虛擬現(xiàn)實讓生活更加逼真

佟昕+王笑

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，簡稱VR），是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的高級人機界面，利用計算機模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供人類視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，使體驗者身臨其境、沉浸其中，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與虛擬環(huán)境進行實時交互。

目前，VR技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛，包括教育、醫(yī)療、商業(yè)、娛樂、工程、軍事、航空等諸多方面，它可以突破空間、時間以及其他客觀條件的限制，為人類創(chuàng)造出一個未來的、現(xiàn)在的、過去的、真實的或夢幻的世界，讓我們擁有真實世界中無法親身經(jīng)歷的體驗，讓我們的生活更加逼真、更加豐富多彩。

VR+教育培訓(xùn) 虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用是教育技術(shù)發(fā)展的一個飛躍，它可以營造出自主學(xué)習的環(huán)境，將傳統(tǒng)“以教促學(xué)”的學(xué)習方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習者通過自身與信息環(huán)境的相互作用來得到知識、技能的新型學(xué)習方式。VR技術(shù)能夠為學(xué)生提供生動、逼真的學(xué)習環(huán)境，如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結(jié)構(gòu)顯示、虛擬實驗室等，在廣泛的科目領(lǐng)域提供無限的虛擬體驗，親身去經(jīng)歷、親身去感受的學(xué)習方式比空洞抽象的說教更具說服力，從而便于加速和鞏固學(xué)生學(xué)習知識的過程。

VR+娛樂游戲 豐富的感覺能力與3D顯示環(huán)境使得VR成為理想的娛樂工具。無論是角色扮演、競速賽車，還是動作類游戲，都是大眾最期待也是發(fā)展最迅猛的VR開發(fā)領(lǐng)域。此外，VR提高了藝術(shù)表現(xiàn)能力，在家里就能體驗到IMAX級的電影效果；使用VR技術(shù)以360度全景呈現(xiàn)的方式全程轉(zhuǎn)播新聞報道、體育賽事、演唱會等活動，只要人們戴上VR眼鏡，無論身在何處都可以近距離地共享這些精彩瞬間。

作為傳輸顯示信息的媒體，VR在藝術(shù)領(lǐng)域方面所具有的潛力也不可低估。VR所具有的臨場參與感與交互能力可以將靜態(tài)的藝術(shù)展品（如油畫、雕刻、收藏品等）轉(zhuǎn)化為動態(tài)效果，使體驗者能夠更全方位、更細致地欣賞?；蛟S在不久的未來，超級VR數(shù)字博物館將囊括古今中外的所有文物，體驗者只要戴上VR頭盔，就能進入到數(shù)字故宮，看歷朝歷代的珍品文物，而一鍵切換又可以馬上跳到巴黎的盧浮宮去參觀，使枯燥的參觀展覽變得更加跌宕起伏、富有層次、充滿樂趣。

VR+規(guī)劃設(shè)計 虛擬現(xiàn)實不僅僅是一個演示媒體，而且還是一個設(shè)計工具。在城市規(guī)劃、房屋設(shè)計、裝修等領(lǐng)域，VR以視覺形式反映了設(shè)計者的構(gòu)思，將其變成看得見的虛擬物體和環(huán)境，使以往只能借助傳統(tǒng)的設(shè)計模式提升到數(shù)字化的即看即所得的完美境界，大大提高了設(shè)計和規(guī)劃的質(zhì)量與效率。運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計者可以完全按照自己的設(shè)想去構(gòu)建并裝飾“虛擬”的房間，嘗試多角度觀察設(shè)計的效果，體驗每一處細節(jié)，直到滿意為止，既節(jié)約了時間，又節(jié)省了制作模型的費用。

應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將三維地面模型、正射影像和城市街道、建筑物及市政設(shè)施的三維立體模型融合在一起，真實再現(xiàn)城市建筑及街區(qū)景觀，用戶在顯示屏上可以很直觀地看到生動逼真的城市街道景觀，為城建規(guī)劃、社區(qū)服務(wù)、物業(yè)管理、消防安全、旅游交通、車輛導(dǎo)航等提供了可視化空間地理信息服務(wù)。

VR+醫(yī)學(xué)研究 在醫(yī)學(xué)研究方面，虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用大致有兩類：一類是虛擬人體，也就是數(shù)字化人體，這樣的人體模型便于醫(yī)學(xué)研究者更容易了解人體的構(gòu)造和功能；另一類是虛擬手術(shù)系統(tǒng)，可用于指導(dǎo)手術(shù)的進行。目前，VR技術(shù)已廣泛應(yīng)用于外科醫(yī)學(xué)、運動醫(yī)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)、人體工學(xué)、創(chuàng)傷與防護學(xué)等領(lǐng)域。

一些用于醫(yī)學(xué)培訓(xùn)、實習和研究的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，仿真程度非常高，其優(yōu)越性和效果是不可估量和不可比擬的。在虛擬環(huán)境中，可以建立虛擬的人體模型與器官，借助于跟蹤球、HMD、感覺手套，學(xué)生可以很容易了解人體內(nèi)部各器官的結(jié)構(gòu)，這比傳統(tǒng)的采用教科書的方式要有效得多。在醫(yī)學(xué)院校，學(xué)生可在虛擬實驗室中進行“尸體”解剖和各種手術(shù)練習，由于不受標本、場地等條件的限制，所以培訓(xùn)費用大大降低。外科醫(yī)生在真正動手術(shù)之前，通過VR技術(shù)的幫助，可以預(yù)先在顯示器上重復(fù)地進行模擬手術(shù)，移動人體內(nèi)的器官，尋找最佳手術(shù)方案并提高熟練度。在遠距離遙控外科手術(shù)復(fù)雜手術(shù)的計劃安排，手術(shù)過程的信息指導(dǎo)，手術(shù)后果預(yù)測及改善殘疾人生活狀況，乃至新藥研制等方面，虛擬現(xiàn)實技術(shù)都能發(fā)揮十分重要的作用。

VR+電子商務(wù) VR能夠全方位地展現(xiàn)一個物體，這種三維的表現(xiàn)形式，在電子商務(wù)中的應(yīng)用具有二維平面圖像不可比擬的優(yōu)勢。企業(yè)將其產(chǎn)品發(fā)布成網(wǎng)上三維的形式，能夠全方位展現(xiàn)出產(chǎn)品的外形，加上互動操作，演示產(chǎn)品的功能和使用方法，進而充分利用互聯(lián)網(wǎng)高速迅捷的傳播優(yōu)勢來推廣相關(guān)產(chǎn)品。

運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)展現(xiàn)商品的魅力，比單純用文字或圖片宣傳更加具有吸引力。試想一下，消費者戴上VR眼鏡，可以在海量的衣服中搜尋合身的款式，一件件試穿在身上，直至滿意為止，這種消費體驗更加直觀，也更容易讓人滿意。在房產(chǎn)出售方面，VR技術(shù)可以把業(yè)主帶入到未建成的建筑物里去參觀，如樓間距、門的高度、窗戶朝向、采光情況、屋內(nèi)裝飾等，都可以身臨其境、感同身受。在旅游產(chǎn)品以及功能眾多、用途多樣的商品推銷中，借助VR技術(shù)展示出來的逼真效果，顧客能夠?qū)Ξa(chǎn)品有更加全面的認識、了解、體驗，因此決定購買的概率將大幅增加，勢必為銷售者帶來更多的利潤。

VR+工業(yè)仿真 目前，虛擬現(xiàn)實已經(jīng)被世界上一些大型企業(yè)廣泛地應(yīng)用到工業(yè)的各個環(huán)節(jié)，對企業(yè)提高開發(fā)效率，加強數(shù)據(jù)采集、分析、處理能力，減少決策失誤，降低企業(yè)風險起到了重要的作用。工業(yè)領(lǐng)域的仿真系統(tǒng)并不是簡單的場景漫游，而是真正意義上用于指導(dǎo)生產(chǎn)的仿真系統(tǒng)，是結(jié)合用戶業(yè)務(wù)層功能和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)組建的一套完整的仿真系統(tǒng)。

VR技術(shù)的引入，促使工業(yè)設(shè)計的手段和思想發(fā)生了飛躍，更加符合社會發(fā)展的需要，涵蓋了建造、維護、設(shè)備使用、客戶需求等傳統(tǒng)設(shè)計方法無法實現(xiàn)的領(lǐng)域，可以真正做到產(chǎn)品的全壽期服務(wù)。運用VR技術(shù)仿真模擬出從設(shè)計制造、裝配運行、檢修維護等各階段、各環(huán)節(jié)的三維環(huán)境，用戶在該環(huán)境中可以投入到整個工程之中進行相應(yīng)操作，從而拓展技術(shù)人員的認知手段和認知領(lǐng)域，可以為工程節(jié)約成本與時間，提高效率與質(zhì)量。

VR+軍事演練 虛擬戰(zhàn)場環(huán)境，采用VR技術(shù)使很多的受訓(xùn)者在視覺和聽覺上都能有很好的體驗，對熟悉真實的作戰(zhàn)環(huán)境十分必要，用戶通過相應(yīng)設(shè)備與虛擬環(huán)境中的對象進行交互，從而等同于真實環(huán)境。

（作者單位：遼寧省科學(xué)技術(shù)情報研究所）endprint