虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在生活中的應(yīng)用

摘 要： 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，人們可以通過交互設(shè)備沉浸在其創(chuàng)造出來的虛擬環(huán)境中，并與虛擬環(huán)境中的實(shí)體進(jìn)行交互，且能產(chǎn)生與在真實(shí)世界相同的感受。目前，虛擬技術(shù)已經(jīng)逐步地融入了各行各業(yè)中，并發(fā)揮著不可替代的作用。本文將主要介紹虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及它在我們生活中應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 虛擬現(xiàn)實(shí)；應(yīng)用

一、引言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)自上世紀(jì)中期開始萌芽，到如今早已引起了人們的高度重視，我國各大高?，F(xiàn)也增設(shè)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的相關(guān)學(xué)科。這項(xiàng)技術(shù)主要綜合了實(shí)時計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)、光電成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、傳感技術(shù)等多種技術(shù)，創(chuàng)造出一個逼真的模擬世界，并通過交互式的三維動態(tài)視鏡和實(shí)體行為的仿真系統(tǒng)，增強(qiáng)用戶的沉浸感，使用戶擁有除視覺感知外的聽覺、觸覺、運(yùn)動甚至嗅覺等多種感知。這在許多領(lǐng)域都具有重大的意義。

二、主要特點(diǎn)

（一）多感知性

這是該技術(shù)的主要特點(diǎn)之一，其含義為用戶通過傳感設(shè)備，可以在虛擬世界中獲得與在現(xiàn)實(shí)世界中一切應(yīng)具有的感知。

（二）存在感

將模擬環(huán)境做到與真實(shí)環(huán)境難以分辨，使用戶分不清自己到底是在虛擬世界還是現(xiàn)實(shí)世界，這是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，就必須從圖像顯示、聲音、感受反饋、語音的各方面綜合考慮。

（三）交互性

用戶通過傳感器，能對虛擬環(huán)境中的物體進(jìn)行操控，并可以從環(huán)境中得到信息反饋，這種操控和反饋的程度便是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互性。

（四）自主性

虛擬世界不應(yīng)該是一成不變的，它應(yīng)該具有與在現(xiàn)實(shí)世界中一樣的物理運(yùn)動規(guī)律。

三、技術(shù)應(yīng)用

（一）娛樂產(chǎn)業(yè)

在大部分人的認(rèn)知中，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備主要用作游戲外設(shè)，這說明了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在游戲領(lǐng)域中的應(yīng)用最為廣泛，也與人們的生活聯(lián)系最為緊密。因?yàn)橥婕覍τ螒虻捏w驗(yàn)已不僅僅停留在鼠標(biāo)和鍵盤之中，而在虛擬游戲中，通過體感交互、觸覺反饋等技術(shù)，可以使用戶深刻體驗(yàn)到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的逼真性、互動性和沉浸性，使玩家身臨其境地感覺到自己就是游戲角色，從而大大加強(qiáng)游戲體驗(yàn)，并在虛擬世界中完成在現(xiàn)實(shí)生活中無法實(shí)現(xiàn)的夢想。另外在電影行業(yè)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也與人們密不可分，比如大型游樂園或商場中的5D電影，就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下的產(chǎn)品。

（二）網(wǎng)購行業(yè)

鑒于用戶對購物需求的增長以及出行的不便利，阿里巴巴在2016便成立了虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室，并全面啟動“Buy+”計(jì)劃。“Buy+”是一種全新的購物方式，利用虛擬現(xiàn)實(shí)，用戶可以在通過傳感器在交互式的三維環(huán)境中購物。在阿里巴巴的宣傳視頻中，用戶帶上VR設(shè)備后，便可以自主選擇想去的商場，并通過點(diǎn)擊拿起、試穿商品，甚至還能感受商品的質(zhì)地，雖然該項(xiàng)目目前還并未上線，但不得不說這是一個偉大的構(gòu)想。

（三）城市規(guī)劃

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與城市規(guī)劃相結(jié)合，便是政府所倡導(dǎo)的“數(shù)字城市”。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以用來構(gòu)建三維地形模型，衛(wèi)星影像可以作為真實(shí)的紋理對虛擬模型進(jìn)行貼圖，以生成城市的三維模型。這種城市規(guī)劃方式具有良好的交互性，不僅給規(guī)劃師以多角度、任意速度漫游在虛擬城市中，使規(guī)劃師能直觀地觀察以發(fā)現(xiàn)更多的潛在設(shè)計(jì)缺陷，還能使開放商、工作人員更好地觀察城市的基本形態(tài)，理解設(shè)計(jì)師的用意。此外，這種方式能加快城市規(guī)劃的設(shè)計(jì)速度，只需修改系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，便可以改變虛擬城市中各個建筑、地形的參數(shù)，從而提高效率。

（四）醫(yī)療行業(yè)

虛擬技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)上的應(yīng)用主要有醫(yī)療場景模擬和臨床診斷等方面。在醫(yī)療場景模擬方面，通過3DMAX等工具的建模，可以構(gòu)造出還原度高且具有生理特征的人體的三維模型，可以讓醫(yī)生在操作過程中體驗(yàn)到真實(shí)手術(shù)的感覺。這給實(shí)習(xí)醫(yī)生提供了反復(fù)進(jìn)行虛擬手術(shù)練習(xí)的機(jī)會，增強(qiáng)了實(shí)習(xí)醫(yī)生的手術(shù)能力，且對病人不造成傷害。在臨床診斷方面，通過三維重構(gòu)技術(shù)建立的人體軀干模型，可以讓醫(yī)生更加詳細(xì)直觀地了解病人的身體狀況，從而制定出最佳的手術(shù)方案。

不僅如此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還廣泛地應(yīng)用到了科研、航空、軍事等領(lǐng)域中，并發(fā)揮著巨大的作用。

四、發(fā)展趨勢

自從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被提出到現(xiàn)在應(yīng)用到各行各業(yè)，它正在蓬勃向上地發(fā)展著，可以看出，該技術(shù)主要有幾方面發(fā)展趨勢：

（一）更廣的應(yīng)用范圍

從如今虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在各個行業(yè)的表現(xiàn)來看，該技術(shù)對行業(yè)產(chǎn)生的是一種前所未有的變革，并有著巨大的潛力。從過去看未來，相信今后該技術(shù)將會運(yùn)用到更多的行業(yè)中去，虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容將在更大的范圍內(nèi)普及。

（二）更沉浸式的體驗(yàn)

使用戶感到身臨其境一直是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的根本要求。最近，HEAR360使用了八面球體的全方位的立體聲麥克風(fēng)，用來捕捉360度音頻以給用戶帶來更加身臨其境地音效體驗(yàn)。不難預(yù)測，將來的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備能讓我們不僅在視覺、聽覺等方面，更在觸覺、嗅覺等方面有更加逼真的體驗(yàn)。

（三）成本下降、可用性提高

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷成熟，以及應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，將來它的硬件和軟件成本也會逐漸下降，那時的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品也會變得更加普及，被大眾所接受。

五、結(jié)束語

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，是各個國家和行業(yè)的福音。雖然它目前還卻在著一些缺陷和不足，但隨著技術(shù)的不斷提高，相信目前存在的問題都將會被解決。人們只有在未來的發(fā)展中把握機(jī)遇，加強(qiáng)研究，才能更好地利用它來造福人類。

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作者簡介：潘耀華（1997—5月—22日） 男，漢族，河南洛陽，河南大學(xué)軟件學(xué)院，2015級本科生，專業(yè)：軟件工程。