VR技術(shù)及其展望

劉智昊

摘要 2016年可以說是VR元年，各類VR展會和發(fā)布會相繼召開，各種VR企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)先后成立。對VR技術(shù)的基本特征及其在各行業(yè)各領(lǐng)域中的應(yīng)用情況，VR技術(shù)的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行分析探討，對于促進(jìn)VR技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞 VR技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類號 TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095—6363（2016）17—0055—01

隨著近年來VR技術(shù)的興起與發(fā)展，讓越來越多的人認(rèn)識和了解了這一技術(shù)，從2014年Facebook公司以20億美元收購Oculus開始，業(yè)內(nèi)諸多專業(yè)研究人員都將目光聚焦到這一領(lǐng)域，越來越多的科技企業(yè)也開始加入到VR硬件研發(fā)和軟件制作中來。在短短2年的時(shí)間中，全景視頻制作、VR游戲設(shè)計(jì)、攝像機(jī)開發(fā)、穿戴式交互產(chǎn)品設(shè)計(jì)等眾多衍生品出現(xiàn)在人們的眼前，也極大的促進(jìn)了VR技術(shù)的發(fā)展。

1 VR技術(shù)及其特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)屬于一種可以模擬人類視覺、聽覺、觸覺等多種感官行為的逼真人機(jī)交互技術(shù)，也屬于一門關(guān)系到各類學(xué)科與技術(shù)的交叉技術(shù)。借助于VR技術(shù)能夠讓人處在一種計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境之下，借助于感官語言或手勢能夠在其中用自然的方式實(shí)現(xiàn)交互和對話，同時(shí)自由的運(yùn)動，對附近的事物進(jìn)行觀察，讓人們產(chǎn)生一種身臨其境的感受?？偟膩碚f，VR技術(shù)表現(xiàn)出如下特征。

1）虛擬的真實(shí)感。VR技術(shù)生成的局部世界從本質(zhì)上來說是非真實(shí)的，然而對于進(jìn)入這一局部世界的人而言，憑借其自身感覺體驗(yàn)，同時(shí)依靠專門的設(shè)備對虛擬環(huán)境內(nèi)的物體實(shí)施操作和觀察。

2）可造型性。利用VR技術(shù)能夠?qū)ξ矬w的幾何形態(tài)予以主體化處理，讓計(jì)算機(jī)顯示出的物體更加形象和真實(shí)，讓人們更加容易操作與理解。

3）可模擬性。通過VR技術(shù)能夠?qū)ξ矬w的運(yùn)動學(xué)以及動力學(xué)建模，可以非常真實(shí)的模擬物體的實(shí)際運(yùn)動形態(tài)，演示出力的作用過程。借助于VR技術(shù)設(shè)計(jì)虛擬樣機(jī)，對新設(shè)計(jì)產(chǎn)品的可行性進(jìn)行有效檢驗(yàn)，很容易實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到制造的一體化作業(yè)。

4）可操作性。借助于VR技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對生成的局部世界內(nèi)的物體實(shí)施遙控，讓其根據(jù)設(shè)計(jì)者的自身意愿來進(jìn)行運(yùn)動，進(jìn)而對設(shè)計(jì)的可行性進(jìn)行有效檢驗(yàn)。

5）可通信性。利用VR技術(shù)能夠有效解決因?yàn)檎Z言、文化上存在障礙而出現(xiàn)的交流困難問題。通過互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離交流，如此一來十分有助于遠(yuǎn)距離的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)和制造。

2 VR技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

1）VR在教育培訓(xùn)的應(yīng)用。VR技術(shù)在教育培訓(xùn)方面有著很大的價(jià)值，為一些難以實(shí)現(xiàn)或者設(shè)備不齊全的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造充足條件，在涉及到一些危險(xiǎn)或者極端環(huán)境的操作時(shí)可以讓我們更安全更放心的進(jìn)行，對于高成本或大型綜合訓(xùn)練，VR技術(shù)也能夠提供出更加安全、經(jīng)濟(jì)的解決方案。華東理工大學(xué)G-Magic虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室，便是國內(nèi)高等院校利用VR技術(shù)實(shí)施教學(xué)的一個(gè)典型案例，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)室中具備GAVE洞穴式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，能夠?qū)W(xué)生的作品直接投影到墻面或者地板上。例如當(dāng)學(xué)生設(shè)計(jì)出了一間實(shí)驗(yàn)室，他可以通過VR系統(tǒng)將自己的作品直接呈現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中，和真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室大小相同。教師可以更有效的與學(xué)生針對學(xué)習(xí)中的問題進(jìn)行交流，并對作品進(jìn)行隨時(shí)修改。

2）VR在影視方面的應(yīng)用。2015年年初美國圣丹斯電影節(jié)中，一部完全利用CG進(jìn)行制作的VR短片《LOST》就引起了業(yè)界人士的熱議，而在2015年7月，這家制作公司為世人呈現(xiàn)出了第二部VR短片《Henry》。在此片中制作人員設(shè)計(jì)出了一些交互式的場景，從而真正的讓觀眾有了更加主動式的體驗(yàn)?！端俣扰c激情》3-6系列的著名導(dǎo)演林詣彬也于今年拍攝出了一部VR短片《Help》。由此我們能夠看到，VR技術(shù)已經(jīng)逐漸在影視行業(yè)中得以發(fā)展和普及。

3）VR在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最開始源自于ARPANET網(wǎng)，一直限于軍用。隨著近年來VR技術(shù)的飛速發(fā)展，其在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用也變得更加廣泛，它能夠應(yīng)用到步兵的訓(xùn)練中，參訓(xùn)人員在虛擬環(huán)境下如同處于實(shí)際戰(zhàn)場。坦克裝甲人員訓(xùn)練模擬器能夠讓六名參訓(xùn)人員同時(shí)聯(lián)網(wǎng)，在教官的指揮下配合進(jìn)行工作；毒刺導(dǎo)彈訓(xùn)練模擬器能夠用于士兵的基本操作訓(xùn)練，可以識別目標(biāo)和發(fā)射導(dǎo)彈；飛行模擬器可以給飛行員創(chuàng)造出一個(gè)真實(shí)的飛行體驗(yàn)環(huán)境，飛行員能夠一邊參與控制訓(xùn)練，一邊對各類儀表的變化情況予以觀察，在提升士兵作戰(zhàn)能力的同時(shí)降低實(shí)戰(zhàn)演練的風(fēng)險(xiǎn)。

4）VR在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。VR技術(shù)通常應(yīng)用到醫(yī)學(xué)教學(xué)以及醫(yī)療訓(xùn)練或者手術(shù)遙控中。醫(yī)學(xué)教學(xué)以及手術(shù)培訓(xùn)基本上是依靠人、動物尸體、機(jī)械仿真模型來積累實(shí)踐技能。對尸體解剖來說，尸源的尋找以及解剖體的保存都具有一定的難度，同時(shí)因?yàn)槭w組織會自行發(fā)生變化，不能夠呈現(xiàn)出鮮活組織的動態(tài)性質(zhì)。依靠VR技術(shù)能夠讓外科醫(yī)生在訓(xùn)練時(shí)不損傷人或動物，就能夠獲得如同活體結(jié)構(gòu)一樣的動態(tài)真實(shí)感覺，醫(yī)生還可以和虛擬環(huán)境實(shí)現(xiàn)交互。憑借VR技術(shù)還能夠?qū)σ恍┘膊?shí)施治療，如英國諾丁漢大學(xué)研究人員使用VR系統(tǒng)治療各種恐懼癥；美國加利福尼亞的醫(yī)療小組使用VR技術(shù)來對恐高癥人群進(jìn)行治療等。

3 VR技術(shù)的未來發(fā)展方向

第一，品牌會依靠VR技術(shù)來增強(qiáng)客戶的忠誠度。品牌和VR技術(shù)是為彼此而存在的，企業(yè)品牌能夠給客戶帶來以故事為主題的VR體驗(yàn)，在教育和娛樂的過程中吸引客戶。這樣的方式能夠?yàn)槠放坪涂蛻籼峁┮环N新的關(guān)系，讓客戶變?yōu)橹苯訁⑴c者而非是旁觀者。對品牌而言，最關(guān)鍵的在于讓客戶能夠得到真實(shí)的體驗(yàn)，而沉浸式和互動式VR體驗(yàn)可以給客戶帶來很好的體驗(yàn)。

第二，遠(yuǎn)程會議必然會出現(xiàn)新的變化。過去的電話會議可以說是企業(yè)管理者非常厭煩的事，因?yàn)樾枰藗円恢笨粗聊唬瑢χ袼禺嫷膱D像，進(jìn)行有延遲的交流。而VR技術(shù)的應(yīng)用能夠很好的改善這一狀況，取而代之的便是能夠進(jìn)行親身體驗(yàn)的充滿自然情感的會議。隨著VR技術(shù)的不斷發(fā)展，未來我們還能夠感受到結(jié)合表情、視線交流或者其他人類獨(dú)有元素的會議，這必然能夠讓我們的辦公環(huán)境更加美好，也能夠提升會議的效率。若VR技術(shù)能夠得以更普及的推廣，甚至還可以取代“出差”。

第三，針對企業(yè)所推出的需要體驗(yàn)后才能夠了解其實(shí)際質(zhì)量的產(chǎn)品，VR技術(shù)能夠幫助客戶更好地了解產(chǎn)品。對于部分要實(shí)際使用之后才能夠感知是否符合消費(fèi)者需求的產(chǎn)品來說，若消費(fèi)者可以利用VR技術(shù)來實(shí)際的“使用”這些產(chǎn)品，必然會有效地消除其購買顧慮。比如說消費(fèi)者在購買家具之前可以利用VR技術(shù)將其放在自己的家中“實(shí)地”考察一番，這樣的感受非常美妙。

第四，VR技術(shù)將會進(jìn)一步增強(qiáng)電影、游戲等娛樂體驗(yàn)。娛樂行業(yè)可以說是第一個(gè)被VR技術(shù)所改變的行業(yè)。人們坐在自己的家中，利用VR技術(shù)來現(xiàn)場觀看各種體育賽事，讓我們?nèi)缤蒙碛趫龅刂?。對于電影與游戲而言其帶來的體驗(yàn)也是相同的，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)用戶的娛樂體驗(yàn)，刺激電影、游戲等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我們有理由相信，未來VR經(jīng)濟(jì)必然會超過應(yīng)用經(jīng)濟(jì)。

4結(jié)論

總而言之，VR技術(shù)作為21世紀(jì)的一種新型技術(shù)，在其產(chǎn)生和發(fā)展過程中逐漸邁向成熟，在各行業(yè)領(lǐng)域中必然會得到更加廣泛的應(yīng)用，能夠有效地推動未來科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展。國內(nèi)各大企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)也開始著重對這一技術(shù)展開研究，相信在未來這一技術(shù)能夠在很大程度上給人們的生活帶來便利，推動社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。