计算机应用推动了虚拟现实技术的实现
随着计算机技术的发展，人们对仿真建模、计算机辅助设计、计算机艺术、计算机视觉、智能机器人等的需求，又在客观上推动了虚拟现实技术的发展，成为虚拟现实发展的动力之一。在“第三届中国北京高新技术产业国际周”上展示了一个利用计算机仿真技术制作的动感电影系统，名为“魔幻飞舟”。当你坐在飞舟上开始旅行时，惊心动魄的事件接连不断。你感觉到你的身体与飞舟已经成为一体，并伴随着飞舟左右摇摆而摇晃、上下颠簸而震动，两手紧握飞舟扶手，生怕自己一不小心会堕舟太空。当飞舟被撞的粉身碎骨之时，你会下意识地闭上双眼，头脑里闪过一个念头：“今天算交代了”。这种动感电影集视、听、动、想于一体，融娱乐性、趣味性、知识性、刺激性于一身，给人以身临其境、逼真动人之感。这与一级方程式赛车模拟训练器、飞机驾驶模拟训练器一样，都是源自于60年代Horton Heiling 发明的多感、仿真环境的原型“Sensorama"。70年代， Myron Krueger 提出了“人工现实(Artificial Reality)”，描述了实际并不存在的一种概念化的环境;80年代Scott Fisher等研制了多感知、多用途的虚拟接口环境系统。
为什么人们对创造虚拟环境那么热衷?这是由于真实世界对虚拟世界的需要。一般而言有三方面的需要：其一是人与虚拟环境交互的需要，如建造像演播中心、电视发射塔、客轮等占用空间大、资金耗费大、生产周期长、不能中途退换的大型建造物，需要预先做虚拟现实系统，让用户进入虚拟现实物内参观，并对设计和设施等进行选择。显然，用户与虚拟环境的交互，实际上是用户通过计算机创造的虚拟环境与计算机通信。
其二是共用一个虚拟环境的群用户之间交互的需要，如虚拟会议、计算机三维动画游戏和现代电子战条件下海、陆、空联合作战演习模拟等，都是多用户共处于同一个计算机所创造的虚拟现实环境中，以计算机作为用户之间相互交互的媒介。
其三是终端用户通过虚拟现实环境与发端现实世界交互的需要，如计算机辅助的远程医疗检查、远程现场肿瘤切除手术和远程控制那些操纵微小物体的机器人系统等，都是发端现实世界的虚拟重现作用于远端的现实世界的实例。
显然，计算机依然是终端用户与发端现实世界交互的媒介。
由此可见，虚拟现实技术首先是一种现实，因为它可以使人通过视觉、色觉、听觉、力觉、触觉和运动等多维感官，沉浸(Immersion)在身临其境之感的虚拟环境之中，并能根据自己的愿望实时地操纵和改变此种环境，与虚拟境界进行实时交互(Interaction)，从定位、定量计算的综合环境中获得感性和理性的认识，给人以一种真实的存在感。但是，这种在虚拟环境中的真实程度，并不是一种真实的物理世界，如把自己在虚拟环境中描述成一位大力神，能单手托起一辆载重汽车，而这在现实世界中是不可能做到的事，在虚拟环境中则可以通过自由构想(Imagination)做到这一点，即通过想像而虚构的现实。所以，虚拟现实是一种感觉到的现实，并非真实的现实，故称其为虚拟现实。因此，沉浸其境、实时交互、自由构想三个要素构成了虚拟现实的基本特征。其中前两个要素反映了现实性，后一个要素反映了虚拟性，虚拟现实是现实性与虚拟性对立统一的结果。若用逻辑关系表达，则有：虚拟现实(VR)= 沉浸(Immersion)×交互(Interaction)×构想(Imagination)。Joe Gradeck将“虚拟现实”形象地定义为“一个三维的交互式游乐场”。实质上是一个由计算机及其他传感器组成的、满足人们需要的、创建和体验虚拟世界的多维信息处理的交互系统，其构成及交互类型如图2所示。
虚拟现实是一个基于计算机的应用系统，计算机及其外围设备生成一种可由用户实时动态控制的可感知的环境，用户感觉这种环境好像是真的，并称这种感觉环境为虚拟世界。事实上，计算机生成的这种虚拟环境是具有表面色彩的、可以重现的立体图形或物体的模型。这些模型的形状、大小、颜色有的具有静态属性，有的具有动态属性。它可以是真实世界的体现，即从现实世界中提取而成的虚拟世界，如用视频序列制成的交互式远程诊断等;也可以是自由构想的世界，即由编导人员描绘、编辑、合成的虚拟世界，如建筑师设计的草图等。通过控制各种反馈到用户传感器，使用户浸没在该环境之中，实现用户与虚拟环境的自然、直接交互。如图2中用户A与虚拟世界B 的交互;用户A也可以通过虚拟世界B与共处于同一个虚拟现实系统中的其他用户D进行交互;终端用户D也可以通过虚拟世界B与现实世界C进行交互，即现实世界的虚拟重现作用于远端的现实世界。虚拟现实是一种基于计算机的应用系统，即是计算机应用推动了虚拟现实的实现，这已成为一个不争的事实。
显然，虚拟现实的概念产生于20世纪50年代影视竞争之时，并逐步成为信息科学领域中的新技术，由于其广泛的实用性，引起军事、建筑、医疗、教育等多学科领域的重视和应用。
虚拟现实与影视融合产生了虚拟演播室
正当虚拟现实走向实用之时，在广播影视的节目制作系统中存在着如下问题：因抠像技术不完备而产生的背景图像不能实时跟踪前景图像的变化，而使前景与背景之间的透视关系失配，最终使色键合成图像失去真实感;传统节目制作一个栏目要占用一个演播室空间，与日俱增的节目制作量和有限的演播室空间的矛盾越来越突出，搭建、拆卸、搬运、储藏实物道具和布景费时间、费财力、难防火、占空间，不仅提高了节目制作费用，而且降低了节目制作的效率。正当这些问题困扰着影视节目从业者之时，虚拟现实技术在20世纪80年代进入广播影视制作的大门，与影视融合成虚拟演播室概念。由虚拟演播室概念到可实用的虚拟演播室技术，经过了20多年的发展。
到目前为止,在全世界已经有10多个虚拟演播室品牌推向市场，按照摄像机的跟踪方式的不同，可将这10多个品牌划分为传感器和图形识别两种方式，其中机械传感方式占73%，图形识别方式占27%;而且三维虚拟场景占77%，二维虚拟场景占23%。世界各国各大电视台及节目制作单位已经采用100多套虚拟演播室系统，其中以美国、欧洲、日本为主，如美国的电影“泰坦尼克号”虚拟背景的制作，1998年法国世界杯足球赛采用虚拟演播室技术进行电视转播等。
在中国，中央电视台于1998年以来，采用了4套不同的虚拟演播室系统制作节目，北京电视台、广东有线电视台等省级电视台也采用虚拟演播室系统制作虚拟背景。但是，早期由于国外虚拟演播室系统多以图形工作站为硬件平台，一般都在20～40万美元之间，许多用户因价格太贵买不起。可见，价格昂贵是阻碍虚拟演播室在广播电视系统广泛应用的主要障碍。
由于价格昂贵，除了美国Play公司带有虚拟场景的 Trinity数字编辑系统因性能价格比适中而受到欢迎外，国外的虚拟演播室系统在国内市场上占有的份额极小，为以后性能价格比更合适的虚拟系统留下了广阔的市场。可喜的是在中国市场上出现了中国虚拟厂商的产品参与竞争的大好局面。这些虚拟产品虽然尚处于初级阶段，但是由于具有“乡土风味”的特点，很可能成为中国市场未来的主流产品，并后来居上。
虚拟演播室适应了节目制作的需要
虚拟演播室发展的历史极其短暂，其性能远未达到人们的期望，其价位之高令一般电视台望而生畏。在这样的条件下，为什么全世界会有100多家电视台抢先采用?这是由于虚拟演播室技术具有诱人的优势造成的：具有节省制作成本的经济特点，具有保持前景与背景之间正确透视关系的技术特点，具有凭借想像力自由创作的艺术特点。
其中第三个特点最重要，因为其独特的艺术创造力为场景师和节目制作人员提供了凭借想像力进行创作的自由，创造出因物理条件不具备或经济上难以承受的，或传统演播室不可能实现的虚拟场景，使广大电视观众收看到前所未有的、充满立体感和强烈冲击力的电视画面。由于虚拟演播室技术在节目制作方面具有诱人的魅力，所以它已经显示出强大的生命力。
