試論虛擬交互在數(shù)字化展示設計中的應用

陶璐　楊予寧

摘 要：虛擬交互是數(shù)字化展示設計中最為關鍵的技術，使數(shù)字化展示更加的智能化與人性化。數(shù)值化展示具有多種方式，在主題改變的情況下能夠對其進行循環(huán)的利用，而虛擬交互技術就是其實現(xiàn)的媒介。在數(shù)字化展示設計中應用虛擬交互技術能夠提高工作效率，并且降低成本。

關鍵詞：虛擬交互；數(shù)字化展示；設計

虛擬交互技術能夠為操作者創(chuàng)造可視、可聽、可觸的3D環(huán)境，使其體會到身臨其境的感覺。虛擬交互技術由于CAD技術、4D技術等技術的研發(fā)與發(fā)展而得到了較快的普及。在數(shù)字化展示中應用虛擬交互技術將對人類的行為、認知、溝通等造成影響。從技術層面進行分析，當前的技術還不能夠實現(xiàn)虛擬交互環(huán)境的高度逼真，主要的原因在于計算機處理能力、硬件等方面能力的不足。

1 數(shù)字化展示設計概述

在數(shù)字化展示設計中，能夠通過人機自然交互技術與虛擬感知技術的應用實現(xiàn)動作連續(xù)性特征與情感、知覺之間的相互支配，同時對這種匹配的精度進行比較準確的預測，從而使視覺搜索空間實現(xiàn)降低，而聽覺靈敏空間與觸覺逼真空間得到了提升。隨著科學研究能力的不斷增強與研究投入的不斷增加，數(shù)字化展示設計中涉及的相關技術將更加的快速與精確，在成本效益方面也將更加的具有可控性，這些方面的進步與發(fā)展將會促進數(shù)字化展示向著智能化與數(shù)字化的方向不斷發(fā)展。實現(xiàn)數(shù)字化展示與網絡的相互結合能夠促進生活、工作、娛樂等方面的運作更加的協(xié)調，而實現(xiàn)的媒介就是虛擬交互技術。通過虛擬交互技術的應用實現(xiàn)處理空間從一維轉變?yōu)槎嗑S。

只有獨立于應用程序域的數(shù)字化展品才是正式的數(shù)字化展品，在數(shù)字化展品的設計模式中允許對計算機的支持進行定義，而且具有可讀性。在數(shù)字化展品中，設計模式與應用程序之間是完全融合的關系，應用程序所具有的可重復性與可擦除性使多種具有不同功能的應用程序能夠在數(shù)字化展品硬件相同的情況下進行使用，使交互系統(tǒng)能夠進行循環(huán)利用并且能夠同時具有多個主題，實現(xiàn)數(shù)字化展品的多樣化特征。

與傳統(tǒng)的陳展相比，數(shù)字化陳展在創(chuàng)作方式與展示方式方面具有創(chuàng)新性。先進的技術是陳展設計發(fā)展的最終決定因素，而其中的虛擬交互技術則是陳展設計進一步發(fā)展的強勁動力所在。所有的新技術在進行開發(fā)的過程中目標都是促進科技的發(fā)展，而這些新技術只有轉化為功能性的產品，通過產品所具有的社會功效才能夠實現(xiàn)這一目標；而科技的發(fā)展反過來又能夠進一步促進新技術的開發(fā)，兩者相互促進、共同發(fā)展。新技術的開發(fā)能夠為工程師提供更為強勁的“武器”，研發(fā)更多的優(yōu)質產品。虛擬交互技術正是這些新技術發(fā)展浪潮中的高潮所在，在數(shù)字化展示中得到了有效的應用。

2 虛擬交互技術在數(shù)字化展示設計中的應用

（1）虛擬交互技術。虛擬交互技術產生與20世紀60年代，在發(fā)展的過程中得到了完善，在90年代初受到了人們的普遍關注與重視。虛擬交互技術屬于綜合性集成技術，其中包括了計算機圖形技術、仿真技術、人工智能、傳感技術等，能夠實現(xiàn)信息環(huán)境的多維化與交互性。當前，虛擬交互技術已經在航天、軍事、文化、藝術等多個領域得到了廣泛的應用。虛擬交互技術所具有的特性包括：多感知性，虛擬交互技術中具有的感知功能包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等，由于傳感技術的限制，當前虛擬交互技術的感知功能并沒有涵蓋人類全部的感知功能；沉浸性，用戶在虛擬環(huán)境中所能夠感覺到的真實程度就是沉浸性，虛擬環(huán)境的最高境界為實現(xiàn)用戶難辨真假，使用戶在虛擬環(huán)境中感覺到自己就像是在現(xiàn)實世界中一樣；交互性，用戶在虛擬環(huán)境中對物體的可操作程度及得到的反饋程度。例如，用戶對虛擬環(huán)境中的物體進行拿取時，能夠感覺到物體的觸感、重量，還能夠看到物體的移動；構想性，主要指的是可想象的空間，能夠對人類的認知范圍進行擴展，一方面能夠對現(xiàn)實環(huán)境進行虛擬；另一方面可以對不存在的環(huán)境進行虛擬。

（2）虛擬交互技術在數(shù)字化展示設計中的應用。在現(xiàn)代化的展示環(huán)境中，對自然的交互方式有著必然的需求。同時，數(shù)據(jù)復雜度、網絡資源、數(shù)據(jù)傳遞速度等因素對交互內容的精確度與實時性造成了一定的影響。在這種情況下，只有通過一種簡單的、獨立的開發(fā)框架才能夠確保數(shù)字化展示系統(tǒng)的適應性與通用性，從而使系統(tǒng)與設備配置之間能夠相互適應。虛擬交互技術的應用解決了上述問題。在搞空間的交互式應用程序中，整合虛擬現(xiàn)實與認知任務的應用能夠使其定向性能得到提高。例如，TOUCH（Telehealth Outreach for Unified Community Health）虛擬交互應用程序是一款已經開發(fā)完成的交互應用程序，主要是在醫(yī)學教學中進行應用。這款虛擬交互應用程序能夠通過耦合創(chuàng)新與先進技術進行加強學習，通過性能較高的計算與互聯(lián)網嵌入式技術對現(xiàn)實的環(huán)境進行虛擬，利用人工智能的方式對主動學習方面進行體驗。在教育與培訓中應用虛擬交互技術能夠為學習者虛擬真實的環(huán)境，讓學習者在虛擬的環(huán)境中進行學習，對現(xiàn)實實踐的情況進行安全的替代，即使出現(xiàn)錯誤也不會發(fā)生危險或者造成損失。讓學生能夠從錯誤中吸取經驗教訓，提升對知識的深層理解與掌握，避免在未來實際工作的過程中出現(xiàn)相同的錯誤。

數(shù)字化展示與虛擬交互技術將虛擬團隊中的成員聚集在了一起，通過虛擬互動體驗的方式進行學習與工作等，為績效考核與資格認證提供了平臺。對數(shù)字化展示與虛擬交互技術所具有的潛在價值進行驗證，能夠使知識轉移的分布式得到有效的提高。

（3）虛擬交互技術在數(shù)字化展示設計中的應用實例。虛擬交互技術的不斷發(fā)展，為數(shù)字化展示設計提供了新的突破口。在數(shù)字化展示設計中應用虛擬交互技術能夠為其注入新的活力。在傳統(tǒng)的商業(yè)領域房地產展示或者是歷史建筑展示的過程中，采用的方法往往是等比例縮小模型方式。這種方式雖然能夠從多個角度對建筑進行展示，但是不能夠對建筑的體積、環(huán)境等進行展示。利用數(shù)字化展示設計對建筑進行展示，通過虛擬交互技術媒介能夠使觀察者有身臨其境的感覺，真實地感覺到小區(qū)的整體規(guī)劃以及房間、環(huán)境等方面的展示。這種建筑展示方式已經在北京、上海等大城市中得到了應用。此外，在文化遺產建筑的展示過程中利用這種展示方式能夠實現(xiàn)與網絡傳播的結合，可以讓游客通過互聯(lián)網技術對建筑進行游覽，更好地傳播建筑文化。當前，利用這種方式進行展示的古建筑主要包括故宮、敦煌等，游客在體驗的過程中，一方面能夠對三維場景進行游覽；另一方面能夠通過文字進行實時地交流。

3 總結

認知的成就、觀點采擇以及邏輯論證是虛擬交互技術在數(shù)字化展示設計中應用給人們分析問題帶來的益處。虛擬交互技術的應用對現(xiàn)實問題從多個角度、多個層次進行了分析與模擬，為人們在分析問題的過程中進行換位思考提供了機會平臺，實現(xiàn)了不同觀點之間的共享。

參考文獻：

[1] 陸斌，王延君.博物館數(shù)字化展示現(xiàn)狀公眾滿意度實證研究——以中國濕地博物館為例[J].價值工程，2013，02（12）：322-324.

[2] 陶侃.沉浸理論視角下的虛擬交互與學習探究——兼論成人學習者“學習內存”的拓展[J].中國遠程教育，2011，01（21）：20-25+78.endprint