当今3D电影已在各地电影院风靡，但你能想象钢铁侠不只能从屏幕向你飞出，更能真正置身实境吗？你是否想过待在沙发上便能出游、从事危险的运动却毫无受伤风险？这些都是50年代虚拟现实技术刚起步时的愿景，如今随着智慧居家科技逐渐普遍，这些愿景即将实现。虚拟现实不像3D技术那般只能在平面屏幕上呈现景深效果；它可以让你全方位360度置身于画面环境中，并让你的感知认定其为真实的环境。人类眼睛所见、手指所触，都是经过大脑感知诠释的电子脉冲。基本上，虚拟现实技术的运作方式，是愚弄你的感知，使大脑相信你体验到的是真正世界的画面，但其实一切都是计算机制造出来的。早期的虚拟世界是以虚拟现实模块语言（VRML）所程序化创造出来的。后来VRML被使用XML格式的X3D取代。X3D这种建模语言可与3D绘图应用程序（包括Blender）结合使用，后者则提供各种3D绘图功能，可整合进虚拟现实的环境。其实有各种方式可创造出能以浏览器观看的虚拟现实世界，而透过计算机游戏是最能展现虚拟现实技术进展的方式。
虚拟现实除了计算机游戏以外也有许多其他应用。美军就采用了「近距离作战策略训练器」，该训练器利用虚拟现实来训练士兵与敌军作战，很像电玩游戏《使命招唤》（Call of Duty）与《星际迷航》（Star Trek）中全像甲板的综合体。虚拟现实与扩增实境（或3D效果）最大的差别是让人能有身历其境的感觉。虚拟现实也用于进阶手术训练，并被美国太空总署所采用。而且多亏了一些虚拟现实系统，如头戴式显示器以及虚拟现实眼镜（本期杂志也将深入探讨），虚拟现实技术将展开一场复兴运动。虚拟现实若要做到让人信服，必须让使用者不只觉得自己完全置身在该环境中，更要能与环境进行互动。这个可以互动的特质即所谓「遥现」（telepresence），正是虚拟现实与其他虚拟世界系统或3D电影技术的最大不同之处。此外，虚拟现实的环境要让人信以为真，就必须能实时与使用者互动。想想看你是如何与真实世界互动的。你可以触摸、拾起物品，感觉其触感；当你开门或捡起遥控器时，你就能影响这些物体。这些与物体互动的特征称为「强制反馈」。假设你是个游戏玩家，强制反馈的一个好例子，就是在你中弹的时候，游戏杆和身上的护具都会实时发出振动，这些总称为触觉系统，是建构仿真虚拟环境的基本要素，用以迷惑你的大脑。
虚拟现实系统往往以更先进的操作系统控制，譬如虚拟现实手套。早期的尝试包括了任天堂的威力手套，而如今的虚拟现实系统多用Razer Hydra这类平台来控制，后者广泛用于头戴显示器Oculus Rift。Razer Hydra靠着一个可发射微弱磁场的机台运作，它利用强化线路、数字信号处理器和定位算法，将控制器收集到的数据转为位置和方向信息，这些信息接着再被用作计算机绘图环境的控制元素。虚拟现实结合了数种技术，为使用者创造出令人信以为真的虚拟世界。其中头戴显示器是最重要的配件，它利用了所谓立体观测的技术，让我们的两只眼睛看到些微不同的影像。Oculus Rift含有颜色深度24位的单一LCD屏幕，内装1000赫兹的邻接现实追踪器，可以减少画面迟滞的现象，使得头戴显示器移动时，能有更真实的成像质量；此外，每只眼睛前方的镜片更会提供了景深信息，因此能呈现围绕穿戴者视线中的完整景象，头戴显示器内亦含追踪软件，让用户移动头部，虚拟世界也会随之移动。
内建的三轴陀螺仪、磁力计以及加速器都有助于精确追踪使用者头部的运动，让使用者对环境的感受更真实。这三项技术决定穿戴者在四处移动时透过头戴显示器所看到的影像，当用户一动，所见到的画面随之改变，虚拟现实就是利用这种感知模拟来欺骗大脑，让你的大脑以为身处真实环境。动作也是虚拟现实能够让人信以为真的重要因素。Virtuix公司推出的Omni跑步机是虚拟现实头戴显示器和操作器的完美附加装置，用户必须穿着一双特制的鞋子来使用Omni跑步机。当鞋子接触到Omni具有纹道、摩擦力低的表面时，跑步机里的平台会随之移动，模仿出在平地行走的状态；用户甚至可以奔跑或跳跃，相对位置信息会实时传回计算机，实时产生头戴显示器中的画面。使用者在没有支撑的情况下行走时，就会看到自己在虚空间中的移动状况。当然，那只是计算机绘图合成的环境。虚拟现实系统究竟如何让你的大脑放下怀疑，将虚拟现实当作真实世界般响应呢？一个令人信以为真的虚拟环境必须拥有超高分辨率的成像，头戴显示器中的画面更新率也必须至少每秒显示30影格数。要制造出一个仿真的虚拟世界，触感、阴影和光线效果的组合也必须十分精确，缺一不可。此外，声音必须具方向性，并且要能环绕使用者，如此才能让使用者感受到如同真实世界般的声音效果。
虚拟现实界的新产品还有苹果公司将推出的新Mac Pro，配载了拥有12颗运算核心的英特尔Xeon E5 Ivy Bridge处理器。英特尔公司宣称这个最新型的芯片能让目前Xeon的中央处理器提高一倍效能。Oculus Rift则是最新型的头戴显示器，其目的在让每个人都能体验虚拟现实。过去虚拟现实系统的价格高昂，让消费者却步，只有像美国太空总署和军方单位才有足够的资金购买。Oculus Rift可能预告了虚拟现实新纪元的到来，我们将经历全新的互动与沉浸式体验。这些虚拟现实技术显然会应用在电玩游戏上，但也许也会被应用于行动装置上。想象你打开iPad并透过头戴显示器得到全新的沉浸式体验。