計算機(jī)VR技術(shù)在數(shù)字媒體系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用方法

江蘇省南通中等專業(yè)學(xué)校 湯穎

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機(jī)仿真系統(tǒng)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)包含了很多方面，其中包括模擬環(huán)境、自然技能、傳感設(shè)備以及感知等多個方面的內(nèi)容。據(jù)了解，現(xiàn)階段VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)在很多領(lǐng)域有著驚人的實際應(yīng)用，這種技術(shù)主要是利用計算機(jī)生成一種模擬其他場景的畫面，從嚴(yán)格意義來說，是一種交互式的三維動態(tài)視景，并根據(jù)用戶的實體行為的系統(tǒng)增強(qiáng)用戶的沉浸感。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以說是仿真技術(shù)的一個較為重要方向，同時也是仿真技術(shù)與計算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合體。本文將對計算機(jī)VR技術(shù)在數(shù)字媒體系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用方法進(jìn)行深入研究。

1 數(shù)字媒體藝術(shù)與VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)概念

1.1 數(shù)字媒體藝術(shù)的概念

數(shù)字媒體技術(shù)（Digital Media Technology）(屬于計算機(jī)類)，其自身的主要宗旨是為社會培養(yǎng)集技術(shù)素質(zhì)和藝術(shù)素質(zhì)為一體的現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計人才。與傳統(tǒng)的數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)相比，本專業(yè)略注重技術(shù)素質(zhì)的培養(yǎng)，并且可以引導(dǎo)大眾不斷適應(yīng)新媒體藝術(shù)創(chuàng)作、網(wǎng)絡(luò)多媒體制作以及房地產(chǎn)業(yè)的演示動畫片的制作工作。數(shù)字媒體技術(shù)這個專業(yè)的任務(wù)歸根結(jié)底就是將“數(shù)字”信號變?yōu)椤懊襟w”信號，將計算機(jī)能看懂的符號，轉(zhuǎn)化為人能看懂的東西。數(shù)字媒體技術(shù)這個專業(yè)在不同的學(xué)學(xué)校所屬的學(xué)院也不同，有的屬于計算機(jī)學(xué)院，有的屬于藝術(shù)學(xué)院，有的屬于新媒體學(xué)院。所以，先找到自己的定位，你不是純粹的程序員，但是你要懂程序，你不是純粹的藝術(shù)生，但你要懂設(shè)計懂美感。

1.2 VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念

虛擬和現(xiàn)實這兩個詞語從本意上就具有一定的矛盾體征，若是將這兩個詞語放在一起，其實并沒有太大的研究意義，但科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，卻賦予了這兩個詞語更新穎的含義。按照最早提出的虛擬現(xiàn)實概念來看，虛擬現(xiàn)實又可以被稱作假想現(xiàn)實，也就是通過科學(xué)技術(shù)合成一種人工世界，可以引導(dǎo)相關(guān)人員清晰的認(rèn)知到這個領(lǐng)域與計算機(jī)領(lǐng)域之間不可分離的密切關(guān)系，同時表明信息科學(xué)是合成虛擬現(xiàn)實的基本前提。而VR技術(shù)就是在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一種可以引導(dǎo)用戶體驗虛擬世界的仿真世界。這種技術(shù)是利用計算機(jī)對現(xiàn)實世界進(jìn)行模擬，或者多虛假世界進(jìn)行幻想，進(jìn)而生成一種模擬環(huán)境，帶給用戶最真實的體驗。虛擬現(xiàn)實技術(shù)其實是仿真技術(shù)的一個重要方向。從嚴(yán)格角度來說，VR技術(shù)是一門富有挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅包含桌面式虛擬現(xiàn)實以及沉浸式虛擬現(xiàn)實，在增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實、分布式虛擬現(xiàn)實方面也有著十分重要的作用。

2 數(shù)字媒體藝術(shù)現(xiàn)狀

從嚴(yán)格角度來說，VR技術(shù)是根據(jù)先進(jìn)的數(shù)字媒體技術(shù)逐漸演變來的，也可以說是數(shù)字媒體專業(yè)中具有一定綜合性的可勁兒。從數(shù)字媒體專業(yè)的層面來看，VR技術(shù)其自身的特殊性十分強(qiáng)。并且在實際教學(xué)的過程中，VR技術(shù)課程一直都在與數(shù)字媒體藝術(shù)有著十分密切的聯(lián)系，同時也在發(fā)展的過程中，加入了與藝術(shù)學(xué)有關(guān)的學(xué)科?；跀?shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置，需要相關(guān)專業(yè)的人才將學(xué)科技術(shù)進(jìn)行緊密融合，充分利用其自身所特有的真實環(huán)境，盡可能的帶給該專業(yè)的學(xué)生多方面的感受體驗。當(dāng)今我國大部門在設(shè)置數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)VR技術(shù)課程的過程中，涉及最多的內(nèi)容便是沉浸式游戲設(shè)計，但由于它自帶一定的復(fù)雜性，因此可以帶給受眾更為真實的游戲體驗，在很大程度上提高受眾對這項技術(shù)的喜愛程度。

與院校內(nèi)的其他專業(yè)相比，在進(jìn)行數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)教學(xué)的過程中，該專業(yè)的教師不僅要看重對學(xué)生的技術(shù)教育，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對藝術(shù)教育的重視程度。也就是說，教師應(yīng)當(dāng)在實際教學(xué)的過程中，利用自身專業(yè)技能，找準(zhǔn)技術(shù)與藝術(shù)之間的平衡點，才可以從根本上促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。并且在實踐的過程中，教師很容易存在思想方面的偏差，部分教師過于看重技術(shù)方面的教學(xué)，進(jìn)而忽視了對學(xué)生的藝術(shù)教學(xué)，反之則相反，這也導(dǎo)致大部分高校培養(yǎng)出來的學(xué)生和計算機(jī)專業(yè)學(xué)生相比較，擁有一定的差異性，

若是與藝術(shù)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行比較，這些課程內(nèi)容又缺乏一定的創(chuàng)新性。其次，在教學(xué)的過程中出現(xiàn)了人才與就業(yè)市場不匹配的現(xiàn)象。隨著教師領(lǐng)域的不斷改革，我國就業(yè)市場以及相關(guān)部門逐步提高了對相關(guān)人才的需求，但相對應(yīng)的人才往往是供不應(yīng)求。并且由于計算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，各種新技術(shù)開始涌現(xiàn)，學(xué)生在校園內(nèi)學(xué)習(xí)的內(nèi)容不一定忽而社會的發(fā)展，也就激發(fā)了市場與學(xué)校教育不對應(yīng)的問題。在這樣的情況下，不僅會造成該專業(yè)教育資源浪費(fèi)，還會從根本上影響學(xué)生的就業(yè)前景。

3 虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)在數(shù)字媒體系統(tǒng)設(shè)計的應(yīng)用

3.1 數(shù)字媒體傳播途徑

傳統(tǒng)的媒體在進(jìn)行傳播的過程中所采用的渠道往往是電視媒介或者是報紙媒介，但隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的媒體傳播途徑已經(jīng)不能適應(yīng)社會大眾日益增長的信息需求。并且在數(shù)字媒體系統(tǒng)設(shè)計中融入虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)，可以充分促進(jìn)數(shù)字媒體傳播途徑的更新。并且在此基礎(chǔ)上，計算機(jī)可以建立一個獨(dú)立于現(xiàn)實世界的虛擬世界，將社會大眾帶到虛擬環(huán)境中，為大眾帶來更好的體驗感，也是最直觀的讓大眾了解到科技發(fā)展對于我們生活的重要性[1]。

3.2 創(chuàng)新信息傳播方式

在數(shù)字媒體系統(tǒng)設(shè)計的過程中，計算機(jī)VR技術(shù)可以根據(jù)不同用戶的具體需求，利用計算機(jī)技術(shù)對其思想進(jìn)行仿真生成，并且盡可能的將用戶帶入到虛擬環(huán)境中。這種較為新穎的傳播方式不僅可以給予受眾身臨其境的感覺，還可以在一定程度上更加具有時效性的優(yōu)勢。當(dāng)VR用戶真正進(jìn)入到虛擬世界之后，用戶可以在此過程中不斷獲取到自己想要的信息，并且可以在虛擬世界中利用傳感器以及控制器等，隨心所欲的進(jìn)行控制，以此輔助用戶獲得真實世界的體驗感[2]。

3.3 遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)

隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，以及教育事業(yè)的深入發(fā)展，遠(yuǎn)程教育也在此過程中為教學(xué)提供了新的思路，并且在實踐的過程中增加了其自身的真實性、互動性以及情節(jié)化特征。與此同時還突破了教學(xué)在時空方面的限制，這些都是VR技術(shù)其自身獨(dú)特的魅力所在。從國際互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，VR技術(shù)的出現(xiàn)，很有可能會引起教育方式的革命。舉例來說，遠(yuǎn)程教育在疫情期間展現(xiàn)了十分強(qiáng)大的優(yōu)勢[3]。

3.4 技能培訓(xùn)

若將VR技術(shù)應(yīng)用于技能培訓(xùn)方面，可以在很大程度上保障受培訓(xùn)人員的人身安全，并且可以充分節(jié)約培訓(xùn)成本。舉例來說，VR技術(shù)與飛行員的訓(xùn)練模擬器的融合，便是很好的例子，傳統(tǒng)的飛行員訓(xùn)練存在一定的危險性，若是將VR技術(shù)與其進(jìn)行融合，學(xué)員便可以通過虛擬世界反復(fù)練習(xí)。與傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式相比，這種訓(xùn)練方式不僅可以節(jié)約培新成本，還可以確保學(xué)員在訓(xùn)練的過程中的人身安全。除此之外，汽車模擬駕駛器也與VR技術(shù)進(jìn)行了融合，這樣可以引導(dǎo)訓(xùn)練者在虛擬世界中體驗到真車般的感覺，可以讓游客在輕松并且舒適的環(huán)境中快速掌握駕車技能。不僅可以引導(dǎo)游客掌握汽車的常識和駕駛技術(shù)，還可以在保障游客安全的狀況下體驗瘋狂飆車的樂趣[4]。

與此同時，VR技術(shù)還可以應(yīng)用于高難度和危險環(huán)境下的作業(yè)訓(xùn)練。舉例來說，醫(yī)療手術(shù)訓(xùn)練與VR技術(shù)的結(jié)合，可以不斷加強(qiáng)醫(yī)療手術(shù)訓(xùn)練過程，并且賦予訓(xùn)練者一定的物理特征。在這個過程中，醫(yī)生可以還原手術(shù)過程，以此達(dá)到訓(xùn)練以及研究的目的。不僅如此，美國還加強(qiáng)了在軍用飛機(jī)與VR技術(shù)融合研究，試圖通過仿真訓(xùn)練對駕駛員進(jìn)行場景模擬，盡可能的來減少飛行事故。除此之外，VR技術(shù)對外科手術(shù)仿真技術(shù)也有一定的積極作用。虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)除了會根據(jù)人體的感覺生成圖像外，還可以為使用者營造一個虛假的空間，突破時間與空間的雙重限制，這種方式更可以帶給人一種身臨其境的感覺，讓其體驗真實的感覺。除去專業(yè)人員的技能培訓(xùn)，還可以帶給社會大眾豐富的技能體驗。許多人對于飛行員以及其他職業(yè)有著濃厚的興趣，通過VR技術(shù)，這些人可以充分了解到這些職業(yè)的工作性質(zhì)，在一定程度上可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，這也是為社會培養(yǎng)人才的途徑之一。

并且數(shù)字媒體設(shè)計中也大量應(yīng)用了VR技術(shù)，通過將人類行為學(xué)與美學(xué)進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而在數(shù)字媒體領(lǐng)域?qū)R技術(shù)結(jié)合到自身的設(shè)計中去，最終達(dá)到吸引人們眼球的目的。從嚴(yán)格意義上來說，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)也包括桌面虛擬現(xiàn)實技術(shù)，同時也是當(dāng)今最被廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一。通過VR技術(shù)不斷提高了計算機(jī)系統(tǒng)自身的仿真技術(shù)，引導(dǎo)用戶進(jìn)入虛擬世界，并且通過三維投影設(shè)備的方式達(dá)到目的，也就是說，虛擬世界中的數(shù)據(jù)主要可由外部系統(tǒng)進(jìn)行操控，提高了VR技術(shù)的可操作性。在虛擬環(huán)境中，當(dāng)事人自身觀察角度的轉(zhuǎn)換會讓其產(chǎn)生身臨其境的感覺。不僅如此，VR虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)在產(chǎn)品展示、環(huán)境設(shè)計以及電子游戲中都有著較為廣泛的應(yīng)用。總的來說，VR技術(shù)的不斷發(fā)展，不僅可以充分滿足社會大眾日益增長的物質(zhì)文化需求，還可以在一定程度上促進(jìn)了社會的進(jìn)步，這也是對文化技術(shù)性的豐富。將圖像信息與人類自身的經(jīng)驗相融合，并通過圖像思維引導(dǎo)人們?nèi)⑺囆g(shù)與信息聯(lián)系到一起，進(jìn)而實現(xiàn)數(shù)字媒體設(shè)計任務(wù)[5]。

4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)字媒體藝術(shù)中的發(fā)展趨勢

從我國目前的發(fā)展趨勢來看，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展到了與媒體融合的階段，但是在一些方面還是存在不足之處。舉例來說，在將來數(shù)字媒體的某些應(yīng)用中，像是數(shù)字影視和網(wǎng)絡(luò)游戲，往往需要將真實拍攝的視頻與通過計算機(jī)技術(shù)制定的特定數(shù)字場景進(jìn)行高效融合，以此為用戶帶來身臨其境的感受和娛樂體驗，并且基于實時視頻融合的增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)，同時將其大量應(yīng)用在日常生活中。正是因為如此，基于動態(tài)視頻合成與交互的增強(qiáng)現(xiàn)實研究，已經(jīng)在不斷發(fā)展的過程中成為了計算機(jī)視覺和計算機(jī)圖形學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域需要進(jìn)行研究的重點課題，同時也是數(shù)字媒體技術(shù)未來發(fā)展的大勢所趨。大到軍用設(shè)備，小到社會大眾的游戲娛樂，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的實現(xiàn)之路還是較為困難的。若是技術(shù)和概念都可以獲得長足發(fā)展，那么增強(qiáng)現(xiàn)實也許會成為人們衣食住行不可或缺的一種生活方式，同時也將更為集中，帶給用戶快捷而高效的信息流動體驗，滿足技術(shù)發(fā)展的重要趨勢[6]。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有投入低、回收高的優(yōu)點，在很多方面都有可觀的前景。從過去看未來，我們不難預(yù)測這項技術(shù)也將在不斷實踐的過程中繼續(xù)朝著更加智能化以及電動化的方向發(fā)展。并且主要在動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、顯示技術(shù)、智能化語音虛擬現(xiàn)實建模以及大型網(wǎng)絡(luò)分布式虛擬現(xiàn)實這幾個方面得到長足的發(fā)展，這些領(lǐng)域不論是可行性還是效益價值，都是社會大眾十分值得期待的，所以我們應(yīng)該加強(qiáng)對此的研究。

5 結(jié)語

2019年，我國對于虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展支持力度加大，頻頻頒布政策推動虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2019年1月，工業(yè)和信息化部提出到2025年我國虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)整體實力要進(jìn)入全球前列，并明確了六項重點任務(wù)。國家政府機(jī)構(gòu)還在視頻產(chǎn)業(yè)、信息消費(fèi)、購物、廣電、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等各個方面明確了虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。與此同時，地方政府機(jī)構(gòu)也發(fā)布虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃，如青島市發(fā)布了2020—2022年虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃，可見國家對于我國虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重視。虛擬現(xiàn)實技術(shù)與數(shù)字媒體技術(shù)在一定程度上來說有著非常密切的關(guān)系，兩者對技術(shù)和能力的要求有很多共同之處。從某種意義上講，虛擬現(xiàn)實其實就是數(shù)字媒體技術(shù)在實際應(yīng)用當(dāng)中的一種綜合體現(xiàn)。因此，在數(shù)字媒體藝術(shù)設(shè)計專業(yè)開設(shè)虛擬現(xiàn)實課程，可以將其他課程所講述的技能進(jìn)行不斷的融合統(tǒng)一，為該專業(yè)的學(xué)生提供綜合訓(xùn)練，同時它對于培養(yǎng)學(xué)生的項目實踐能力和創(chuàng)新能力也具有十分重要的作用。