在工業(yè)4.0體系中，智能化的標(biāo)志之一就是虛擬技術(shù)在工程上的有效應(yīng)用；　　

　　虛擬工程的方法印發(fā)了對現(xiàn)有開發(fā)和生產(chǎn)過程本質(zhì)上的重新思考；　　

　　其中CPS所起的作用日益明顯，此外，現(xiàn)代3D、4D可視化技術(shù)不斷進(jìn)步，此項(xiàng)技術(shù)幫助人們看見原本無形的現(xiàn)象，并及早對其進(jìn)行驗(yàn)證，從而實(shí)現(xiàn)新的產(chǎn)品特性和功能；虛擬工程的投入使用讓人們可以切實(shí)、直接的體驗(yàn)?zāi)切┪磥淼摹?shí)際尚不存在的物體。 　　20世紀(jì)80年代的“視窗、指針、菜單”模式依然支配著我們的日常生活。由此產(chǎn)生了虛擬工程的核心問題：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展在何種程度上能夠作為人類與機(jī)器之間自然直觀合作形式的基礎(chǔ)，為人機(jī)交互的變化做出貢獻(xiàn)？要弄清這個(gè)問題，第一個(gè)就是要研究人類在何種程度上可以將他的直覺與天性運(yùn)用到和機(jī)器的互動(dòng)中。這里所指的是人的整體行為，比如身體姿態(tài)、手勢、語言；　　

　　由此我們可以看出，虛擬工程的目標(biāo)是借助虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)來模擬人類的多樣的輸入和輸出途徑，以求完美的互動(dòng)。這樣人們就無需再學(xué)習(xí)如何操作系統(tǒng)，而是系統(tǒng)反過來學(xué)習(xí)如何服務(wù)人類。這就是當(dāng)代人類向“有能力的人”轉(zhuǎn)變所面臨的最大挑戰(zhàn)之一。它由計(jì)算機(jī)交互模擬組成，模擬器追蹤參與者的位置和動(dòng)作，并且用一個(gè)或者多個(gè)人類的感官來替代或者延伸他們的反饋，從而使得參與者感覺自己精神上沉浸或者置身于模擬環(huán)境中。　　

　　用戶可以通過輸入設(shè)備或者手勢在虛擬世界中導(dǎo)航，或者操縱虛擬世界，虛擬現(xiàn)實(shí)的三大主要特征是：　　

沉浸：用戶融入虛擬世界的程度；　　

交互：用戶與虛擬世界間信息的雙向流動(dòng)；　　

想象力：用戶受到環(huán)境刺激后所發(fā)揮的想象空間。　　

　　除了一些又經(jīng)濟(jì)實(shí)力的部門，如汽車和航空航天工業(yè)之外，虛擬現(xiàn)實(shí)在工業(yè)上還無法得到推廣。近年來游戲產(chǎn)業(yè)的一項(xiàng)重大模式轉(zhuǎn)變在工程學(xué)領(lǐng)域也同樣受到了重視?！　〉鳛榻?jīng)典人機(jī)界面的計(jì)算機(jī)桌面環(huán)境將會(huì)慢慢退出歷史舞臺(tái)，取而代之的是以用戶為中心的新型系統(tǒng)；　　

　　人們不再操作系統(tǒng)，而是直接改變可視化內(nèi)容，這些系統(tǒng)界面必須具有相當(dāng)高的沉浸度才能使得用戶有置身虛擬世界的感覺；娛樂行業(yè)的3D電視、頭戴顯示器、游戲主機(jī)可以通過手勢操控達(dá)到這一要求，這些技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于他們能更快的將信息傳遞給用戶，用戶通過感官能更好的融入界面中，從而縮短信息處理時(shí)間，加速互動(dòng)并做出更好的判斷，信息、網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)畫、聲音、物理等實(shí)時(shí)仿真也可被納入虛擬場景中。