虛擬現實技術是美國的拉尼爾在80年代初正式提出來的。他明確地說，研究此技術的目的是提供一種比傳統計算機模擬更好的方法。話說虛擬現實技術，可以追溯到40年代。當時為了訓練飛行員，既節約時間，又減少費用，美國的專家研究了一台飛行模擬器。這實際上是一台複雜而又笨重的機械裝置，沒有多少直觀感覺。以後逐漸發展到計算機控製的大屏幕全景式顯示模擬器，操作者有了直觀的感覺。但是，顯示器還不能隨著操作者位置的變動而顯示不同的景觀。
60年代至70年代，模擬技術大有發展。頭盔顯示器研製出來了。頭盔上裝有液晶顯示器和立體聲輸出裝置，唓著操作者頭部位置的變動，顯示器顯示出不同的立體圖像；不僅有視覺，而且有聽覺、觸覺和味覺。到80年代，綜合集成傳感器技術、實時仿真技術、計算機輔助技術、多媒體技術等多種高新技術，正式定名為虛擬現實技術。
虛擬現實的典型道具是一個頭盔，上麵有兩個護目鏡樣的顯示器，每隻眼睛對著一個顯示器，每個顯示器都顯現稍微不同的透視影像，與身臨其境的情景完全一樣。轉動頭部時，影像會以極快的速度更新，讓人感覺仿佛影像的變化是因為轉動頭的動作而產生（實際上是電腦追蹤轉動的頭的動作的結果）。
有許多事情是人們難以立即親臨的，否則是容易造成損失的。舉最簡單的例子：學開汽車，學習者是不能剛學完汽車原理，便開車上路的。但在練車場練習駕車，同公路上的實際狀況又差距太大。虛擬現實技術則可以將你帶人一個真實的環境，好像真是在公路上行駛。隻是撞了人或障礙，有驚險的感覺，而無損失。練熟了上路，自然而然，沒有異樣的感覺。其他像潛水、到火星上行走、建築設計、醫療和軍事演習等等都能采用這一技術。虛擬現實技術能使人造事物像真實事物一樣逼真。在模擬飛行器中，飛行員會置身在現實世界裏很少出現的情況中，包括飛機相撞或裂成幾段。另外在汽車模擬駕駛訓練時，可能出現這樣的模擬場景：在一條濕滑的路上，突然有個小孩衝到兩輛汽車中間。如果從未經曆過這種情況，誰也不知道自己會作出何種反應，而虛擬現實容許人們“親身體驗”各種可能發生的情況。
虛擬現實技術的應用前景
培訓是虛擬現實技術的一個重要使用領域。90年代初發射到太空的哈勃望遠鏡需要維修，美國利用虛擬現實技術對維修人員進行培訓，讓他們在同太空環境相同的條件下練習操作，所以，1993年12月，維修人員僅花了35個小時，就完成了一項複雜的空間維修工作。
在音樂學院裏，指揮專業的學生與其他專業的學生相比，最大的苦惱恐怕就是實習的機會太少。老師們同樣為此傷神~"且不說租用正規的場地要花多少費用，單是安排一支供學生實際演練的合格樂隊，就不是一件容易的事。現在，隨著“虛擬樂隊”的出現，這一難題將有望得到圓滿解決。
“虛擬樂隊”是芬蘭赫爾辛基技術大學的研究者利用虛擬現實技術開發的一套培訓樂隊指揮的係統。指揮專業的學生通過它可以進行指揮訓練，並從中學習登台演出所必須具備的技能。
“虛擬樂隊”能夠提供身臨其境的逼真三維現場感。它通過受訓者身上佩戴的磁性傳感器來收集數據，根據受訓者指揮動作的變化而產生相應的演奏效果。譬如，受訓者一隻手揮動指揮棒，可改變虛擬樂隊的演奏速度，另一隻手則可控製演奏音量的大小。
這種虛擬現實係統采用了八聲道音頻技術，它能產生與置身於音樂廳相類似的音響效果，同時還可模擬在觀眾席上不同位置所感受到的演出效果的差異。另外，由於在聲音的合成上采用了對不同樂器單獨處理的辦法，這一係統還能夠幫助教師分析“虛擬樂隊”不同“成員”的演奏效果，從而對學生的指揮進行評估測試。
音樂院校指揮係的教師對這套新係統十分看好。他們認為，有了這支“虛擬樂隊”，一方麵可省去諸如租用場地一類的開支，另一方麵，由於不存在樂隊是否願意配合等問題，學生們可反複訓練一些基本動作和技巧。這不僅為教學帶來了極大的便利，也有助於教學質量的提高。
利用虛擬現實技術還可以進行在險惡環境下的遠程作業。1999年4月19至21日，德國多特蒙德大學機器人研究所與日本宇宙開發事業團合作完成了用虛擬現實技術遙控太空機器人的實驗。兩國科學家在日本築波的衛星地麵控製中心通過虛擬現實頭盔和數字手套指揮一台機器人。這台機器人搭載於日本的工程實驗衛星上，在距地麵500千米的近地軌道運行。
借助於虛擬現實技術，地麵上的科學家在頭盔中看到的景物就是機器人在太空中“視線”所及。與此相應，進行實驗的專家轉動頭部或揮揮手，機器人也會做同樣動作。地麵上的真人和太空中的機器人實現了“心有靈犀一點通”。在實驗的第一天，機器人研究所的專家組請兩位完全不懂機器人技術的日本科學家戴上頭盔和手套操縱機器人，獲得圓滿成功。在以後兩天裏，德國科學家驗證了能否通過虛擬現實技術遙控機器人避開各種障礙物。所有實驗都一次完成，表明地麵到太空的500千米距離並沒有減少機器人的靈活性和安全性。這台太空機器人集成了環境識別和模擬係統、先進操縱係統和自動防衝撞係統。機器人的光學傳感器所接收到的圖像信息轉換成數字信息傳回地麵，由地麵計算機根據這些信息模擬出三維圖像，再現機器人所處的太空環境。
機器人研究所的科學家說，本次實驗證明虛擬現實技術使得遠距離操縱機器人完成研究和探測使命更加容易和方便。比如一位生物學家能夠在自己的辦公室裏戴上頭盔和手套研究太空中實驗生物的生長情況，而在太空中“親臨現場”的卻是一台機器人。