1．基本概念
虚拟技术，全称为虚拟现实（Virtual Reality）是指运用计算机技术生成一个逼真的、具有视觉、听觉、触觉等效果的可交互、动态世界，人们可以对该虚拟世界中的的虚拟实体进行操纵和考察。它具有以下的特点：
（1）用计算机生成一个逼真的物体，具有三维视觉、立体听觉和触觉的效果；
（2）用户可以通过五官、四肢与虚拟实体进行交互，如移动由计算机生成的虚拟物体，并产生符合物理的、力学的和生物原理的行为和逼真的感觉；
（3）虚拟技术具有从外到内，或从内到外观察数据空间的特征，在不同空间漫游。而一般可视化，仅仅是从计算机的监视器上从外到内进行观察数据空间，缺乏临场感。
（4）往往需要借助三维传感技术（如数字头盔、手套及外衣等）为用户提供一个可操作的环境，然后可在该环境生成的虚拟世界中自由漫游。
（5）虚拟有三种类型：只看到计算机产生的虚拟世界，即图像（投入式）；既能看到虚拟世界，又能看到真实世界（非投入式）；能把虚拟与真实世界相叠加（混合式）。
仿真技术（imitation, simulation）与虚拟技术有很多相同之处，但存在着一定的差别。仿真技术的特点是：
（1）用户对虚拟的物体只有视觉或听觉，没有触觉。
（2）用户没有亲临其境的感觉，只有旁观者的感觉。
（3）不存在交互作用。
（4）如用户推动计算机环境中的物体，不会产生符合物理的、力学的行为或动作。
虚拟与仿真都是由计算机进行科学计算和多维表达（显示）的重要方面。它的应用前景与科学价值广泛受到注意。尤其是虚拟技术，近来日益受到重视。
虚拟技术的基础是：高级的三维图形技术、问题求解工具、多媒体技术、网络通信技术、数据库、信息系统、专家系统、面向对象技术和智能决策支持系统等技术的集成。
虚拟技术的一个特点是将过去认为只擅长于处理数字化的单维信息的计算计发展会也能处理适合人的特性的多维信息。G. Burdea（1993）提出了虚拟技术是由Immersion-Interaction-Imagination（沉浸-交互-想象），即“I3”组成，它强调人的主导作用。沉浸（Immersion）是指具有立体视觉、听觉、甚至触觉的身临其境的感觉，它有以下的特点：
（1）从过去只能从外部去观察仿真建模的结果，到人能够沉浸（Immersion）到仿真建模的环境中去；
（2）从只能通过键盘、鼠标与计算机环境中的单维数字化信息发生作用，到人能通过多种传感器与多维化信息的、适合人的环境发生交互作用（Inter-action），即人们能通过人的视觉、听觉、嗅觉、体势、手势或口令参与到信息处理的环境中去；
（3）从人只能以定量计算为主的结果中得到启发，到获得亲临其境的体验，从而加深对事物的认识，并有可能从定性和定量的综合集成环境中得到感性和理性的认识，直到参与和深化人的认知与思维。
虚拟技术所支持的多维信息空间将提供一种能使人沉浸其中、超越其上、进出自如、交互作用的环境，从而为人类认识世界和改造世界提供了强大的武器。
虚拟技术在制造业、建筑业、驾驶员培训等方面已经取得了很大的成绩，另外在虚拟教室、虚拟实验室、虚拟解剖室、虚拟商场、虚拟银行、虚拟法院等方面也有一定的效果。
虚拟现实的另一个概念是“遥操作”或“遥现”技术，它们指基于虚拟现实技术在远离处对分布式的计算机系统，包括GIS或其他仪器和机器进行控制或操作，包括对远距离的机械进行操作或将远距离处的景象进行显示的技术，即WebGIS、ComGIS与VR-GIS相结合的技术。
2．虚拟现实系统的基本类型
（1）视频映射（Imaging）系统：指使用常规计算机的显示器表达虚拟世界的技术系统，又称桌面虚拟现实系统或世界之窗。人们可以通过计算机屏幕看见一个虚拟世界，景象看起来和听起来真实，而且行为或运动也真实。
（2）沉浸式（Immersion）系统：是指运用头盔式、手套式、盔甲式的显示器和传感器使人的视觉、听觉、触觉及一切感觉沉浸在虚拟世界的计算机系统中，或者是指利用多个大型投影产生一个房间，观众处于其中而有一个身临其境的感觉。这是较高级的虚拟现实系统。
（3）分布式虚拟系统，是指VR技术与Internet-Web（包括Intranet和Extranet）相结合的多媒体虚拟系统。该系统的特点是数据存放在不同地点、不同单位的，即分布式的数据库中，使用时通过Internet-Web标尺集成，再用VR技术处理、显示，通过遥测、遥控技术把用户的感觉和真实世界中的远程传感器连接起来，形成与真实世界结合在一起的感觉。