虛擬現(xiàn)實技術(shù)在日常生活中的運用

張錦軒

【摘要】? ? 目前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）作為一種新興的科學(xué)，逐漸影響改變著人們的生活。虛擬現(xiàn)實作為一個集計算機技術(shù)、人機交互技術(shù)、人工智能等多種技術(shù)結(jié)合的交叉技術(shù)，目前已應(yīng)用于醫(yī)療、教育、娛樂等各方面，在很大程度上提升人們的生活質(zhì)量。它被認為是當前影響人們生活的重要技術(shù)之一，本文將對該技術(shù)做一個詳細的描述，闡述其優(yōu)勢，以及在人們生活中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞】? ? 虛擬現(xiàn)實? ? 應(yīng)用? ? 優(yōu)勢

一、引言

近年來，隨著計算機技術(shù)、人工智能、傳感器技術(shù)等多方面技術(shù)的發(fā)展，VR技術(shù)得到飛速進步。VR技術(shù)是以追求仿真的效果為目標的新型技術(shù)，著重于生成具有多感知性、存在感、交互性以及自主性的三維逼真圖像。人們對于這樣新興技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，大力發(fā)展VR技術(shù)，通過與其他高新技術(shù)結(jié)合，不斷實踐應(yīng)用，不斷創(chuàng)新。因此VR技術(shù)將隨時代與科技發(fā)展，將很快應(yīng)用于生活中的各行各業(yè)。

二、 定義

虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality）包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境：該環(huán)境由計算機生成，其所形成的實時的三維立體動態(tài)逼真圖像能夠達到現(xiàn)實中人應(yīng)具有的一切感知，這樣的技術(shù)是VR應(yīng)具有的理想型技術(shù)。VR技術(shù)也具有其他技術(shù)所無法匹及的獨特性，包括其多感知性、沉浸感、交互性、自主性所形成的給予參與者獨一無二的體驗感受。當參與者的頭部、眼睛轉(zhuǎn)動，或做手勢等其他肢體動作時，系統(tǒng)會將參與者的一切動作行為上傳至電腦，并生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)，對參與者的下一步行為作出合理預(yù)判，并將信號傳遞到參與者的五官處。 有一種計算機系統(tǒng)新技術(shù)，它可以創(chuàng)建虛擬的環(huán)境、使參與者體驗不一樣的感官享受。它通過計算機產(chǎn)生一種模擬環(huán)境并結(jié)合多種傳感設(shè)備營造出使人身臨其境的感受，這種技術(shù)就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)。

三、優(yōu)勢

VR技術(shù)作為近年來所發(fā)展起來的新技術(shù)，有著它獨特且無可替代性，至于它現(xiàn)如今為何受到科學(xué)界及社會各界的廣泛關(guān)注，以及各年齡群體的喜愛，必有著其獨特優(yōu)勢。VR技術(shù)具備的獨特優(yōu)勢有四種：

3.1 多感知性

多感知性：如果說一般的計算機具有視覺感知，那么同時還具備聽覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至還存在味覺、嗅覺等現(xiàn)實中人所具備的所有感知時，能存在如此強大功能的技術(shù)就可稱之為理想的VR技術(shù)[1]。

例如，對比在家看電影與在電影院看IMAX版的電影的感受必是不同，前者只能通過影像及聲音了解情節(jié)，屬于傳統(tǒng)技術(shù)所體現(xiàn)的缺點中的平面性與單一性。但后者卻還能從觸覺甚至嗅覺等感知來全方面融入到故事情節(jié)中去，足以體現(xiàn)新型VR技術(shù)的多面性與豐富性。這種多感知的體驗其實與現(xiàn)實生活中差異不大，但卻能獲得不一樣的觀影體驗。

3.2 存在感

存在感，也被稱作沉浸感，其表示當參與者作為中心人物時所感知到的模擬環(huán)境中虛擬事物及虛擬影像所呈現(xiàn)出的真實程度，以及理想型VR技術(shù)所應(yīng)具備的強大功能，為了達到使參與者難以分辨真假的逼真效果，理想的模擬環(huán)境應(yīng)當具有一切人所具有的感知功能。

它與多感知性密切相連，正因為有各種感知的沖擊，才有真實存在感，那么觀眾才能沉浸在劇情中。再比如有著沉浸式表演一詞，其實也就是演員十分投入忘我的表演能為觀眾帶來身臨其境的表演，讓觀眾仿佛是劇中人，而不是看客。但如果失去VR技術(shù)所帶來的沉浸感，就會如傳統(tǒng)的電腦技術(shù)一般，單一而乏味，那么就不足以感動觀眾，讓觀眾感受到多層次的美的震撼。不論是表演還是科技，最終目的都是以最佳形式為人們提供最好的服務(wù)，所以，沉浸感不僅僅是作為VR技術(shù)的優(yōu)勢所在，更是許多行業(yè)需要前進的方向。

3.3 交互性

在模擬環(huán)境中，參與者能夠?qū)ξ矬w實施的可操作性以及通過參與者所傳達的實時反應(yīng)，兩者切合程度越高，說明交互性越強，技術(shù)越穩(wěn)定。例如，在我們戴上VR眼鏡，坐在VR體驗椅子上觀看影片時，若我們的反應(yīng)與影片內(nèi)容所要達到的效果越同步時，那么這也說明了VR技術(shù)具有強大的交互性。這種交互性能加強多感知性和存在感的體驗感受，觸摸到實物更使技術(shù)在模擬環(huán)境中的呈現(xiàn)更為真實逼真。但傳統(tǒng)技術(shù)的體驗感受往往不及新型VR技術(shù)，處于真實世界的我們，當觀看影片時，由于如噪聲、觀看的清晰程度等許多外界因素，影片的全部內(nèi)容不能及時準確地傳達到我們這里，故我們也不能及時作出反應(yīng)，所以也導(dǎo)致觀影效果不佳，交互性也大大降低。所以，VR技術(shù)在交互性上會比傳統(tǒng)技術(shù)好上許多，更提升了我們的觀影體驗。

3.4 自主性

在當參與者下達命令或進行操作時，虛擬物體能夠按照指令進行自身的形態(tài)變化及運動程度等。例如，當受到力的推動時，物體會向力的方向移動，翻滾或是從固定面滑落到地面上等。這樣的性能能增加操作者的使用感受，充滿科技感和真實感。這種感受最接近于現(xiàn)實，是VR技術(shù)對真實世界的最大化還原，而傳統(tǒng)技術(shù)只能用來描述真實世界的事務(wù)，所以這是傳統(tǒng)技術(shù)所完全無法實現(xiàn)的，在這一點上，VR技術(shù)可以說是完勝傳統(tǒng)技術(shù)了吧。

四、 應(yīng)用

隨著人們生活水平的逐漸提高以及對于優(yōu)質(zhì)生活的追求，大家普遍對醫(yī)療條件、影視娛樂及教育資源等方面都更為重視，因此VR技術(shù)便體現(xiàn)出其優(yōu)勢，它與傳統(tǒng)醫(yī)療器械的巧妙結(jié)合，改變了醫(yī)療方法;它與大眾媒體相結(jié)合，給人們更好的娛樂與視覺體驗;它與傳統(tǒng)教學(xué)資源結(jié)合，更加合理地分配教育資源，做到優(yōu)質(zhì)資源共用共享，共同繁榮發(fā)展。

4.1 醫(yī)療領(lǐng)域

在當今與日俱進的經(jīng)濟與科技發(fā)展中，傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)治療方法便顯得略有落后，患者眾多導(dǎo)致的就醫(yī)條件差、病情復(fù)雜導(dǎo)致的治療難度大、病情嚴重導(dǎo)致的就醫(yī)費用高都是傳統(tǒng)醫(yī)療亟待解決的問題。因此，為了改善我國傳統(tǒng)醫(yī)療方法，使用VR技術(shù)于醫(yī)療實踐中就顯得格外重要。比如，使用許多可穿戴設(shè)備能夠幫助我們緩解以上大部分問題。這一想法的提出更加明確地指出了可穿戴醫(yī)療設(shè)備的未來發(fā)展方向，充分肯定了新型技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的結(jié)合。隨著互聯(lián)網(wǎng)與醫(yī)療的有機結(jié)合，我們將邁入一個全新的時代——智能醫(yī)療時代[2]。此技術(shù)的實際應(yīng)用的方向變得更加開闊明朗，能夠促進其快速進步、快速發(fā)展。當前市場上此設(shè)備的使用就已經(jīng)很方便，比如斯坦福大學(xué)研發(fā)的可穿戴傳感器，它能夠及時檢測個人的身體健康狀況和情感并進行實時跟蹤，它身形小巧，僅有郵票大小;厚度較薄，只有卡片薄厚。即使病人患有心臟病，把它佩戴在手腕脈搏處，也能對自己的心率進行實時監(jiān)測，方便快捷。應(yīng)用VR技術(shù)，讓醫(yī)療領(lǐng)域能夠更好地滿足人們的需求，改善人們的醫(yī)療條件并感受到更好的醫(yī)療服務(wù)。

4.2 教育領(lǐng)域

如今，對于許多偏遠地區(qū)存在著教育資源匱乏和不平衡的問題，這些地區(qū)無法得到同大城市一樣的優(yōu)質(zhì)教育資源，現(xiàn)今的大多數(shù)做法是將資源（教師支教等）調(diào)配到偏遠地區(qū)，從而提高當?shù)亟逃讲⑶揖徑饨逃Y源匱乏等問題。對于擁有優(yōu)質(zhì)資源的城市學(xué)生，偏遠山區(qū)的學(xué)生可能因為學(xué)科知識的枯燥乏味、難以理解而失去學(xué)習(xí)這門學(xué)科的信心，這也造成了資源浪費。如今的做法便是調(diào)換教師，不斷改變資源配置。但如果將VR技術(shù)更好地應(yīng)用于教育領(lǐng)域，它能夠改變傳統(tǒng)老舊的教學(xué)方法，創(chuàng)造出新穎獨特的學(xué)習(xí)方式。因為互聯(lián)網(wǎng)、智能手機、計算機和大眾媒體等傳媒工具早已超出了時間和空間的限制。所以解決偏遠地區(qū)的學(xué)生無法獲得與城市學(xué)生同等資源的問題就能迎刃而解了。在無法實現(xiàn)真人操作的實驗時，學(xué)生在多媒體教室內(nèi)應(yīng)用VR技術(shù)中創(chuàng)建虛擬實驗室來進行科學(xué)實驗。虛擬實驗室是一種虛擬環(huán)境應(yīng)用技術(shù)，經(jīng)過虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實施，來進行虛擬實驗操作[3]。學(xué)生就像在真實的實驗室中自行操作難度較高的實驗，并零距離觀察實驗現(xiàn)象，并不會擔(dān)心存在危險。因為在我們以往所上的電路實驗課中，由于購買大量電子元件費用頗高以及實驗具有危險性等因素，我們常常無法完成實驗的全部過程，導(dǎo)致所得結(jié)果和結(jié)論的片面性和不具普遍性。若使用虛擬實驗室來模擬電子電路的相關(guān)實驗將不會發(fā)生上述情況。實驗和課程將會在電腦上完成，便于觀察和保存實驗數(shù)據(jù)。這種以VR技術(shù)為核心的與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合的新型教學(xué)方式開辟了教育過程的新途徑。它給學(xué)生帶來了許多樂趣，使學(xué)生對學(xué)科不再感到無聊和乏味，并且提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。并且它不僅改善了師生間的關(guān)系，由教師要求學(xué)生做實驗轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動做實驗。這種新的教學(xué)方式和教育理念將在教育領(lǐng)域有很大前景。

4.3 娛樂領(lǐng)域

在VR技術(shù)影響著醫(yī)療和教育的同時，也潛移默化地影響著影視娛樂領(lǐng)域。影視娛樂包括許多，在此以電影行業(yè)為例，傳統(tǒng)電影行業(yè)的管理模式大多數(shù)為我們現(xiàn)在所見到的影院內(nèi)的管理模式，它們以買票、觀影這樣兩點一線的經(jīng)營方式，只是將影片放映于銀幕之上，這種一維空間的觀影感受已遠遠不滿足觀眾的需求。所以現(xiàn)在的電影院推出了許多3D、4D、IMAX等多種放映形式[4]。例如，與傳統(tǒng)電影相比，4D電影的觀影方式能為觀眾帶來更多層次的感官刺激，不單單是觀賞畫面和聆聽音樂，更是通過聞、觸等感知來感受電影情節(jié)的變化，能將觀眾進一步帶入電影。 VR技術(shù)能夠有今天的發(fā)展，都是由用戶充分調(diào)動各種感官去體驗電影情節(jié)所成就的，如同在真實世界中一樣，去感受虛擬世界。VR技術(shù)所帶來的多感官體驗給觀眾以最真實的感受，讓他們在虛擬的環(huán)境和情景中同樣能感受到熟悉與自然，仿佛與真實世界毫無差別，而這種熟悉自然感的產(chǎn)生，VR技術(shù)的功勞可謂是功不可沒，讓觀眾的每一段體驗，每一次感受，都變得如此真切。VR技術(shù)在三維電腦特技制作中也有所應(yīng)用。比如科幻電影如《流浪地球》就采用了大量的電腦特技，以及我們平時所看的玄幻仙俠劇中也存在大量的三維電腦特技。在現(xiàn)今的一些現(xiàn)代都市劇、古裝劇、玄幻仙俠劇還需要實地取景，再以VR技術(shù)輔助后期制作，才在銀屏上呈現(xiàn)出如今比較優(yōu)質(zhì)的影視作品。但是，我國當前對VR技術(shù)的應(yīng)用還不夠成熟，影視技術(shù)的水平還有待提高，但我們相信通過研究人員不斷努力對技術(shù)進行創(chuàng)新，一定能達到更為優(yōu)質(zhì)的影視作品所能達到的技術(shù)水準，更好地服務(wù)于影視作品創(chuàng)作。三維電腦特技的采用實現(xiàn)了影視作品的場景畫面的內(nèi)容豐富多樣性。VR技術(shù)也使任何一個需要的實地場景都能通過VR現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)。三維電腦特技的便捷性和高效性為工作人員及作品的完成度都帶來了極大便利和最大程度化的質(zhì)量保證，且VR技術(shù)與人類智慧及不斷創(chuàng)新的精神將融入到更多優(yōu)秀的影視作品中去，將為我們帶來更多優(yōu)秀的作品。

總結(jié)：VR技術(shù)改變了人們的生活方式和習(xí)慣，也正在慢慢改變著人們對待生活的態(tài)度，更加積極地面對生活。VR技術(shù)推動了經(jīng)濟發(fā)展，讓新型企業(yè)獲得更多技術(shù)，創(chuàng)造更多財富;推動社會進步，讓社會秩序更加合理，社會更加現(xiàn)代化、科技化。VR技術(shù)為國家發(fā)展提供新動力，為國家科技力量注入新鮮血液。我堅信，VR技術(shù)將創(chuàng)造更多可能。

參? 考? 文? 獻

[1]? 李敏， 韓豐.虛擬現(xiàn)實技術(shù)綜述[J]. 軟件導(dǎo)刊， 2010， 09（6）：142-144.

[2]? 袁楚翔， 楊冰. VR技術(shù)在醫(yī)療中的應(yīng)用研究[J]. 現(xiàn)代信息科技， 2018， v.2（03）：110-112.

[3]? 安遠英.虛擬現(xiàn)實應(yīng)用技術(shù)專業(yè)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J].信息與電腦（版），2019（09）：235-236.

[4]? 吳蓬萊. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在影視技術(shù)中的有效應(yīng)用[J]. 西部廣播電視， 2018， 435（19）：223+225.

[5]? 閻吉祥， 李家澤. 激光醫(yī)療應(yīng)用新進展[J]. 激光技術(shù)， 1994， 18（4）：211-214.