沉浸式虚拟现实系统通过多通道投影技术封闭用户感官，采用洞穴式立体显示装置与空间定位跟踪器构建三维虚拟环境。系统核心由高分辨率投影阵列、人机交互设备和实时渲染引擎构成，支持多人协同操作与自然肢体交互，在工业设计、军事仿真等领域实现数字样机可视化分析与虚拟装配验证。相较于其他虚拟现实形态，该系统通过
边缘融合技术消除投影接缝，确保亮度均匀性达203尼特，实现像素精度2.08mm的专业级显示效果。
工业设计验证在汽车与航天领域，系统可加载BIM模型进行
虚拟装配，通过多模态数据同步采集功能实时监测操作者眼动轨迹与生物力学参数。北京津发科技研发的CAVE系统已实现
数字样机的人机工程分析，减少物理样机制作成本67%。
在文化遗产探索领域，沉浸式虚拟现实技术也得到应用。例如，“消失的法罗——
胡夫金字塔沉浸式探索”展览自2023年5月在
兴业太古汇开启亚洲首展以来，累计接待超过50万人次，通过沉浸式虚拟现实技术1:1还原金字塔内部和周边环境，基于考古推理和先进成像技术（如μ子成像、热扫描与结构透视）确保真实性，旨在实现“文明复原到被看见”，展示了商业化运营的成功案例。
在娱乐领域，广州龙程电子有限公司的VR专利技术应用于其自研的全感沉浸式剧场《星际旅客》，在有限物理空间内实现了单月体验人次破万的运营成效，为VR大空间体验的安全性与沉浸感难以统一这一行业痛点提供了可行的解决方案。
CBS亚特兰大分台于2025年9月15日启动AR/VR沉浸式新闻运营，将沉浸式技术深度整合于日常新闻制播流程，应用于天气路径可视化、选举地图解析、调查时间线还原等场景。技术强调服务于叙事，用于阐明复杂事件的背景与影响，可能为地方新闻业视觉化转型提供新范式。
系统通过三维计算机图形技术生成虚拟场景，采用高分辨率立体投影仪向侧幕、主幕、地幕投射影像，配合空间整形校正算法形成无缝拼接画面。多通道视景同步技术确保投影刷新率维持在60-120Hz，头部转动时场景延迟低于20ms感知阈值。数据手套与
光学跟踪器实时捕捉用户手势与位移，通过ErgoLAB平台实现动作数据与虚拟物体的毫米级响应。
洞穴式显示装置CAVE系统作为典型架构，由四面或六面投影幕组成3.2×2米显示空间，每面配置超短焦激光投影机实现1920×1200分辨率输出。四通道正投系统通过WorldViz引擎驱动，支持十余人同时获得水平150°、垂直120°视野覆盖。
系统建设需配置高性能图形集群，单套CAVE设备成本超过300万元，制约中小机构应用普及。多用户协同操作时，投影画面因视角差异可能导致15%的视觉畸变率，需通过曲面校正算法补偿。目前立体显示仍依赖主动快门眼镜，持续使用可能引发用户产生眩晕感。