1.6　虚拟现实系统的组成

一般的虚拟现实系统主要由专业图形处理计算机、应用软件系统、输入设备和演示设备等组成。虚拟现实技术的特征之一就是人机之间的交互性（interaction）。为了实现人机之间的充分交换信息，必须设计特殊输入工具和演示设备，以识别人的各种输入命令，且提供相应反馈信息，实现真正的仿真效果。不同的项目可以根据实际的应用有选择地使用这些工具，主要包括头盔式显示器、跟踪器、传感手套、屏幕式、房式立体显示系统、三维立体声音生成装置。

作为一套标准完善的虚拟现实系统，其主要有以下几个部分组成。

（1）三维的虚拟环境产生器及其显示部分

这是VR系统的最基础部分，它可以由各种传感器的信号来分析操作者在虚拟环境中的位置及观察角度，并根据在计算机内部建立的虚拟环境的模型快速产生图形，快速显示图形。这部分可将患者的训练姿态与计算机图形的显示内容融合在一起，使患者在训练时知道自己的状态，并利用计算机显示的图形进行心理诱导治疗。

（2）由各种传感器构成的信号采集部分

这是VR系统的感知部分，传感器包括力、温度、位置、速度及声音传感器等，这些传感器可以感知操作者移动的距离和速度、动作的方向、动作力的大小及操作者的声音，这部分可用于测定患者训练的强度大小，测试患者的脉搏、呼吸、关节的活动度和训练的力度等。产生的信号可以帮助计算机确定操作者的位置及方向，从而计算出操作者所观察到的景物，也可以使计算机确定操作者的动作性质及力度。

（3）由各种外部设备构成的信息输出部分

这是VR系统使操作者产生感觉的部分，感觉包括声音、触觉、动觉和风感，甚至还可以有嗅觉、味觉等。正是VR系统产生的这些丰富的感觉，才使操作者能真正地沉浸于虚拟环境中，产生身临其境的感觉。这部分中的动作器械可产生主动运动和抵抗运动，引导使用者进行被动的或主动的动作训练；而其信息发生器则产生各种能使人感知的信息，还可用音乐或语言提示的方式，鼓励患者，进行心理治疗。