虚拟现实（Virtual Reality，VR）是近来计算机网络世界的热点之一，在社会生活的许多方面有着非常美好的发展前景，更是数字地球概念提出的依据和基础技术。它在博物馆当中的广泛应用，将会大大提升其展示、保管、研究等功能，把观众带进绚丽多姿的、虚拟与真实相互交融的三维世界当中。
一、虚拟现实技术的简单介绍及发展前景
虚拟现实是计算机模拟的三维环境，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。虚拟环境是由计算机生成的，它通过人的视、听、触觉等作用于用户，使之产生身临其境的感觉的视景仿真。它是一门涉及计算机、图像处理与模式识别、语音和音响处理、人工智能技术、传感与测量、仿真、微电子等技术的综合集成技术。用户可以通过计算机进入这个环境并能操纵系统中的对象并与之交互。三维环境下的实时性和可交互性是其主要特征。
虚拟现实不是真的，也不是现实，它只是一个在桌面上可实时地做交互式三维图形用户界面的工具。就像窗口系统及鼠标驱动用户界面一样，虚拟现实可使得运用计算机更加有效、透明。根据设计者的构想，用户可以沉浸到数据空间中，将用户在一定时间内与现实环境相隔离，然后投入到可实时交互的虚拟环境中，并且驾驭其中的数据，使人有一种身临其境的感觉。
二、虚拟现实技术的分类
虚拟现实技术不仅仅是指那些戴着头盔和手套的技术，而且还应该包括一切与之有关的具有自然模拟、逼真体验的技术与方法。根本目的就是达到真实体验和基于自然技能的人机交互，能够达到或者部分达到这样目标的系统就称为虚拟现实系统。根据用户参与VR的不同形式以及沉浸的程度不同，可以把各种类型的虚拟现实技术划分四类：
1.桌面虚拟现实 桌面虚拟现实利用个人计算机和低级工作站进行仿真，将计算机的屏幕作为用户观察虚拟境界的一个窗口。通过各种输入设备实现与虚拟现实世界的充分交互，这些外部设备包括鼠标，追踪球，力矩球等。它要求参与者使用输入设备，通过计算机屏幕观察360度范围内的虚拟境界，并操纵其中的物体，但这时参与者缺少完全的沉浸，因为它仍然会受到周围现实环境的干扰。桌面虚拟现实最大特点是缺乏真实的现实体验，但是成本也相对较低，因而，应用比较广泛。常见桌面虚拟现实技术有：基于静态图像的虚拟现实QuickTime VR、虚拟现实造型语言VRML、桌面三维虚拟现实、MUD等。
2.沉浸的虚拟现实 高级虚拟现实系统提供完全沉浸的体验，使用户有一种置身于虚拟境界之中的感觉。它利用头盔式显示器（见图）或其它设备，把参与者的视觉、听觉和其它感觉封闭起来，并提供一个新的、虚拟的感觉空间，并利用位置跟踪器、数据手套（见图）、其它手控输入设备、声音等使得参与者产生一种身临其境、全心投入和沉浸其中的感觉。常见的沉浸式系统有：基于头盔式显示器的系统、投影式虚拟现实系统、远程存在系统。
3.增强现实性的虚拟现实 增强现实性的虚拟现实不仅是利用虚拟现实技术来模拟现实世界、仿真现实世界，而且要利用它来增强参与者对真实环境的感受，也就是增强现实中无法感知或不方便的感受。典型的实例是战机飞行员的平视显示器，它可以将仪表读数和武器瞄准数据投射到安装在飞行员面前的穿透式屏幕上，它可以使飞行员不必低头读座舱中仪表的数据，从而可集中精力盯着敌人的飞机或导航偏差。
4.分布式虚拟现实 如果多个用户通过计算机网络连接在一起，同时参加一个虚拟空间，共同体验虚拟经历，那虚拟现实则提升到了一个更高的境界，这就是分布式虚拟现实系统。在分布式虚拟现实系统中，多个用户可通过网络对同一虚拟世界进行观察和操作，以达到协同工作的目的。目前最典型的分布式虚拟现实系统是SIMNET，SIMNET由坦克仿真器通过网络连接而成，用于部队的联合训练。通过SIMNET，位于德国的仿真器可以和位于美国的仿真器一样运行在同一个虚拟世界，参与同一场作战演习。
三、虚拟现实技术在我国博物馆与文物保护中的具体应用
虚拟现实是近几年迅速发展起来的一个研究领域，通过键盘、鼠标、头盔、数据手套等人机交互设备，模仿人的视觉、听觉和触觉，模拟现实世界的三维环境，使人仿佛身临其境。文物数字化研究是当前文物保护的研究热点，虚拟现实技术的不断成熟和发展，使得对博物馆的环境及藏品进行全方位立体感的展示成为可能。众所周知，我国绝大部分博物馆都陷入资金严重不足、展出手段单一并导致恶性循环的困境。而虚拟现实技术的应用为所有的文博单位提供了一个极好的摆脱困境的契机。如何充分利用我们现有的资源，通过与软、硬件厂商策略性的合作，革命性的推动我国的文物保护事业，成为当前我国文博领域普偏关注的焦点。
虚拟现实在文物保护中又分为实境与虚境，前者如虚拟游览现实存在的博物馆，后者如复原阿房宫、圆明园等已经湮灭了的建筑，尚未发掘的秦始皇陵等。它在我国博物馆与文物保护中的具体应用，主要在以下几个方面：
1.提高文物的展出率与展出效果 我国当前收藏于各类博物馆中的文物达1200万件，但受硬件的限制，能展出的仅占极少部分，导致展品的更换率极低，对观众的吸引力大为削弱。而通过虚拟现实技术，可以将文物大量地制作成各种类型的影像，如三维立体的、动画的、平面连续的等等，来展示文物生动的原貌。不但能突破时空的限制展出所有藏品，而且可以供观众零距离的观摩与研究，极大的激发人们的参观兴趣。
2.提高文物保护技术手段 在文物当中存在大量的易损文物，这些文物都容易出现脆化、脱色、剥落等现象，即便人工修复后仍难长期用于研究与展示。利用细致拟真的虚拟技术，我们可以预先展现文物修复后的影像，从而检验修复技术、手段的可行性；进一步可以和视图计算技术相结合，考察修复过程中的各项环节和修复后的耐久性；利用虚拟技术大量而完好地多角度展示文物，从而使文物实体保存在更加严密的环境中，有利于文物寿命的延长。
3、突破时空限制充分发挥文物的价值
4、整合并共享文物资源 我国博物馆长期沿用“通柜、实物加说明牌”的陈列手段，难以诠释展品内涵，因而难以吸引生活在信息时代的观众。而今我们可以通过计算机网络来整合统一大范围内的文物资源，并且通过网络在大范围内来利用虚拟技术更加全面、生动、逼真地展示文物，从而使文物脱离地域限制，实现资源共享，真正成为全人类可以“拥有”的文化遗产。
“利用声音识别能力系统，她能够请求得到关于陆地覆盖、植物和动物的物种分布、实时天气、道路、政治范围以及人口的信息。她也能使她和其它学生收集的作为全球环境的一部分信息具体化。这些信息能被天衣无缝地溶入到数字地图之中。通过使用数据手套单击一个连接按钮，她能够获得她所看见的许多事物的更多信息。”
戈尔的这段描述，向人们描绘了未来一位学生的生活片段，很美妙。由此读者也可以发挥丰富的想象力，畅想一下我们未来博物馆的展示方式是多么的美妙而生动。在我们的电脑前就可以实现与大西洋底的鲨鱼嬉戏；参观非洲大陆的天然动物园；感受古战场的硝烟与刀光剑影，发幽古思今之情；中国人可以体验开国大典的庄严和东方巨人站立起来的壮志豪情……
