虛擬實境
虛擬實境（virtual reality，VR），是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關於視覺等感官的模擬，讓使用者感覺仿佛身歷其境，可以及時、沒有限制地觀察三維空間內的事物。使用者進行位置移動時，電腦可以立即進行複雜的運算，將精確的三維世界影像傳回產生臨場感。該技術整合了電腦圖形、電腦仿真、人工智慧、感應、顯示及網路並列處理等技術的最新發展成果，是一種由電腦技術輔助生成的高技術模擬系統。
透過封閉式的影像空間，創造出一個完全虛擬的世界，讓使用者完全置身在這個虛擬世界中。藉由追蹤用戶的肢體動作，讓用戶可以產生一種彷彿置身該世界中的沉浸感，來享受在虛擬世界中的種種樂趣。因此虛擬實境的意思，最重要的就是讓用戶從真實世界中脫離，進入一個完全不同的虛擬世界。
現在的大部分虛擬實境技術都是視覺體驗，一般是通過電腦螢幕、特殊顯示裝置或立體顯示裝置獲得的，不過一些仿真中還包含了其他的感覺處理，比如從音響和耳機中獲得聲音效果。在一些高階的觸覺系統中還包含了觸覺資訊，也叫作力反饋，在醫學和遊戲領域有此類的應用。
超音波結合虛擬實境技術
根據英國《每日電訊報》的報導指出，日前一種新的超型聲波技術已經開始進行使用，目的可以讓新生兒的父母在寶寶尚未出世前就能看到其影像。該技術是將磁共振成像（MRI）與傳統的超聲波圖像相結合，詳細掃描孕婦子宮的某些區域，以提供胎兒的詳細清晰的3D模型。
父母在透過戴上虛擬實境頭盔，把尚未出世寶寶的形體呈現在父母親的面前。甚至，父母親還可以透過3D列印，獲得他們寶寶的3D列印模型。
這項技術是由巴西里約熱內盧Clínica de Diagnóstico por Imagem診所的Heron Werner Jr.博士首創，Heron Werner Jr.博士與其團隊採用了Oculus Rift的VR頭盔來用於他們的研究。團隊指出，VR頭盔提供的影像，比在傳統的顯示器上看到的超聲波圖像或是MRI圖像要清晰許多。
未來，醫生將可以在他們研究的臨床案例中獲得不同的體驗，並得到一個全方位的3D胎兒內部模型，藉由視覺化功能來分享一些形態學資訊。
當醫療照護遇上虛擬實境
《衛報》綜合報導，近來逐漸有臨床醫生使用「虛擬實境」進行心理治療，有越來越多的證據證明虛擬實境成為心理治療工具的潛力。
美國已經實際應用這個治療法好幾年，並最常用來治療從伊拉克、阿富汗戰場上回來並患有創傷後壓力症候群（PTSD）的軍人。PTSD指人在遭遇或對抗重大壓力後，心理狀態產生失調的後遺症。這些經驗包括生命遭到威脅、嚴重物理性傷害、身體或心靈上的脅迫，舉例來說，軍人有可能會被殘酷的戰爭影響到心理，退伍後得了PTSD，產生抑鬱、惡夢等症狀。
美國南加州大學創新科技研究所的「虛擬實境治療」主任里索（Albert "Skip" Rizzo）已經治療過許多軍人。傳統用來治療PTSD的暴露療法（exposure therapy），需要讓人想像跟心理創傷有關的情境。但是PTSD有個很重要的症狀，就是病人會逃避所有會讓他們想起心理創傷的事物。
由於病人拒絕想像跟創傷有關的環境，里索團隊決定改用虛擬實境重現情境，里索說：「我們把一個人放在虛擬世界裡，這個世界可以由臨床醫生在真實世界裡控制。接著根據病人的經驗來客製化整個虛擬世界，但確保這個環境的安全。」
犯罪現場重建
根據瑞士蘇黎世大學研究人員 發表的文章顯示，虛擬實境的頭戴顯示器（Oculus Rift headsets）可以使用在刑事案件的犯罪現場重現，以及在審判時作為輔助性的說明。
近年來，犯罪現場開始部署高科技設備，能更精確地記錄犯罪現場的資訊。利用資訊匯整出3D的模擬犯罪現場。3D模擬的技術，會比在平面上模擬更加精確、提供更多線索。
利用虛擬實境轉移對於疼痛的注意力
以美國聖地牙哥為基地的新創公司DreamStream VR，使用近期推出的虛擬實境頭戴顯示器（Oculus Rift headsets），提供使用者減輕疼痛的服務。
根據DreamStream VR的官方網站表示，過去的十年中許多調查和臨床研究顯示，虛擬實境可以讓病患有效減輕疼痛、舒解壓力。並表示虛擬實境的緩解方式是相較於傳統更安全的方法。因為使用虛擬實境減輕疼痛，不會出現上癮、依賴等副作用。
讓製造業看見將要生產的產品
英國的Virtalis公司，使用虛擬實境，讓製造業者能給員工看見將要生產的產品，或是預期建設建築的樣貌，例如：潛水艇或是新的公寓大樓。現今已有許多公司，例如Leyland Trucks 和 Rolls Royce，都使用虛擬實境系統來增加製造物品的品質、減少誤差。
一隻難民營實境影片，改變了數百萬人的生活
著名導演克里斯．米爾克（Chris Milk）認為，「虛擬實境」便是一個可以突破時空限制，讓人「身歷其境」的科技。
克里斯運用這項技術發揮影響力，他拍攝了敘利亞難民營中一位12歲小女孩錫德拉的生活，並應用虛擬實境的技術，讓觀眾可以「看到 360 度全方位的世界」。
克里斯與他的團隊將這隻影片帶到瑞士達沃斯的世界經濟大會。「大會中這些人的決定，會影響數以百萬人的生活。這些人可能不會真的坐在難民營帳篷裡。但是在一月的那個下午，就在瑞士，他們發現自己已然身處那裡。他們被這打動了。」
虛擬實境安全隱憂
一般頭罩式的VR裝置重量約300公克，但長時間配戴仍會對人體造成不適，而裝置是否能符合每一位使用者的頭形或是身體曲線，都是VR產品設計上需有的安全考量。此外，VR 設備在公共場合供民眾重覆使用可能成為傳遞如結膜炎…等疾病的媒介，因此產品的抗菌功能也是潛藏其中物理層面的疑慮。
在生理方面，VR設備使用者可能產生動暈症而有頭暈、噁心、嘔吐的症狀。對於患有癲癇的病患就有誘發癲癇發作的機會。另外，生物相容性也是設計VR設備時重要的考量因素。若是設備材質不佳，長時間與皮膚接觸，則易引起過敏。許多運動腕帶就是因為生物相容性不佳而召回。
VR技術對使用者心理的影響是最難測量也是最大的潛在問題，包括：行為改變和認知功能轉變。VR應用由來已久，如同在現實環境下進行訓練，對教育和行為改變有十足的幫助。例如醫療或是礦業都運用VR技術訓練人員，讓人員們在實際操作時能更適應與熟練。因此，在VR世界中發生暴力的情境，對現實世界亦會產生影響。當使用者脫下VR設備後，是否有足夠的時間讓自己轉換回現實世界，亦或延續在遊戲世界中的感覺？所以就心理層面就必須考慮到使用者是否會因此產生焦慮、沉溺、離群、情緒改變等行為，或是知覺轉變、方向感迷失等知覺功能轉換等。
擴增實境
擴增實境（Augmented Reality，AR），是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度並加上相應圖像的技術，這種技術的目標是在螢幕上把虛擬世界套在現實世界並進行互動。
雖然AR聽起來好像很科幻，但研究人員製作原型系統的歷史早已超過30年。1960年代，電腦繪圖先鋒蘇澤蘭（Ivan Sutherland）和他在哈佛大學與猶他大學的學生，早已開發出第一套系統。1970與80年代，美國空軍阿姆斯壯實驗室、航太總署艾密斯研究中心，以及北卡羅來納大學教堂山分校等機構，有幾個人從事AR的研究。
直到1990年代初，波音公司有幾個科學家才創造了「擴增實境」這個名詞，他們當時正在開發一種實驗性AR系統，協助工人裝配管線設備。隨著硬體成本下跌，一些必要的實驗室設備不再那麼昂貴，這10年來已經看見AR研究開花結果。從1998年起，科學家更是每年召開AR大會。
大多數AR研究都集中在「透視」裝置，通常戴在使用者的頭部，把圖像和文字加到使用者觀察周遭環境所產生的畫面上。AR系統會追蹤使用者頭部的位置與方向，好讓疊上去的東西能對準使用者看到的世界。透過這種稱為「登錄」的程序，繪圖軟體可以加上一些東西，例如把一個三維的茶杯影像放在一個真實的碟子上，而且隨著使用者在房間裡走動，還要讓這個虛擬茶杯固定在那個位置。
AR系統採用某些和虛擬實境（virtual reality, VR）一樣的硬體技術，但其中有一項根本的差異：VR企圖取代真實的世界，而AR卻是在實境上擴增資訊。
Pokémon GO
擴增實境市場的代表性作品，跨越世代的遊戲《神奇寶貝》也在2016年發布了手機專用遊戲《Pokémon GO！》，結合真實位置資訊與虛擬遊戲角色，讓玩家們可以在真實場景中收伏神奇寶貝或互相決鬥，一推出即造成市場上的轟動。
擴增實境的潛力無限
Google與美國底特律藝術學院合作，讓遊客透過Lenovo Phab 2 Pro來與他們館藏的埃及木乃伊和其他展覽互動。能透過AR技術來看到這些展品的內部，像是古老骨骼和其他隱藏文物，但不會影響到藏品本身。
底特律藝術學院（DIA）這次的導覽內容則是讓遊人可以看到木乃伊石棺和繃帶底下的內容，更能看到早已褪色的古代美索不達米亞的石灰石浮雕的原來顏色。
擴增實境提升消費體驗
澳洲法拉利改變了消費者的造訪體驗，以擴增實境APP，讓消費者參觀跑車的同時，可以透過APP將虛擬影像套用在現實的法拉利上互動，在攝影鏡頭呈現出的實體車外框上，隨意更換螢幕中法拉利的顏色，或模擬行進時的流速感以及透視內部零件運作等，讓消費者藉由擴增實境APP，客製化心中理想的法拉利。
未來的廣告形式？
在繁忙的倫敦街頭便上演了這樣的一幕，人們在公車站亭等車，卻發現有一隻老虎朝你跑過來，或是突然出現了外星人和機器人大鬧街頭？！這是怎麼回事？原來是百事可樂為低卡產品Pepsi Max所設置的一個戶外擴增實境廣告，透過仿若透明玻璃的螢幕，帶給行人各種栩栩如生的體驗。
認識土石流AR
行政院農業委員會水土保持局應用擴增實境技術虛實合一的特性，建置一個虛擬的集水區模型，模擬土石流發生的動畫，提供多視角、可互動的教學體驗，透過動畫瞭解土石流的三個發生條件（雨量、土石、坡度），與土石流發生的前兆（眼、鼻、耳），以及土石流災害可能的影響範圍。期以推廣土石流防災教育，達到土石流防災觀念向下扎根的目的，進而省思人與環境互依互存的關係。
讓公共藝術動起來
藝術家BC "Heavy" Biermann，製作了使觀眾能夠在指定的紐約時代廣場廣告牌和洛杉磯的三棟建築上觀看的互動公共藝術，通過AR重新構想公共空間。
擴增實境的遠距指導
美國普度大學（Purdue University）和印第安納大學醫學院（Indiana University School of Medicine）的研究員合作開發了一套「擴增實境的遠距指導」系統（augmented reality telementoring）。目標讓遠距的醫師，能夠和手術室的醫師共同使用這套系統來達成正確又精準的手術。這套系統為確保各種資料傳輸和顯示的順暢，整合了各種技術，像是透明顯示板、資料傳輸感測器，包含語音和影像等。遠端的醫師在使用時，能即時在影像上劃出開刀的位置和刀路，而現場的醫師應用這套擴增實境系統，可以將這個虛擬刀路和患者實際手術的部位套疊起來，按照這個指示來進行手術。
AR的世界無限大！
《father.io》是全球首創、第一款將團隊互動射擊搬到真實世界的遊戲，透過感應器Inceptor和應用程式father.io的搭配，周圍的環境、建築物都能作為遊戲場景，將Inceptor嵌在手機上後，對準目標、點擊螢幕射擊，就能迅速擊倒對方！
混合實境
混合實境（Mixed Reality，MR），是介於AR與VR之間的一種型態。AR擴增實境在本質上還是現實，只是加入了一些虛擬的元素；VR虛擬實境的目標則是全面的虛擬。MR混合實境則是將虛擬的場景與現實進行更高程度的結合。
Microsoft HoloLens
微軟在2015年推出的HoloLens就是混合實境的應用，這種技術可以將虛擬影像顯示在HoloLens眼鏡上，當使用者經由眼鏡看到「真實」的世界，就會覺得有一個「虛擬」的物件疊合在上面。
我們想像這個例子：你買了一間新房子，但是不確定什麼樣的傢俱放在自己的客廳比較合適，有了HoloLens眼鏡你可以戴著它走進你的客廳，經由眼鏡連結到線上傢俱商店，直接選擇你要的傢俱並且把傢俱的虛擬影像經由HoloLens眼鏡疊合在你家客廳的真實影像上，就好像真的有一個傢俱擺放在你的客廳裡一樣，如果這個不喜歡可以立刻換一個，因為它只是個虛擬影像而已很容易更換，換到真正滿意的再下單購買。
Magic Leap
Magic Leap是目前最熱門的實境領域（VR／AR）裡，最神秘也最受人關注的公司。和其他頭戴顯示裝置（如Oculus Rift、微軟HoloLens）的不同之處在於，Magic Leap聲稱自己的產品採用「視網膜投影技術」顯示，能把視覺直接投射在視網膜上，有可能解決現有頭戴顯示裝置視角太窄的問題，視覺效果接近肉眼。
在《WIRED》雜誌對Magic Leap的一篇報導中，Kevin Kelly說這家神秘公司使用的技術和Oculus以及微軟的HoloLens完全不同。Magic Leap使用了獨特的「光子光場晶片」，並用一種光場顯示技術來讓光束進入眼睛，好讓人們看到真實世界的同時也能看到逼真的虛擬圖像。這樣的技術下，人們看到的虛擬圖像非常平滑，並且逼真得讓人分不清虛擬和現實。
但這也意味著Magic Leap從技術到產品化上，需要解決的問題非常之多，幾乎涉及到了從硬體到軟體的方方面面。在最近《Fortune》論壇的訪談中，Magic Leap的創辦人Rony Abovitz說Magic Leap不得不自己設計研發各個部分，「包括電子元件，晶片、感測器，以及包括互動界面在內的軟體，就像嬰兒期的蘋果（baby apple）」。
結語
很快，也許在之後，虛擬實境裡的各個有限世界會連接起來，成為一個分散式的虛擬世界網路。當你戴著諸如Magic Leap、HoloLens或Meta的擴增實境或混合實境系統頭盔時，它可以描繪本地的現實環境的地圖。也就是說，要讓一個虛擬茶杯出現在你的桌子上，它需要知道桌子在哪。頭盔利用向外的攝像機以及感應器去掃描周邊環境以創造這一地圖。你的頭盔只需要登錄並更新這個空間的任何改變即可。這可以讓你在不同的環境中共用虛擬目標，即使參與者在遙遠的地方。
這並不意味著一切很容易，背後的基礎設施必須要變得越來越大。運行一個聯網的行星規模的、能夠容納數十億人的虛擬實境所需要的伺服器、頻寬、處理、儲存以及智慧已經超出了大資料的能力，那將需要的是極大資料（Ginormous Data）。
這也帶來了另一個問題。每個虛擬世界都是一個潛在的總體監視系統，確切地說，虛擬實境內部的每個東西都會被追蹤。畢竟，越是準確全面的跟蹤你的肢體與行為，體驗就會越好。雖然，目前還沒有什麼虛擬實境系統會儲存追蹤資料，或在虛擬實境之外使用這些資料做任何事。因為光是虛擬世界的工作就佔據了所有精力。但不可避免地，總會有人將這巨大的個性化資料寶庫看作是一個商業寶藏。那些我們所熟悉的難題，包括它的法律地位、誰有權獲得這些資料、可以適用哪些政府法規、能允許使用這些資料做什麼等等，等將在不久的將來變成整個社會都需要面對的問題。
