虚拟现实技术离我们越来越近

发表时间:2021/1/5   来源:《科学与技术》2020年27期   作者:王庆
[导读] 虚拟现实是通过计算机三维数字影像进行可视化展示及交互的一种体验方式,与传统的显示器相比
        王庆
        重庆工贸职业技术学院  

        摘要:虚拟现实是通过计算机三维数字影像进行可视化展示及交互的一种体验方式,与传统的显示器相比,虚拟现实技术在展示方式上有了质的飞跃,从而使人们更方便、更具真实感地进入虚拟世界,身临其景地沉浸到该环境中,经过这几年的暂时及技术积累,虚拟现实技术很可能会在不远的未来进入暴发期,从而更深刻影响人类日常生活的方方面面。
        
        关键词:虚拟现实,VR应用
        
        正文:
        一、虚拟现实技术概况:
        虚拟现实技术(VR)是上世纪80年代末90年代发展起来的一种高新技术,但是在近年来,随着计算机技术的飞速发展,使之成为了目前十分活跃的技术研究领域,特别是将虚拟仿真世界与现实世界信息相融合的增强现实技术(AR)及(MR),更能让用户在现实世界中去体验虚拟物品,实现全新的混合现实体验。
        从本质上来说虚拟现实技术是一种计算机与用户的人机接口,通过这种人机接口,能同时为用户同时提供诸如虚拟世界的视觉、听觉、触觉等各种感观素材,直观而又自然的与使用者进行实时的感知交互,让用户身临其境,最大限度地制造出真实的感觉。
        虚拟现实技术主要包括模拟自然环境,即由计算机生成模拟环境及实时动态的三维立体逼真影像,模拟人的感观体验,通过各种传感设备,模拟人类的感知能力,当人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为动作时,均可由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据,并对用户的动作出实时响应,并反馈到用户的五官。
        VR技术利用计算机的软硬件资源生成实时的三维虚拟现实世界,在这个虚拟世界中,人们视觉、听觉甚至触觉等的感受仿佛是在真实的环境中一样,使人产生有“身临其境”的感觉,人们可以沉浸在这个环境中与虚拟环境进行实时交互。
        二、虚拟现实技术技术的一般应用
        1、虚拟现实技术所模仿的真实世界中的环境可能是现实世界中已经存在的,也可能是设计好但还没有建成的环境,或者是曾经存在但现在已经发生变化的,通过计算机建立几何模型和物理模型,从而逼真地模仿真实世界中的环境。
        2、模拟人类主观构造的各种环境,也就是完全由于计算机虚构的场景。
        3、模拟真实世界中的人类不可能亲眼所见的环境,这种真实环境是客观存在的,但是人类的感观不可能感觉得到的,例如大到宇宙空间,小到微观世界,VR技术都可以让参与者有身临其境,在虚拟现实世界中把观察者无限放大或者缩小,从而得到在现实世界中不可能得到的体验,从事以前不可能从事的工作。
        使用者融入计算机所给出的虚拟的世界中,并通过各种虚拟交互接口实现人与虚拟环境进行互动体验,同时,在对虚拟环境的操纵过程中,还可能激发出更多的灵感。
        三、VR技术的主要特征
        1、投入感与沉浸感:这是VR系统的核心,当用户投入到由计算机生成的虚拟场景中时,理想的虚拟现实技术应该具有真实感,能让用户在虚拟场景中有“身临其境”之感。
        2、交互性:是指用户与虚拟场景中各种对象进行交互的能力,包括对各种虚拟对象的操作,通过用户的各种感觉器官来感觉,和操作,这是虚拟现实让人“身临其境”的关键性因素,当然,这方面还有很多的技术难题要攻破,要真正让用户感到自己真实的存在于计算机所创造的虚拟环境中,让用户难辨真假的程度还有很长的路要走。


        3、构想与自主性:虚拟现实技术不仅仅是一个用户与计算机的接口,而且在虚拟环境中的物体,用户可对模拟环境内物体进行操作,并从环境得到自然反馈,让用户沉浸于虚拟环境中获取新的知识,提高感性和理性认识能力,从而产生新的构思。
        四、虚拟现实技术在日常生活方面的运用
        虚拟现实技术的不断发展对我们今后的生活会产生重要的影响,改变人们的思维方式、生活方式。比如虚拟购物,让你在家就能试穿新衣,如果不合身,可快速更换另一件;还能让你在家里就身临其境地看新闻,或者你身在大草原,却能在海南的“样板房”踱步,测量天花板与墙体的厚度,远眺窗外小区绿化景观,还可以虚拟“装修”自己的房间……,现在这一切,只要戴上VR头盔眼镜就能实现。
        1、虚拟现实娱乐方面
        娱乐是除了吃穿以外人类最基本的需求之一,VR购物、VR游戏、VR社交都是虚拟现实技术以后的发展方向,在VR里,人们可以体验到以前从未有过的新世界,找到从未有过的新感觉。
        2、虚拟现实在教学方面
        从理论上说,通过虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境,使其成为真正的参与者,在虚拟环境中扮演其中的一个角色,从调动学生的学习积极性、培养其操作技能、突破教学难点与重点。
        3、虚拟现实在医学方面
        在当前的信息技术领域,最尖端的虚拟现实技术在医学界也备受瞩目,它利用特定的交互输入设备,如感传手套和视频目镜等,模拟真实操作环境,从而可以广泛的应用于手术培训、手术预演、临床诊断、远程干预、医学教学等各个环,这一切更可在远在千里的网络上进行,在给医院及患者带来实实在在的方便。
        4、虚拟现实在房屋销售方面
        在商品房交易中,消费者除了关注商品房的价格及位置之外,越来越关注房屋的环境、结构、设计等。用户在查询某商品房时,可以定位指定观察室内户型以及小区环境,可以亲身体验小区建成后的三维虚拟环境,进一步了解室内空问、周边环境、固定设施的配套情况,让客户远在千里就能身临其境的感觉,房屋销售效果会更好。
        虚拟现实可以辅助户型室内装修设计及建材选择,场景中每个物体可进行独立的移动、隐藏等,展示效果明显,给人耳目一新的震撼,让客户体验从未有过的新奇与快乐。
        5、虚拟现实在旅游方面
        虚拟现实旅游,首先是要将景点实景通过影像数据进行实时采集,并通过建立起三维或摸型数据库,保存景点原有的各项型式数据和空间关系等重要资源,利用虚拟现实技术,结合网络技术.可以将景点的游览、保护提高到一个崭新的阶段,可以很好的保护旅游资源,丝毫不会受到人为的损害。还可以比常规旅游更加全面、生动、逼真地展示景点,使旅游资源脱离地域限制,实现资源共享,并可以推动旅游行业更快地进入信息时代,实现景点的游览和保护的现代化。
        
        以上所述仅仅只是VR在日常生活应用中的几个小的方面,但由此我们已经可以看到, VR技术的发展前景是不可限量的,能够制约它的也许只会是我们的想象力。
        
        
        参考文献:
        [1]王晓芳虚拟现实技术在高校教学中的应用研究《大众科技》2010第2期
        [2]王庆 提高手机虚拟现实体验效果杂谈《科学咨询》2016年第8期
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