1.6　虛擬現實系統的組成

一般的虛擬現實系統主要由專業圖形處理計算機、應用軟件系統、輸入設備和演示設備等組成。虛擬現實技術的特征之一就是人機之間的交互性（interaction）。為了實現人機之間的充分交換信息，必須設計特殊輸入工具和演示設備，以識別人的各種輸入命令，且提供相應反饋信息，實現真正的仿真效果。不同的項目可以根據實際的應用有選擇地使用這些工具，主要包括頭盔式顯示器、跟蹤器、傳感手套、屏幕式、房式立體顯示系統、三維立體聲音生成裝置。

作為一套標準完善的虛擬現實系統，其主要有以下幾個部分組成。

（1）三維的虛擬環境產生器及其顯示部分

這是VR系統的最基礎部分，它可以由各種傳感器的信號來分析操作者在虛擬環境中的位置及觀察角度，并根據在計算機內部建立的虛擬環境的模型快速產生圖形，快速顯示圖形。這部分可將患者的訓練姿態與計算機圖形的顯示內容融合在一起，使患者在訓練時知道自己的狀態，并利用計算機顯示的圖形進行心理誘導治療。

（2）由各種傳感器構成的信號采集部分

這是VR系統的感知部分，傳感器包括力、溫度、位置、速度及聲音傳感器等，這些傳感器可以感知操作者移動的距離和速度、動作的方向、動作力的大小及操作者的聲音，這部分可用于測定患者訓練的強度大小，測試患者的脈搏、呼吸、關節的活動度和訓練的力度等。產生的信號可以幫助計算機確定操作者的位置及方向，從而計算出操作者所觀察到的景物，也可以使計算機確定操作者的動作性質及力度。

（3）由各種外部設備構成的信息輸出部分

這是VR系統使操作者產生感覺的部分，感覺包括聲音、觸覺、動覺和風感，甚至還可以有嗅覺、味覺等。正是VR系統產生的這些豐富的感覺，才使操作者能真正地沉浸于虛擬環境中，產生身臨其境的感覺。這部分中的動作器械可產生主動運動和抵抗運動，引導使用者進行被動的或主動的動作訓練；而其信息發生器則產生各種能使人感知的信息，還可用音樂或語言提示的方式，鼓勵患者，進行心理治療。