虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其應(yīng)用

陳明達(dá)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人類社會已經(jīng)進(jìn)入了嶄新的信息時代。信息技術(shù)的迅猛發(fā)展正在改變著人們的思維方式和生活方式，極大的提高了人們的生活質(zhì)量。而在眾多的信息技術(shù)當(dāng)中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)改變了我們與世界溝通的方式。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種人機(jī)交換技術(shù)，它是基于計算機(jī)圖形學(xué)、計算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)交換技術(shù)、人工智能等技術(shù)發(fā)展起來的，將計算機(jī)和人通過鍵盤、鼠標(biāo)進(jìn)行簡單交互轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^感官、語言等自然方式進(jìn)行交互、對話，從而改變?nèi)撕陀嬎銠C(jī)之間生硬的交流方式，使操作者能夠在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中自由、自然的與周圍景物進(jìn)行交互。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）、想象性（Imagination）等特性。沉浸性是指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實程度，在虛擬環(huán)境中，用戶身臨其境，用戶感受到自己不是旁觀者，而是虛擬環(huán)境的一部分；交互性是指用戶通過計算機(jī)對模擬環(huán)境內(nèi)物體進(jìn)行操作的程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度。比如當(dāng)用戶抓取物體時，會有觸感并可以感受到重量；想象性強調(diào)虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)具有廣闊的可想象空間，不僅可再現(xiàn)真實存在的環(huán)境，也可以隨意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。由于沉浸性、交互性和構(gòu)想性三個特性的英文單詞第一個字母都為I，所以三個特性又被成為3I特性。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用

1.在針灸學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的針灸學(xué)教學(xué)通常是課堂上老師口頭講授，結(jié)合掛圖、視頻等輔助教學(xué)工具進(jìn)行教學(xué)。但是由于理論知識相對比較枯燥，無法激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以通過圖形演示功能、模擬仿真功能使教學(xué)過程變得形象、生動有趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時針灸學(xué)講究實踐性，學(xué)生必須經(jīng)過大量針灸實踐才能對理論進(jìn)行深入理解，但面臨的現(xiàn)實問題是有限的的實踐渠道，而在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中可以利用鼠標(biāo)來進(jìn)行持針、進(jìn)針及行針，讓學(xué)生在一個比較輕松的環(huán)境中進(jìn)行針灸技能的練習(xí)。

2.在旅游信息服務(wù)中的應(yīng)用。隨著人民生活水平的日益提高，旅游已成為人們生活休閑的常用方式。在常見的組團(tuán)旅游之外，人們越來越傾向于個性化的旅游，而這對旅游信息的依賴也越來越多。自助化的旅游需要了解旅行線路、交通工具、住宿、旅游地的風(fēng)土人情、特色菜品、購物等信息。傳統(tǒng)的旅游業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)通常通過文字和旅游圖片來對以上信息進(jìn)行說明，形式比較單一，信息量較小，不能充分的調(diào)動對游客的吸引力。而采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)則可以將旅游信息動態(tài)的呈現(xiàn)在人們面前，使游客可以提前身臨其境的感受到旅游地的美麗風(fēng)光，對吸引游客有著的極大的促進(jìn)作用。

3.在圖書館中的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在圖書館的場景建設(shè)、信息資源建設(shè)等方面得到廣泛應(yīng)用。以現(xiàn)實圖書館為原型建設(shè)圖書館虛擬場景，可以通過場景漫游方便館員從事圖書的上架整理、架位調(diào)整等工作，大大節(jié)省人力物力。信息資源建設(shè)利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，使讀者產(chǎn)生現(xiàn)實中翻看圖書的感覺，提供良好的用戶體驗。

4.在戰(zhàn)時心理適應(yīng)訓(xùn)練中的應(yīng)用。戰(zhàn)時的心理訓(xùn)練可以培養(yǎng)軍人在惡劣條件下完成作戰(zhàn)任務(wù)的心理適應(yīng)能力。因此應(yīng)充分創(chuàng)設(shè)實戰(zhàn)環(huán)境提高軍人的適應(yīng)能力。但在日常訓(xùn)練條件下，很難達(dá)到訓(xùn)練效果，必須借助相應(yīng)技術(shù)手段。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以構(gòu)建虛擬戰(zhàn)場環(huán)境。模擬戰(zhàn)場的氣候、地理環(huán)境以及各種天氣情況，同時利用聲、光、電、煙等效果實現(xiàn)充滿槍炮聲、爆炸聲以及硝煙、毒氣等的惡劣戰(zhàn)場環(huán)境，使軍人產(chǎn)生強烈的身臨戰(zhàn)場的感覺，從而增強對真實戰(zhàn)場的適應(yīng)能力。在實施過程中，可以對整個過程進(jìn)行監(jiān)控，掌握訓(xùn)練進(jìn)度，及時調(diào)整訓(xùn)練內(nèi)容。訓(xùn)練結(jié)束后還可以通過錄像來對整個訓(xùn)練情況進(jìn)行總結(jié)和講評。

5.在高職導(dǎo)游專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用。導(dǎo)游是旅游業(yè)的主力軍，在導(dǎo)游培養(yǎng)過程中，其講解技能、服務(wù)質(zhì)量等綜合素質(zhì)尤為重要。景點講解時導(dǎo)游專業(yè)學(xué)生一項必須的學(xué)習(xí)內(nèi)容。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，學(xué)生要對景點講解進(jìn)行練習(xí)，就要涉及到景點實地實習(xí)，其中各種費用及來回的時間對于學(xué)生來說是一筆不小的負(fù)擔(dān)，尤其如果要到多個景點實習(xí)的話，投入就更大。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可使學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的感覺，可以在其中任意漫游。多次重復(fù)利用虛擬的景區(qū)場景進(jìn)行實習(xí)講解，大大節(jié)約了學(xué)生的花費和時間，同時降低了去景點的安全隱患。

6.在昆蟲學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。要觀察昆蟲的生活過程可能需要幾個月直至一年的時間，這對于教學(xué)來說周期較長；同時昆蟲學(xué)實驗需要大量昆蟲標(biāo)本和實驗儀器。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將昆蟲的生活周期縮短至數(shù)分鐘之內(nèi)，而且通過虛擬昆蟲圖像和農(nóng)業(yè)儀器來彌補標(biāo)本數(shù)量不足、設(shè)施不足的問題。

本文主要對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念及其應(yīng)用進(jìn)行了闡述。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是當(dāng)今前景最好的計算機(jī)技術(shù)之一，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將被廣泛應(yīng)用于生物、教育、城市規(guī)劃、室內(nèi)設(shè)計等各個領(lǐng)域，在未來有著廣闊的應(yīng)用前景，前景不可限量。

參考文獻(xiàn)：

[1]石君杰，徐發(fā)瑩，沈晴.淺談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在針灸學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].浙江醫(yī)學(xué)教育，2011（3）.

[2]劉曉煜.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高職導(dǎo)游專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用[J].佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2015（3）.