CN102160924A - 模拟太空体觉体验的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种提供给用户地外/太空体觉体验的方法包括：给用户装备一套水下呼吸设备，使用户占据一个这样的水下环境：此环境给用户提供浮力，当用户占据此环境时，用一个计算机实现的虚拟现实系统来向用户展现一个虚拟外太空/地外的可视环境。此虚拟现实系统阻止用户得到除了虚拟环境以外的其他物体的视知觉，从而用户在水下环境提供的浮力状态下体验到虚拟环境，此浮力状态加强了虚拟现实环境的体验。

Description

模拟太空体觉体验的方法和装置

交叉引用相关的申请

本申请根据分别于2007年8月27日和2007年12月21日提交的美国临时(预备)专利申请，序列号60/966,239和61/008,946，以及2008年8月27日提交的PCT申请PCT/US2008/074447要求对于它们的优先权。据此对其全面的公开。

技术领域

本发明主要与水下模拟体验有关，特别是使用水下系统来模拟太空/地外的体验。

背景技术

从即有专利中可知可以向用户提供虚拟现实系统。此种系统的能力有了提高并能提供更好的影像质量，更低的价格，以及增强了的与现实世界素材进行整合的能力，从而提供一个更真实的体验。目前，虚拟现实系统集中于使用用户的视觉和听觉上。

中和浮力(零浮力)水下训练是一种已知的用于在地球上进行微重力环境训练的方法。此训练系统与水下实验室一起使用，来训练宇航员。

正如US专利5,271,106以及US专利申请2004/0086838所示，存在一些用于在一个水下环境中模拟水下体验的技术。

发明内容

第一种实施例面向于一种提供给用户地外/太空(/非正常重力)环境体验的方法。此方法包含：给用户装备一套水下呼吸设备，使用户占据一个这样的水下环境：此环境给用户提供浮力，当用户占据此环境时，使用一个计算机实现的虚拟现实系统来向用户展现一个虚拟外太空/地外的可视环境。此虚拟现实系统阻止用户得到除了虚拟环境以外的其他物体的视知觉，从而用户在水下环境提供的浮力状态下体验到虚拟环境，此浮力状态加强了虚拟现实环境的体验。

在相关实施例中计算机实现的虚拟现实系统包含一个虚拟现实显示装置，它存在于至少一个在水下环境中的表面上。

在一个进一步的有关的实施例中所述表面是水下环境中的至少一面墙。

在另一种使用计算机实现的虚拟现实相关的实施例中包含使用户穿着(i)头戴式显示器系统，此系统包含至少一个传感器来确定用户头部的至少一个位置参数，此显示系统和传感器构成了计算机实现的虚拟现实现实系统的一部分。

在又一种使用计算机实现的虚拟现实相关的实施例中包含使用户穿着(i)头戴式显示器系统，此系统包含至少一个运动跟踪传感器来跟踪用户头部的运动，此显示系统和传感器构成了计算机实现的虚拟现实现实系统的一部分。

在另一种使用计算机实现的虚拟现实相关的实施例中包含使用虚拟现实系统来塑造一种外星/太空体验。

在另一种相关的实施例中用户在水下环境中的浮力被调节到一个所需的水平。

在另一种相关的实施例中一个和用户相关联的位置可以被监测，并且虚拟现实环境可以相对该位置进行调节。

在另一种相关的实施例中本方法包含阻断一个光源将光线传到水下环境中。

在一个进一步相关的实施例中本方法包含使用漂浮的位于水下环境上表面的光线吸收材料来遮断光源。

在另一种实施例中，本发明面向于一种可以提供给用户“地外/太空”体觉体会的方法。此方法包含使用户穿着(1)头戴式显示器系统，此系统包含至少一个传感器来确定用户头部的至少一个位置或运动参数，此显示系统和传感器构成了计算机实现的虚拟现实现实系统的一部分。(2)水下呼吸设备，使用户占据一个这样的水下环境，此环境给用户提供浮力，当用户占据此环境时，向用户头戴式显示器系统提供虚拟现实图像(视频)信号输入。此图像信号根据由感应用户头部至少一个位置或运动的至少一个传感器测量的位置或运动的变化而动态地被修改，从而使用户在(这种)水下环境所提供的浮力状况下，体验到由头戴式显示系统提供的虚拟现实图像。该浮力状况增强了用户对于虚拟环境的体验/感受。

在另一种相关的实施例中用户的浮力被调节。

在一个进一步相关的实施例中水下呼吸装置调节用户的浮力。

在另一个相关的实施例中用户的浮力状态是通过增加或减少一个用户穿着的浮力控制机制中的液位来实现的。

本发明的另一种实施例面向于一种可以提供给用户“地外”体觉体会的虚拟现实装置。此装置包含了一个水下环境，在其中用户可以被浸入水中，和一个在水下环境中向用户展示虚拟环境的计算机实现的虚拟现实系统，此虚拟环境塑造了一个地外/太空的场景，并阻止用户得到虚拟环境以外物体的视知觉。

在一个相关的实施例中计算机实现的虚拟现实系统包含一个头戴式显示器系统，此显示系统包含至少一个传感器来确定用户头部的至少一个位置和运动参数，此显示系统和传感器构成了计算机实现的虚拟现实现实系统的一部分，此头戴式显示器系统与一个水下呼吸设备整合以为用户所使用，可以在水下环境中运作。

在另一种使用计算机实现的虚拟现实系统相关的实施例中包含一个在水下环境中提供虚拟环境的可视显示的外部显示器。

在另一个相关的实施例中，此装置包括了一个水下呼吸装置。

在一个进一步相关的实施例中，水下呼吸装置是至少为下列情况之一：一个闭环呼吸系统或一个可将用户呼出气体通到岸上的水面供气系统

在另一个相关的实施例中，设备包含一个有一个色彩滤光系统的目视的界面。

在又一种相关的实施例中水下环境包括至少一面镜子，镜子被置于一个可以投射虚拟现实环境的可视显示影像的位置。

在另一个相关的实施例中水下环境上包含一个环绕的融洽视觉环境，它能遮蔽(那些)从用户的角度看是存在于虚拟现实环境之外的东西。

在一个进一步相关的实施例中环绕的融洽视觉环境包含一个黑色不反光表面的系统。

在另一种相关的实施例中包含一个控制用户的浮力状态的浮力调节机制。

在一个进一步相关的实施例中浮力调节机制是一个具有可调液体口袋的浮力背心

在另一种相关的实施例中包含一个用于传输声音信号给用户的声音组件。

在另一种相关的实施例中包含一个用于传输触觉信号给用户的触觉组件。

在一个进一步相关的实施例中触觉组件具有一个和计算机实现的虚拟现实系统的接口。

附图说明

通过参照下面的详细说明以及绘图，前面所述的本发明的特点可以更容易地被理解。

图1表现的是用户在一个根据当前发明的实施例之一，水下环境中使其装备了水下呼吸设备和头戴式虚拟现实显示系统的情况

图2表现的是用户在根据当前发明的另一实施例，使其装备了水下呼吸设备，并在水下环境中提供了外部显示系统的情况。

图3表现的是用户在根据当前发明的另一实施例，在水下环境中的一个用户，装备了水下呼吸装置并且正在看一个外部显示器，根据本发明的一个实施例，此显示器提供至少一面在水下环境中的镜子将显示器产生的影像反射到用户的视野中。

具体实施方式

定义。在本说明/描述和所附权利要求中，下列术语应该应具有如下表明的含义，除非在上下文中对其另有要求。

用户的“体觉体验”是指用户通过用户通过感觉器官和其他感觉感受器察觉到的体验。

一个“虚拟现实系统”是一个基于计算机的，向用户展示虚拟现实环境的系统。此虚拟现实环境是在这样一种条件下被展示的，即：将用户与跟虚拟环境不一致的视知觉隔离开。具体来说，就是此虚拟现实环境阻隔用户得到所虚拟的环境之外物体的视知觉，通过例如使用头戴式显示器系统等方法来表现视觉环境，以阻止用户看到周边环境。作为另一种选择，视觉体验也可以被展示在一个或多个远离用户的显示器上，在此情况中背景/环境光线被阻断，任何在黑背景下可能显出来的东西(除了需要显示的内容)都被遮蔽-可以使用比如黑色，不反光的墙壁等方法。通常虚拟现实系统塑造的是一个关于用户可以与其交互的环境，因而用户的输入会改变用户所见的场景的展示。交互可以是有多种形式的，比如感知头部运动，通过游戏控制器，或感知用户的姿势等。

一个虚拟现实环境里塑造的“地外/太空”(/非常规重力)场景是指一个非基于地面上的环境，并可能是一个虚构的环境。(在很多“地外/太空”环境中用户所体会到的重力通常比在地球表面上要小)。为了本定义的目的，太空中的场景是“地外/太空”的，地球内部的(非常规重力)场景也是“地外/太空”的。而另一方面，为了本定义的目的，在地球表面水下环境中不是所定义的“地外/太空”的环境。

一个用户的“地外/太空”(/非常规重力环境)体觉体验是一种区别于用户在地面上的活动造成的体验。为了本定义的目的，一个用户在太空的体觉体验是“地外/太空”的(体觉体验)，而另一方面，为了本定义的目的，在地球表面水下环境中的体觉体验不是“地外/太空”的(体觉体验)。

用于模拟体觉体验的多种不同的实施例可以用于训练，娱乐休闲，治疗等目的。这些实施例/方法通常要求提供给用户一套生命支持系统比如水下呼吸装置，以及产生和向用户展示相关三维影像的系统。此处所指发明的各种实施例允许在水下环境中预备一种浮力状况来增强虚拟场景的体验。用户的浮力状况或状态是相关于用户周围的水对用户所产生的力(一般来说提供向上的力)与用户所受重力(向下)的净合力，用户的浮力状态可以通过诸如给用户附加其他物体比如配重等方式改变。在考虑浮力状况时我们连带这些附加物一同考虑。净合力可以为零(中和/零浮力状态)，但不要求为零。用户可以通过本文所给出的多种方法得到一种(特定的)浮力状态以模拟不同的重力环境(零重力，低重力)，在此种环境下所受重力通常比在地球表面上要低。因此，调节用户的浮力状态，可使用户体验到在一个人如果真到了所模拟的地外/太空/非常规重力环境中所应该感受到的力，从而增强用户的体验。正如将在实施例中被描述的，此系统和方法可能由多种组件组成。

根据当前发明的一个实施例(图1所示)，一个用户，穿着所提供的水下呼吸装置以及组合的头戴显示器3。头戴显示器3可以是护目镜形式的。头戴显示器用于提供用户虚拟现实的体验。头戴显示器提供给用户三维视觉影像和其他内容可以在体觉系统中刺激不同的感官体验。虚拟现实系统提供的内容通常模拟地外/太空环境。

水下呼吸装置可以是一个自持(自备)式的带气体储存装置(如气瓶，可以放在背包5中)的呼吸装置，或者也可以包括一个远程气源带脐带式缆索，例如缆索(通气管)4，(它)连通用户和空气供应系统。此空气供应既可以是水下的，如图一系统9所示，也可以是在水面以上的(水体/水池之外的)。由于系统工作深度通常浅于35英尺，(它)可以从非常广泛水下呼吸器的选择中实现。水下呼吸系统可以是开环式的(呼出空气从水中排出)，或者呼出空气被处理过后重用的闭环式的，正如在下面将近一步讨论的。

用户的背包5可以用来携带其它通讯或数据传输系统作为另一种选择，或作为附加来放置一个水下呼吸装置的一部分。

在一些实施例中可能提供给用户备用空气供应比如一根气管或其他措施来提高安全性。

图1所示的头戴显示器3包含一个提供三维或立体影像的可视显示器。像这样的系统可以用一种小型和轻量的方式提供，以使其可以容易地被放进一个头盔中，例如头盔6。显示的图像可以是以一种预定的或随机的方式运动的动画(计算机生成影像)。可能提供一个计算机系统20用于存储3D图像。计算机系统可能也控制3维图像的加速。

用于显示虚拟空间给用户1的头戴显示器3连接至系统20。头戴显示器3可能也包括头戴通话器7或另外的音响系统用于传输音响。头戴显示器3可能装备着传感器，例如加速度传感器，角速度传感器等，或其他惯性跟踪系统以探测特定的用户运动，因此就可能动态地对所显示的虚拟环境进行修正。其它传感器，比如传感器17或其他位于用户身体部位外表的传感器，用于探测用户反馈，位置，朝向，反应等的，它们可以把用户在真实空间内(即：水下)的交互的数据传送给系统19以作进一步处理。传输数据可能包括用户头部运动或其他身体部分运动，以及其它身体状况(体温，相对位置等)。数据可以被以适应水下使用的物理电气连接方式传送，或无线方式传送。可以位于水下或水上的系统19，计算用户的状态和反映以提供命令给系统20而导致虚拟环境作相应的调整。系统20也是可以相对用户是远程的。

在某些实施例中，头戴显示器可以被一个本地的(用户随身携带的)系统控制。例如控制系统可以位于头盔6之内，或在背包5内，或位于水下设备的其他适当位置内。因此在有一些实施例中用户可以完全不带系缆和连接自由活动。

用户1通常穿着干式潜水服2，其上可能包含附加组件有助于对虚拟环境的模拟和体验，以及使其式样类似于宇航服。干式潜水服2可以整合或有能力被整合到头盔6，手套23和靴子24，每一个都可能装有探测器用于检测身体，头部，手或脚的相对位置，以及加速度和其他特征如温度等。服装2提供所预期的传统干式潜水服的功能，保持用户在水下处于干(燥)的状态，但也可能装备增强虚拟现实环境所需的附加特色的装备。一个例子是，这些附加特色装备可能包括但不限于，可调温度元件，产生位移或对用户产生作用力的装置，或空气流通的通道。该服装可能包括一个可调的浮力系统用于保持或改变用户的浮力或位置。此外，水下呼吸装置可能是服装的一个整体的部分，服装的浮力状态可能以一种用户基本上不会注意到的方式调节。

头盔6通常提供一个透明区域，可以由玻璃，塑料或其他合成材料制成的，提供适当的抗水压和冲击强度。如所述的，此头盔应该以一种产生水密封的方式与用户的服装相整合。

服装2可能也配备水，氧气和/或二氧化碳传感器，以使渗漏可以被探测到，并可以及时地实施适当的安全措施。

一般来讲浮力调节是通过用户的潜水服或所配备的装备(如背包)达到的，以保持用户所需的浮力状态，例如一个中和/零浮力状态模拟的0重力状态。通过例如在用户的干式潜水服内侧或其他外套加上可独立调节的气垫或泡沫垫等手段可以给用户提供一种更真实的失重感。可以提供其他类型的浮力控制机制以改变用户所受累积的各种的力的差异。用户所受浮力可以被调节，这是通过提供给用户的浮力调节机制来进行的。调节可能包括增加或减少浮力调节装置的液位，并且还可以由一个远程的操作员来手动操作。调节机制也可能自动根据虚拟环境被遥控或与用户在一起的系统进行调节。举例来说，当提供给用户的头戴式显示器被本地的(与用户在一起的)系统所控制时，此系统可能有能力根据用户所体验的虚拟环境来控制浮力调节机制。

除了服装内部的零重力可调式浮力系统，服装可能包括一个可充气的应急系统可以快速把用户浮出水面。

所提供的在背包5内的电子系统可以通过系缆4把用户连接到一个在水面的或远处的远程系统。相应的，系缆4可能服务于多种用途包括把用户连接到一个前面所述的空气供应源和/或连接用户到其他远程电子系统。

在某些实施例中头戴式显示器3可能能够被遥控调节，比如说，头戴式显示器可能由用户或远程的操作人员驱动使其从阻挡用户视线的位置移开。这个移开到不阻碍视线位置的动作可能通过机电连接使显示器向上转动。这种驱动动作使得用户在模拟结束或暂停时有不受障碍的视野，而用不着去掉头盔6或采取其它复杂的努力来够到自己的脸部。

当用户参与的训练或游戏时，可以提供用户1一个手动控制器22以控制显示器，使用通讯系统，或控制任何其它的特点。

在一些实施例中头戴显示器3可能提供摄像头，从而用户可以见到(真实空间内)他们周围的物体，比如图2所示航天飞机(/宇宙飞船)的模型215。在这些实施例中一个计算机系统比如系统20可以切换或修改用户在头戴显示器3中见到的场景，以使用户在实际与真实物体/系统互动的时候可以保持适当的虚拟环境中的感受。

在其他实施例中用户可能装备了类似于图1中所示除了头戴显示器之外的其他装备。如图2所示，作为头戴显示器的另一种选择，可以给用户提供一个外部显示器210，可能包括一块或多块屏幕。外部显示器可能包含任何在水下直接或间接可见的不是由头戴显示器提供的显示器。图2所示实施例使用了一个屏幕可以浸在水中的外部显示器。另一种选择是，显示器可以通过水池的透明的墙壁提供图像显示给(水中的)用户。外部屏幕上显示的图像可以是3维立体影像。图像可以通过使用极化技术来形成3维立体效果，在此极化技术中投影两组正交极化的图像，并使用户配备极化眼镜，两块镜片极化轴向互相正交(呈直角)。另一种选择，三维立体效果也可以通过给用户1经过连接到立体视频系统的眼镜提供观看临时分离的图像。当使用外部显示器或头戴式显示器时，也可以用其他方法向用户提供3维或立体影像。

在前面的“虚拟现实系统”定义中，我们说虚拟现实系统阻止用户得到虚拟现实环境之外的其它物体的视知觉。一个与图1一致的头戴式显示器可以阻止用户看到所模拟环境之外的其它物体因为其可以遮断周边环境光线。然而，一个如图2所示外部显示器本身并不能限制用户的视野，因此在使用外部显不器时，有必要共同使用其他方法阻止用户看到所模拟环境之外的其它物体。

为了提升一个水下用户对虚拟环境的“浸入”感，很重要的一点是要同时考虑用户可看到的图像信号以及用户周边可见环境。我们说虚拟现实系统阻止用户看到虚拟现实环境之外的与之不一致的其它物体。因此，包围着用户的(可视)环境，应该与图像整合而不应该提供和显示图像不一致的视觉上的参照。由于显示给用户的图像并不一定永远占据用户视野的全部，因此其它的视觉参照物比如水池的边缘，外部光源，水表面产生的反光，甚至用户呼出的气泡，都可能干扰用户的体验并使得虚拟环境的真实感降低，因此它们应该被以适当的方式隐藏，屏蔽，伪装或整合起来，以使用户失掉对于一个常规的水下环境的视觉参照。举例来说，要是用户能看到这些视觉参照物的话，这些视知觉就会使用户增强其位于水池或水下的感觉，而导致与其“浸入”的虚拟环境的感觉相冲突或产生干扰，所以这些与虚拟环境相冲突的视觉参照应该被遮蔽。

因此，从这些视觉参照物发出的光线应该在其到达用户眼睛前被控制住或更精确地说被显著地吸收掉和/或屏蔽掉，用户见到这些视觉参照物的能力应该被遮断/屏蔽。有多种方法可以达到此种目的，比如说光线可以在很靠近光源的地方被控制住，或被吸收掉和/或屏蔽掉。这可以通过将水池建在一个室内环境中，从而控制对水池照明的外部光源来实现。除此之外，不参与显示图像的水池表面和边缘可以被处理成吸收光线的，因此用户可能见不到这些表面和边缘。另一个控制干扰光线的方法是阻断光线从光源到用户的传播途径，例如解决水/空气界面的反光问题，漂浮的光线吸收材料可以被放在水面上，从而使到水/空气界面的入射光线和反射光线被吸收掉。还有另一种控制干扰光线的方法是在靠近用户眼睛的位置把这些光线吸收掉和/或屏蔽掉。比方说，给用户装备一个具备眼罩的头戴式显示器，此眼罩可以光线吸收掉/屏蔽掉几乎所有外界光线，从而允许用户专注在头戴显示器所展示的图像上。

通过在源头处或在源头和用户之间对视觉参照物的控制，那些不使用头戴式显示器的本发明的实施例能够向用户提供一个环绕的融洽视觉环境(“SAVE”)

当只有视觉方面的刺激提供或显示给用户时，虚拟现实的效果是有限的。对于像是在所模拟的虚拟现实环境中(例如太空)的情况，人的身体使用三个不同的感官来解算运动和加速度的信号。视觉刺激对于察觉体外的物体比如一个弹跳的小球是够用的，但对于完全展示身体自身运动是不足够的。因此纯粹依靠视觉场景模拟，将必然地引发视觉系统和其他两个处于休眠状态的运动感官的感觉上的矛盾，因而当然就无法使视觉上的动感得到加强。所以，即使在预备了SAVE(环绕的融洽视觉环境)的条件下，如果不另外加上诸如触觉等非视觉方面的刺激来解决力和加速度方面的感觉(方面的缺失)，用户可能仍然无法得到对(虚拟的)地外/太空(/非正常重力环境)的彻底的全身“浸入式”体验。诸如NASA等组织由其宇航员采用水中浸入的方法模拟低重力环境。当由水下呼吸系统和浮力调节装置提供的受力感觉被SAVE(环绕的融洽视觉环境)提供的视觉场景相肯定的时候，就可能产生对于虚拟场景的“浸入式”体验。与此相应的，有一些本发明的实施例提供和视觉信号相一致的的针对触觉和听觉的模拟。

在一些实施例中，可以使用一种环绕用户的形式来提供外部显示，以致用户感觉到他或她是在虚拟的环境中，为了达到这种动感效果屏幕可能位于水池的底部或侧面墙壁上，并且/或者水池有一个(内)球形的圆滑的表面，从而使用户视野内没有明显的边缘和棱角。水下环境可能被建成一个提供“岩洞式”自动虚拟环境(“CAVE”)，在其中视觉影像被显示在多面环绕用户的水下环境的墙壁上，因而用户被虚拟环境所包围而产生对所描述得虚拟环境的更真实的浸入式感觉。

正像我们在上面所讨论的，收掉和/或屏蔽掉无关的环境光线是很重要的。图2表明了可能与所提供的外部显示器一起使用的其他物体。这些物体包括航天飞机模拟器/太空舱模型215和吸收光线的泡沫块211，(该泡沫块)漂浮在水表面上以防止环境光线进入用户的视野而导致用户虚拟环境的感受被干扰。在相关的实施例中可以提供其他的物体来增强虚拟环境的真实感，比如在模拟训练中使用的工具。这些物体，例如工具，可以也被调节到中性/平衡浮力状态并可以具有一个与虚拟环境的电子界面，用户与工具的互动在虚拟环境中被体现。另外，水池的内表面可以被装饰以提高虚拟环境的真实度。比如说水池的非图像显示部分的表面可以涂上光线吸收材料。

物体比如光线吸收块可以也被涂成黑色。这些块可以被放在特定位置以阻断外界光线进入到虚拟环境中。这些块也有助于防止虚拟环境的视觉显示被从水的表面被反射回来。可以使用其它机制来防止用户见到所模拟环境之外的其他视觉参照物，包括但不限于提供一个可控的带适应性和可调光系统的室内环境。

图3展示了另一种实施例，演示了使用外部显示器而非头戴显示器。图3中镜子320用于将显示器310产生的影像投射到用户1的视野中。一个镜子可以以一种用户看不到自己的反射(影像)而可以从镜子中见反射的虚拟环境的影像的方式进行放置。

在提供给用户外部显示器的实施例中，用户需要透过水才能见到显示器，因此可能为用户提供一套与用户头盔，护目镜或其他形式的光学界面相整合的色彩滤光系统，以补偿水对可见光谱的不均衡的通透性。另一种选择，外部显示器可以被调节或滤光以补偿被水吸收的光线，这在一般情况下要求根据吸收曲线和距离来强化光谱的红端，以使用户看到的画面是白平衡的。

在一些公布的实施例中呼吸装置的选用可能是由所使用的显示器类型来决定的。比如说，在使用外部显示器时，一个自持式带闭环系统的呼吸装置可能具有更大的优势，因为此系统基本上消除(不产生)气泡，因此给用户提供了一个更真实的体验。如果用户使用了一个带水面/岸上供气的系统，用户呼出的气体可能仍然要被抽到水面上以防止在用户视野中产生气泡。

作为另一种选择，当用户使用头戴显示器时，气泡就是不太重要的考虑因素了，可以提供给用户直接排气到水中的呼吸装置(比如开环式呼吸系统)上面所描述的实施例仅作为例子用途，对于本领域熟悉的技术人员可以对其有不可胜数的变化和修饰。所有这些变化和修饰部是意在按照任何附加的权利要求包括在现有的发明中。

Claims (10)

1.一个提供给一个用户一种地外/太空体觉体会的方法，此方法包括：

i.给用户装备一套水下呼吸装置；

ii.使用户占据一个水下环境，此环境给用户提供浮力；而且

iii.在用户占据此水下环境时，使用一个计算机实现的虚拟现实系统来向用户展示一个以地外/太空场景为模型的虚拟现实环境，此虚拟现实系统阻止用户得到虚拟环境之外的物体的视知觉；

iv.从而用户在水下环境提供的浮力状态下体验到虚拟环境，此浮力状态加强了虚拟现实环境的体验。

2.根据权利要求1的一个方法，其中，使用一个计算机实现的虚拟现实系统包括向水下环境中的至少一个表面上提供虚拟现实环境的显示。

3.根据权利要求2的一个方法，其中，至少一个表面是在水下环境中的至少一面墙上的。

4.根据权利要求1的一个方法，所述使用计算机实现的虚拟现实系统包含使用户穿着(1)头戴式显示器系统，此系统包含至少一个传感器来确定用户头部的至少一个位置参数，此显示系统和传感器构成了计算机实现的虚拟现实现实系统的一部分。

5.根据权利要求1的一个方法，所述使用计算机实现的虚拟现实系统包含使用户穿着(1)头戴式显示器系统，此系统包含至少一个运动跟踪传感器来跟踪用户头部的运动，此显示系统和传感器构成了计算机实现的虚拟现实现实系统的一部分。

6.根据权利要求1的一个方法，所述计算机实现的虚拟现实系统包含了使用虚拟现实系统塑造一个太空的体验。

7.根据权利要求1的一个方法，进一步包括：调节用户在水下环境中的浮力到一个所需的水平。

8.根据权利要求1的一个方法，进一步包括：监测一个用户相联系的位置，并且以一种与该位置相对应的方法来调节虚拟现实环境。

9.根据权利要求2的一个方法，进一步包括：阻断一个光源将光线传到水下环境中。

10.一种可以提供给用户“地外”体觉体会的虚拟现实装置。此装置包含：

一个水下环境，在其中用户可以被浸入水中，以及

一个在水下环境中向用户展示虚拟环境的计算机实现的虚拟现实系统，此虚拟环境塑造了一个地外/太空的场景，并阻止用户得到虚拟环境以外物体的视知觉。

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