虚拟现实是计算机与用户之间的一种更为理想化的人机界面形式。与传统计算机接口相比，虚拟现实系统具有三个重要特征:沉浸感(Immersion)、交互性(Interactivity)和想象力( Imagination)。任何虚拟现实系统都可以用三个“I”来描述其特征。其中沉浸感与交互性是决定一个系统是否属于虚拟现实系统的关键特征。

1.沉浸感(Immersion)

虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理心理特点，由计算机产生逼真的三维立体图像，使用者通过头盔显示器、数据手套或数据衣等交互设备，便可将自己置身于虚拟环境中，成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中的一样。当使用者移动头部时，虚拟环境中的图像也实时地跟随变化，物体可以随着手势移动而运动，还可听到三维仿真声音。使用者在虚拟环境中，一切感觉都非常逼真，有种身临其境的感觉。

2.交互性(Interaction)

虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互，使用者不仅可以利用计算机键盘、鼠标进行交互，而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。计算机能根据使用者的头、手、眼、语言及身体的运动，来调整系统呈现的图像及声音。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能，对虚拟环境中的任何对象进行观察或操作。

3.想象性(magination)

由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置，因此，使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、 触觉、动觉等多种感知，从而达到身临其境的感受。

用户通过传感装置直接对虚拟环境进行操作，并得到实时三维显示和其他反馈信息(如触觉、力觉反馈等)，当系统与外部世界通过传感装置构成反馈闭环时，在用户的控制下，用户与虚拟环境间的交互可以对外部世界产生作用(如遥控操作等)。因此，虚拟现实系统具有三“I”特性，其系统基本组成主要包括:检测模块、反馈模块、传感器模块、控制模块、3D模型库和建模模块。

a.检测模块

检测用户的操作命令并通过传感器模块作用于虚拟环境。

b.反馈模块

接收来自传感器模块的信息，为用户提供实时反馈。

c.传感器模块

一方面接受来自用户的命令，并将其作用于虚拟环境:另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。

d.控制模块

对传感器进行控制，使用户、虚拟环境和现实产生作用。

e.3D模型库

现实世界的三维表示，并构成相应的虚拟环境。

f.建模模块

 获取现实世界的三维数据，并建立它们的三维模型。

VR传感装置的类型:

a.视觉:头盔式立体显示器Head-Mounted Display HMD).例如VPL公司的Eyephone可以分为透过型和非透过型两种。

b.听觉:三维音响输出装置、定位装置。

c.检测手动(包括位置):数据手套(Data Glove)，例如DHM (Dexterous Handmaster,精密型数据手套)、Cyberglove (手指露出型数据手套)。

d.力反馈:触觉传感器，Grope 系列手爪等。

e.身体运动:数据衣(Data Suit)等。

f.语音识别、合成、眼球运动检测等。

多媒体是仿真技术的重要手段之一。多媒体技术利用计算机综合组织、处理和操作多种媒体信息(如图形、图像、声音和文字等)，它虽然具有多种媒体的支持，但在感知范围上却没有VR广泛。其表现形式也是二维的，因此，它的存在感和交互性也不如VR优越。目前一般应用软件中所说的多媒体，实际在表现上都是视觉和听觉媒体的组合。建立在多媒体等技术之上的虚拟现实，缩短了人类与机器之间的距离，改善了人与他所处环境相互交流信息的方式，缩短了信息传递的路径。因此可以说，虚拟现实技术是多媒体技术的又一新高峰，也是人机接口技术的重要堡垒。

计算机仿真(Computer Simulation, CS) 是一门利用计算机软件模拟真实环境进行科学实验的技术。从模拟真实环境这一点来看， CS技术与VR技术有一定的相似性， 但是在多感知性方面，当前的CS技术原则上以视觉和听觉为主;在存在感方面，CS基本上将用户视为旁观者，其可视场景不随用户视点的变化而变化，用户没有身临其境的感觉:在交互性方面，CS一般不强调交互的实时性。

VR是一种由计算机综合的虚拟环境，它能让参与者体验或控制某些虚拟的事件， 并可同其他参与者发生交互作用。VR技术也是一门系统性技术，它将系统的所有组成部分作为 一个整体来考虑，并对系统整体性能进行全局优化，因此，VR技术适合于系统仿真，是仿真技术的发展方向。