昊^[15]认为VR/AR技术对人类的感官有巨大的作用，原因是在于其有几个突出的特点：沉浸式、交互性、构想性。视觉是人类最敏感，捕获的信息量最大的”传感器”。VR/AR技术给予一种极大的真实临场感，能让人沉浸在构建的虚拟世界中。其次，就是其互动感，能将参与者的体验完全沉浸于其中。沉浸式与交互式两者之间具有关联性，虚拟现实技术能将人脱离出现实的空间，而完全进入虚拟的感质空间，它所带来的是游戏式的空间变化，一种身临其境的感觉。完全沉浸于构想的虚拟世界，同时与现实世界之间具有交互性。

技术在不断的进步，VR/AR技术必将颠覆我们现有的一些认知，开阔我们的视野，让我们对VR/AR技术的应用有了更加深刻的理解。VR/AR技术必然将逐步应用到医疗、教育、军事和娱乐游戏中，逐步取代传统的运作方式，一步步地扩大虚拟现实的应用范围，进入大众的视野之中，大众的生活之中。

但是总的来说，目前虚拟现实技术还很不成熟。尽管近年在各界的关注下，该技术已取得了长足的发展，但是其发展时间有限，技术难度高，因此当前的发展状况距离各行各业的实际需求仍然相差很远。虚拟现实技术要得到充分应用还有很多工作要完成。

三、 国内外研究现状

许微^[3]针对美国作为VR/AR技术的发源地，认为其研究水平基本上就代表了国际水平。目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知，用户界面，后台软件和硬件四个方面。北卡罗莱纳大学（UNC）的计算机系统是进行VR研究最早的大学，它们主要研究分子建模，航空驾驶，外科手术仿真，建模仿真等。麻省理工大学（MIT）是研究人工智能、机器人和计算机图形及动画的先锋，这些技术都是VR技术的基础，MIT成立了媒体实验室，进行虚拟环境的正规研究。从90年代初起，美国率先将虚拟现实技术用于军事领域，主要用于四个方面：一是虚拟战场环境；二是进行单兵模拟训练；三是实施诸军兵种联合演习；四是进行指挥训练。

杨江涛^[1]认为英国在辅助设备设计、分布并行处理和应用研究方面足以领先的，在硬件和软件的领域处于领先地位。欧洲其它一些比较发达的国家如德国以及瑞典等也积极进行了虚拟现实技术的研究和应用：德国将虚拟现实技术应用在了对传统产业的改造、产品的演示及培训三个方面，可以降低成本，吸引客户等等；瑞典的DIVE分布式虚拟交互环境是一个在不同节点上多个进程可以在同一个世界中工作的分布式系统。