虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)數(shù)字媒體交互方式的改善

◆司偉利

（廣東工商職業(yè)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系 廣東 526020）

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及信息化技術(shù)的整合升級(jí)，數(shù)字媒體技術(shù)得以迅速發(fā)展。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字媒體方面的應(yīng)用已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。2018年4月，教育部印發(fā)的《教育部信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》文件中提到，加強(qiáng)大容量智能教學(xué)資源建設(shè)，加快建設(shè)在線智能教室、智能實(shí)驗(yàn)室、虛擬工廠（醫(yī)院）等智能學(xué)習(xí)空間，積極探索基于區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的智能學(xué)習(xí)效果轉(zhuǎn)換[1]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，融合多種新興科學(xué)技術(shù)，呈現(xiàn)出一種三維沉浸式的虛擬環(huán)境，為用戶提供了一種逼真的視聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)，促進(jìn)用戶與虛擬環(huán)境之間的實(shí)時(shí)交互，極大地增強(qiáng)了用戶的參與度與情感交流。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念及特征分析

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality Technology），即人們常提到的VR技術(shù)。它是基于計(jì)算機(jī)圖形渲染技術(shù)、傳感器技術(shù)、仿真技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)和多媒體技術(shù)[2]，結(jié)合力學(xué)、物理學(xué)等構(gòu)成的一種新型媒介，從而創(chuàng)造出高度真實(shí)的數(shù)字聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)等感官環(huán)境。用戶可以借助虛擬仿真設(shè)備，如VR眼鏡或頭盔、移動(dòng)手柄、位置信息跟蹤器等，實(shí)現(xiàn)與虛擬的環(huán)境之間進(jìn)行真實(shí)的互動(dòng)體驗(yàn)。目前，VR技術(shù)應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，覆蓋教育展示、娛樂(lè)、商業(yè)廣告、醫(yī)療、工業(yè)仿真等多個(gè)領(lǐng)域。

結(jié)合當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，其特點(diǎn)可歸納為以下三個(gè)方面：沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）、構(gòu)想性（Imagination），簡(jiǎn)稱“3I”。沉浸性，指的利用三維制作軟件進(jìn)行模型的構(gòu)建，搭建組合成一個(gè)虛擬的空間環(huán)境，用戶在面對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境時(shí)能夠體驗(yàn)到聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)等多重感知，而且可以自由參與其中實(shí)現(xiàn)與自然環(huán)境的實(shí)時(shí)互動(dòng)，并得到及時(shí)反饋。用戶借助VR設(shè)備，能夠擺脫時(shí)間空間的限制，完全沉浸在一個(gè)虛擬世界中并與之對(duì)話。交互性是指用戶可以通過(guò)佩戴VR眼鏡，借助壓力傳感器和位置信息追蹤，能夠與虛擬創(chuàng)設(shè)的環(huán)境實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動(dòng)，拉近與目標(biāo)對(duì)象之間的距離，獲取更逼真的感知效果。構(gòu)想性指的是以再現(xiàn)真實(shí)場(chǎng)景的方式在被動(dòng)接收信息的同時(shí)，還能產(chǎn)生新的感受和構(gòu)想，引導(dǎo)用戶主動(dòng)探索新的知識(shí)[3]。因?yàn)橛脩粼诮换ミ^(guò)程中，完全是自由不受外界限制的，為不同個(gè)體提供了個(gè)性化的想象空間。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字媒體中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)借助物理傳感設(shè)備及相關(guān)科學(xué)技術(shù)，通過(guò)數(shù)字圖形技術(shù)渲染，為用戶提供一個(gè)具備真實(shí)體驗(yàn)的三維虛擬空間。用戶可以與虛擬空間實(shí)時(shí)交互并獲得及時(shí)反饋，以獲得身臨其境的沉浸式體驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)上述體驗(yàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心在于視覺(jué)呈現(xiàn)與交互性。傳統(tǒng)數(shù)字媒體中，交互性指的是人們可以主動(dòng)地編輯、處理信息，用戶不需要像閱讀報(bào)紙、觀看電視一樣被動(dòng)地接受消息，而是主動(dòng)地、雙向地處理信息。它仍需要借助鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、顯示器等物理設(shè)備實(shí)現(xiàn)人與數(shù)字媒體作品之間的溝通互動(dòng)，一旦脫離物理媒介，人機(jī)互動(dòng)便終止或功能受限。而如今虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)滲透到數(shù)字媒體領(lǐng)域中，利用三維制作軟件構(gòu)建虛擬環(huán)境，人置身于規(guī)定范圍內(nèi)的實(shí)體環(huán)境中，通過(guò)佩戴VR頭盔，在計(jì)算機(jī)終端便可輕松實(shí)現(xiàn)交互，從而擺脫了物理環(huán)境的束縛。而且，用戶體驗(yàn)到的虛擬環(huán)境是三維立體的，可從多個(gè)角度去觀察、了解作用對(duì)象，并及時(shí)獲得互動(dòng)信息，空間感更強(qiáng)，可以進(jìn)一步激發(fā)用戶的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。除此之外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還融入了人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)，使得數(shù)字媒體作品功能更加強(qiáng)大與多樣化。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)數(shù)字媒體交互方式的改善

3.1 交互沉浸感進(jìn)一步加強(qiáng)

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，現(xiàn)代化發(fā)展中逐漸營(yíng)造了虛擬的空間環(huán)境，能夠讓人們?cè)谔摂M空間環(huán)境中漫游與對(duì)話，打破了傳統(tǒng)單向傳播的關(guān)系與形式[4]。傳統(tǒng)數(shù)字媒體作品追求技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，局限于聲光影的現(xiàn)實(shí)物質(zhì)性影像，而忽略了給用戶帶來(lái)的情感帶入及體驗(yàn)感。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用三維空間制作軟件，結(jié)合位置追蹤定位技術(shù)、仿真技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)，讓體驗(yàn)者身臨其境。比如VR技術(shù)與校園教育相結(jié)合，讓學(xué)生通過(guò)VR技術(shù)學(xué)習(xí)自然科學(xué)課程，真實(shí)近距離地觀察星空的構(gòu)造，對(duì)中子、離子、原子等專業(yè)術(shù)語(yǔ)有更清晰、直觀的認(rèn)識(shí)，從而真正掌握書(shū)本上晦澀難懂的科學(xué)知識(shí)。VR能夠打破時(shí)間和空間的一個(gè)概念，帶領(lǐng)用戶到過(guò)去和現(xiàn)在，甚至另外一個(gè)星球。VR實(shí)驗(yàn)室教學(xué)，則為學(xué)生提供了絕對(duì)安全的大型逼真實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，極大地促進(jìn)了學(xué)生的參與性，提高了其感知力。

3.2 交互形式更加多樣化

作品和觀者之間的“交互”是數(shù)字媒體藝術(shù)的重要表現(xiàn)形式，通過(guò)交互過(guò)程可以進(jìn)一步加強(qiáng)作品的體驗(yàn)，使主題得到升華[5]。傳統(tǒng)的數(shù)字媒體作品需要借助屏幕顯示器、觸摸屏等平面化的電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)的互動(dòng)，信息傳達(dá)相對(duì)延緩和滯后。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融入新媒體作品創(chuàng)作，打破了傳統(tǒng)人機(jī)相互獨(dú)立的局面，用戶可突破時(shí)間和空間的限制，完全置身于虛擬環(huán)境中。例如VR體驗(yàn)餐廳，消費(fèi)者可通過(guò)佩戴VR眼鏡，在就餐前對(duì)餐廳的環(huán)境、衛(wèi)生狀況、餐廳后廚管理等信息有了直觀的感受。顧客還可以借助手機(jī)終端觀看菜品的制作流程，感受美食的誘惑；進(jìn)一步體驗(yàn)蘊(yùn)含在食物中的風(fēng)土人情，使得顧客不僅品嘗到美食，也領(lǐng)略到了本土文化特色。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的加入使得餐飲更像是一次展覽體驗(yàn)，就像是去博物館或畫(huà)廊，獲得更多獨(dú)特的信息，拉近餐廳與食客之間的距離。這種體驗(yàn)方式突破了通過(guò)傳統(tǒng)菜單這一渠道了解一道菜的單一模式，更是結(jié)合視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)等多感官角度，深入了解美食的由來(lái)，使人印象深刻。這種獨(dú)特的服務(wù)模式充滿了創(chuàng)意、科技以及個(gè)性化，成為餐飲業(yè)吸引顧客的獨(dú)到之處。

3.3 用戶感知更加精準(zhǔn)化

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)在于其沉浸感和交互性，使得諸多VR作品在傳達(dá)信息方面更加豐富和精準(zhǔn)化，也更加注重客戶體驗(yàn)。例如VR醫(yī)療項(xiàng)目方面，VR設(shè)備可清晰展示專業(yè)人體虛擬解剖，讓非醫(yī)學(xué)專業(yè)人員，不用閱讀枯燥的醫(yī)學(xué)書(shū)籍，利用VR技術(shù)也能夠快速了解人類的身體各部位構(gòu)成，預(yù)防器官病變，起到一個(gè)很好的公益宣傳作用。醫(yī)學(xué)專家還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化的虛擬共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多人異地協(xié)同工作，輔助診斷和討論診療方案。而VR在醫(yī)學(xué)救助方面，更是能夠達(dá)到事半功倍的功效。比如醫(yī)務(wù)人員在進(jìn)行心臟復(fù)蘇訓(xùn)練時(shí)，佩戴上VR頭盔，立刻進(jìn)入到身臨其境，正確指導(dǎo)你按壓心臟的具體部位，而佩戴在手上的按壓器則會(huì)幫助醫(yī)護(hù)人員及時(shí)調(diào)整到準(zhǔn)確按壓力度，從而快速掌握人工呼吸這一急救技巧。因此VR技術(shù)能夠幫助經(jīng)驗(yàn)尚淺的醫(yī)務(wù)人員將紙上談兵的練習(xí)付諸實(shí)踐，掌握精確的醫(yī)學(xué)技能，節(jié)約大量的時(shí)間和精力。

4 小結(jié)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國(guó)內(nèi)發(fā)展起步較晚，目前大多數(shù)應(yīng)用于商業(yè)廣告、娛樂(lè)游戲中，很多技術(shù)尚存在不少缺陷，例如用戶長(zhǎng)期佩戴虛擬設(shè)備，處于虛擬環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生暈眩感，因此目前VR只能作為實(shí)際生活體驗(yàn)的一種補(bǔ)充，無(wú)法代替現(xiàn)實(shí)生活。但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，電子研發(fā)設(shè)備的更新?lián)Q代，網(wǎng)絡(luò)科技人才的成長(zhǎng)發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將成為下一個(gè)新媒體，實(shí)現(xiàn)人與環(huán)境之間的良性互動(dòng)。