全文总字数：4695字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

虚拟现实不仅仅可以是假的“现实”，也可以是由计算机构造的“现实”，这个假的“现实”所依赖的平台是一个由计算机模拟生成的三维的虚拟空间，这个空间可以提供视觉、听觉、触觉、味觉及嗅觉等感官的全方位的模拟，可以让使用者如同置身于一个完全真实的三维环境中，可以及时地、无限制地观察三维空间内的事物^[1]。从某种意义上讲，虚拟现实背后是一个“真实的”世界。

随着科技的进步，人们已经可以通过视觉和听觉来一窥这个世界的风采，但是还不够。触觉是人类的5种感觉之首，而且也是唯一种可以与外部世界进行信息交互的感觉。相比于视听觉的蓬勃发展，触觉交互的复杂性导致其研究进展缓慢。在触觉的众多分类中，尤其以力触觉最为重要和关键。力触觉的研究符合当今世界发展的趋势，并在许多方面具有重要意义。通过力触觉交互设备，用户不仅能够以更自然的方式向计算机发送各种命令，而且可以通过 “触摸” 屏幕上看到的图像或虚拟物体，获得和触摸实际物体时相同的力感和运动感，从而实现真实、自然的感知和交互。在虚拟现实中，人类可以感知甚至操作人工虚拟环境，而力触觉再现技术的引入，增强了虚拟现实的真实感，从而具有广泛的应用。例如外科手术训练的虚拟仿真系统、盲人使用的触觉设备、虚拟游戏模拟器、虚拟教育系统、虚拟博物馆、浸入式 cad 设计系统等^[3]。

国内外研究现状

虚拟现实不仅仅可以是假的“现实”，也可以是由计算机构造的“现实”，这个假的“现实”所依赖的平台是一个由计算机模拟生成的三维的虚拟空间，这个空间可以提供视觉、听觉、触觉、味觉及嗅觉等感官的全方位的模拟，可以让使用者如同置身于一个完全真实的三维环境中，可以及时地、无限制地观察三维空间内的事物^[1]。从某种意义上讲，虚拟现实背后是一个“真实的”世界。

2. 研究的基本内容

分析现阶段国内外虚拟现实中力触觉交互的研究动态。通过力触觉渲染引擎（OpenHaptic）完成与所创建虚拟环境进行力触觉交互，最终在虚拟环境中实现将力觉与触觉的有机结合，并通过一到两个项目验证、展示实验效果。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案拟定：

利用力触觉渲染引擎openhaptic创建虚拟环境，在该环境下将力觉与触觉感受有机结合。

进度：

4. 参考文献

[1]帅立国.虚拟现实及触觉交互技术：趋势与瓶颈[j].人民论坛学术前沿，2016，24：68-83.

[2]崔洋，包钢，王祖温.虚拟现实技术中力/触觉反馈的研究现状[j].机床与液压，2008，7：1-4.

[3]宋爱国，田磊，倪得晶，秦欢欢.多模态力触觉交互技术及应用[j].中国科学：信息科学，2017，9：1183-1197.