三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)市場(chǎng)應(yīng)用研究

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)；三維虛擬漫游；技術(shù)應(yīng)用

1 三維虛擬技術(shù)的產(chǎn)生

三維虛擬技術(shù)（80年代初正式提出了“Virtual Reality”一詞）又稱“虛擬技術(shù)”或者“靈境技術(shù)”，1965年，一篇名為<<終極的顯示>>的論文首次提出了虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本思想，Sutherland創(chuàng)造性地認(rèn)為這個(gè)技術(shù)以后會(huì)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，甚至被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。這一論斷的提出讓人們已不滿足于用圖紙、屏幕、二維GIS或二維景觀來(lái)表達(dá)與展現(xiàn)世界。從此，相關(guān)方面的專家才開(kāi)始對(duì)三維虛擬技術(shù)的相關(guān)探索與研究。

2 三維虛擬技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

虛擬技術(shù)早在九十年代就應(yīng)經(jīng)被廣泛關(guān)注，但是直到最近十年間才被人們所熟知。主要原因是在當(dāng)時(shí)它需要基于一定的計(jì)算機(jī)與圖形圖像處理知識(shí)技術(shù)儲(chǔ)備，以及高額的研究費(fèi)用，而且當(dāng)時(shí)人們沒(méi)有認(rèn)識(shí)到三維虛擬技術(shù)的市場(chǎng)潛力以及可開(kāi)發(fā)性。而如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及，尤其是各高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教育的迅速發(fā)展，以及高配置計(jì)算機(jī)的普遍應(yīng)用，降低了開(kāi)發(fā)與研究三維虛擬技術(shù)的成本，讓虛擬技術(shù)的平民化應(yīng)用成為了可能。它主要是利用計(jì)算機(jī)，構(gòu)建一個(gè)三維虛擬的場(chǎng)景，從而給人的視覺(jué)以沉浸感的錯(cuò)覺(jué)，使人有“身臨其境”的感覺(jué)，以及以目前Multigen 和 Vega等相關(guān)的虛擬模型構(gòu)建主流軟件為依托，提高虛擬場(chǎng)景的真實(shí)性、交互性。人機(jī)對(duì)接的實(shí)現(xiàn)讓用戶與模擬的環(huán)境可以互動(dòng)，是三維虛擬技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

3 三維虛擬技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

三維虛擬技術(shù)的尖端發(fā)展主要集中在軍事以及地理領(lǐng)域，而三維虛擬技術(shù)的普遍應(yīng)用主要是在商業(yè)領(lǐng)域。主要集中在強(qiáng)調(diào)客戶體驗(yàn)的相關(guān)領(lǐng)域，例如車展展示、旅游景點(diǎn)展示、房地產(chǎn)住房展示、校園規(guī)劃設(shè)計(jì)等方面。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，許多人都有在網(wǎng)絡(luò)上通過(guò)親身體驗(yàn)了解相關(guān)信息的需求。因此，360全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)需求量在增加。

在軍事領(lǐng)域，形成虛擬三維視圖有利于勘探地形，了解當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，分析高地平原的分布情況，從而調(diào)整軍備，整編部隊(duì)。三維模擬還可以模擬戰(zhàn)場(chǎng)，體驗(yàn)戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用情況，從而及時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略，降低戰(zhàn)爭(zhēng)成本，減少操作失誤。因此，三維虛擬技術(shù)在軍事領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)也處于行業(yè)最高水準(zhǔn)。在地理研究方面，有利于礦藏勘探以及實(shí)踐教學(xué)，它代替了傳統(tǒng)的長(zhǎng)途跋涉，讓地形分析變得快捷方便。在教學(xué)方面，還可以將此技術(shù)與相關(guān)藝術(shù)表現(xiàn)力相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)，使學(xué)生產(chǎn)生交互感，提高教學(xué)質(zhì)量。

在商業(yè)相關(guān)領(lǐng)域，由于三維虛擬技術(shù)不同于圖片展示與視頻展示，它更強(qiáng)調(diào)客戶的體驗(yàn)感以及與景物的互動(dòng)性，而且其操作簡(jiǎn)便，門檻較低，只需一個(gè)鼠標(biāo)，就可以完成體驗(yàn)。不需要任何復(fù)雜技術(shù)，就能實(shí)現(xiàn)耳、眼雙重體驗(yàn)，客戶獲取資料的途徑是主動(dòng)的而不是被動(dòng)的。所以，三維虛擬技術(shù)的成功案例，提高了該產(chǎn)業(yè)的知名度、增強(qiáng)了其影響力。首先，三維虛擬技術(shù)的不斷探索發(fā)展，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。通過(guò)3DSMAX建模、Virtools構(gòu)建漫游引擎，在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了基于遞進(jìn)網(wǎng)格簡(jiǎn)化的LOD簡(jiǎn)化技術(shù)，并且取得了令人耳目一新的效果。在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了仰視、俯視、上升、下降、前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)身等功能。這是文本、靜態(tài)圖像、二維動(dòng)畫、三維動(dòng)畫所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的真實(shí)體驗(yàn)感。其次，LOD技術(shù)滿足了用戶的實(shí)時(shí)性體驗(yàn)，它可以渲染圖像讓畫面更加逼真，此種方法也需要較強(qiáng)的建模功底以及專業(yè)技術(shù)要求，有效的建模方法以及過(guò)硬的建模技術(shù)是實(shí)現(xiàn)LOD技術(shù)的關(guān)鍵。此外，360度全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)一步探索將Photoshop技術(shù)、仿真處理技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)相結(jié)合，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)三維虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)在競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)展。

三維場(chǎng)景漫游系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的綜合應(yīng)用，目前三維虛擬漫游技術(shù)最大難點(diǎn)在于：如何把握好三維場(chǎng)景模型繪制的真實(shí)感和模型的實(shí)時(shí)繪制效率之間的平衡。在三維虛擬現(xiàn)實(shí)過(guò)程中，應(yīng)該采用優(yōu)秀的建模方法來(lái)降低場(chǎng)景的復(fù)雜度，同時(shí)運(yùn)用場(chǎng)景簡(jiǎn)化技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)執(zhí)行效率。這樣做既保證了一定的繪制質(zhì)量，又不造成用戶在系統(tǒng)內(nèi)漫游時(shí)的運(yùn)動(dòng)不適。

但此產(chǎn)業(yè)也存在一定的缺陷阻礙長(zhǎng)足發(fā)展，例如從業(yè)者社會(huì)大部分經(jīng)驗(yàn)不夠深，在諸多競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)，優(yōu)勢(shì)企業(yè)處于壟斷地位，中小企業(yè)難以發(fā)展。而且web項(xiàng)目類的公司存在較多，而且分布在北上廣等一線，城市公司競(jìng)爭(zhēng)較大。在市場(chǎng)推廣方面，人們對(duì)三維全景漫游了解不多，對(duì)其效果保持懷疑態(tài)度，部分客戶可能不易接受。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)大多應(yīng)用Multigen Creator軟件作為建模的關(guān)鍵技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化技術(shù)，但此技術(shù)的應(yīng)用成本較高，而且不利于圖像的采集以及圖片的編輯，圖像往往清晰度較差，采取矢量圖片的難度較大。Vega的實(shí)時(shí)渲染技術(shù)讓畫面反應(yīng)較慢，往往對(duì)虛擬環(huán)境的實(shí)時(shí)性產(chǎn)生影響，使用戶無(wú)法享受及時(shí)切換的體驗(yàn)。三維虛擬的難點(diǎn)在于在虛擬的三維空間當(dāng)中不存在物理運(yùn)行規(guī)律，換言之，牛頓力的三的定律在此空間中較難實(shí)現(xiàn)，如何構(gòu)成物體在受力時(shí)的移動(dòng)，以及物體的自由墜落，是三維虛擬技術(shù)的研究方向所在。

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