費正濤

摘要：虛擬現(xiàn)實技術(shù)是通過計算機操作全面仿真現(xiàn)實世界的技術(shù)，其主要是計算機技術(shù)和信息技術(shù)進行整合，在計算機中對現(xiàn)實進行模擬，以滿足一種人們一種內(nèi)心需求。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以應用在很多方面，對人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鳟a(chǎn)生很重大的影響。本文介紹了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本概念和特點，針對國內(nèi)外對于該技術(shù)的研究進行分析，并對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在商業(yè)產(chǎn)品中的運用做出簡要探討和研究。以期通過本文的分析能對虛擬現(xiàn)實技術(shù)有更加深入的了解，能盡早實現(xiàn)其在商業(yè)產(chǎn)品中的應用，推動我國經(jīng)濟的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實；技術(shù)；商業(yè)產(chǎn)品；研究

中圖分類號： G434 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是美國等發(fā)達國家在八十年代末期發(fā)展起來的一門新技術(shù)，到九十年代初期，人們才開始關(guān)注虛擬現(xiàn)實技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)早期主要運用于電視、游戲等娛樂項目中。目前正在向工業(yè)、商業(yè)、教育和醫(yī)學行業(yè)等擴展應用，在當前屬于一項非?；钴S的研究領(lǐng)域。

1虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

通常情況下，虛擬現(xiàn)實技術(shù)有以下三個特點[1-2]：①沉浸性：虛擬現(xiàn)實技術(shù)是結(jié)合人類的感官特點和心理特點通過計算機生成三維立體圖像，體驗著可以戴上具有顯示器的頭盔和能顯示數(shù)據(jù)的手套等設(shè)備，通過這些交互設(shè)備親身體驗虛擬環(huán)境，將自己融入到虛擬環(huán)境中，體驗一種身臨其境的感覺。②交互性：即人機交換，體驗者可以通過操作電腦鍵盤和鼠標進行交互，也能通過傳感設(shè)備進行交互，如頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套。計算機能感應到體驗者的手、眼、語言的運動，來調(diào)整系統(tǒng)屏幕上的聲音和圖像。在這里，體驗者同樣具有高度的自主性。③多感知性：因為計算機的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中具有多種感官設(shè)備和反應裝置，所以，體驗者通過計算機在虛擬的環(huán)境中可以感受視覺、聽覺、觸覺等多種感知來達到一種身臨其境的逼真效果。

2國內(nèi)外對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究現(xiàn)況

2.1美國主要在用戶界面、感知、后臺軟件和硬件等四個方面進行虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究。美國宇航局有一項著名的創(chuàng)作就是對哈勃太空望遠鏡的仿真，還通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立了訓練系統(tǒng)和空間站VR維護。2010年墨西哥和海底發(fā)生了大地震，美國科學家們利用虛擬現(xiàn)實分析系統(tǒng)，時刻關(guān)注受災地區(qū)的情況，同時預報該地是否有斷層移動的現(xiàn)象。美國在建筑虛擬動畫方面也做了深入研究，目前已經(jīng)建立了不少虛擬建筑場景。

2.2在歐洲，英國在觸覺設(shè)計和應用研究方面領(lǐng)先于其他很多國家。2011年4月，英國威廉王子大婚。英國一家公司通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬了大教堂和周圍建筑群，使用戶仿佛身臨其境。

2.3日本對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究處于領(lǐng)先地位，特別是對虛擬現(xiàn)實游戲的研究。日本東京大學科研院主要研究遠程控制方面；東京大學廣瀨研究室主要研究虛擬現(xiàn)實的可視化問題；筑波大學開發(fā)了虛擬行走原型系統(tǒng)。

我國對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究相對發(fā)達國家起步晚、有一定差距。不過近幾年來，在我國一些科研機構(gòu)和高校中，北京航空航天大學計算機系是我國最早研究VR的單位之一，該校在2000年8月成立了實驗室專門研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)；浙大CAD&CG國家重點實驗室研發(fā)了虛擬建筑環(huán)境的漫畫系統(tǒng)；哈爾濱工業(yè)大學對人類的表情做出了重點研究。目前，國內(nèi)很多大學生都在研究虛擬現(xiàn)實實景漫游，并且有些研究成果已經(jīng)被應用到城市建設(shè)和規(guī)劃中。

3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計中的應用

3.1產(chǎn)品外形的設(shè)定

產(chǎn)品設(shè)計人員可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬出來圖像確定產(chǎn)品的外形，并且還能從各個角度觀察產(chǎn)品，幫助設(shè)計人員改進產(chǎn)品中的不足之處，從而可以進一步優(yōu)化產(chǎn)品。

3.2產(chǎn)品布局檢測

一些結(jié)構(gòu)復雜的產(chǎn)品需要合理、科學的布局，設(shè)計者可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)很直觀的看到整個產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，設(shè)計人員可以參照計算機上的數(shù)據(jù)選擇最科學、合理的產(chǎn)品布局方式。同時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)對設(shè)計產(chǎn)品整個具象進行再現(xiàn)[3-4]，包括外形設(shè)計到內(nèi)部結(jié)構(gòu)都能呈現(xiàn)出來，通過人機交互的方式讓設(shè)計人員更為直觀的感受產(chǎn)品，方便找出設(shè)計不當?shù)牡胤?，從而進一步完善產(chǎn)品，這樣一來，就能科學、高效的規(guī)劃產(chǎn)品的布局。

3.3產(chǎn)品的宣傳

宣傳產(chǎn)品是銷售產(chǎn)品的一個重要環(huán)節(jié)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠幫人們將虛擬的事物“真實化”，為觀眾提供更多的感知能力，更為生動、直觀的將產(chǎn)品展示給觀眾。虛擬現(xiàn)實技術(shù)極大的吸引了觀眾的眼球。

4虛擬現(xiàn)實技術(shù)與上海世博會

2010年5月到10月，第41界世博會在我國上海舉行。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在這次世博會上得到多方面的應用，主要體現(xiàn)在世博館規(guī)劃設(shè)計、館內(nèi)虛擬展示和網(wǎng)上世博會三個方面。

1.世博會虛擬規(guī)劃設(shè)計

針對世博會場地和場館的規(guī)劃，設(shè)計者利用虛擬現(xiàn)實設(shè)計大大提高了場地規(guī)劃的科學性的效率。設(shè)計中，世博局引入CityMaker系統(tǒng)對用地范圍的實際建筑進行三維建模，將得到的現(xiàn)狀圖片、AutoCAD圖紙等數(shù)據(jù)資料進行疊加。對于改造方案，也利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)比較選出最為合理的設(shè)計方案。

2.世博場館內(nèi)虛擬展示

上海世博會全面采用了虛擬展示系統(tǒng)。例如沙特360度環(huán)幕的珍寶劇院，在播放深海奇景、星級穿越等情景時，讓觀眾身臨其境、心潮澎湃，虛擬現(xiàn)場為觀眾帶來了非常強烈的視覺體驗。世博會石油館也利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，石油館的影院中播放的4D電影《石油夢想》，為觀眾展示了石油演變的整個過程，結(jié)合4D影片的效果和情節(jié)，設(shè)計放映廳的座椅可以前傾后仰，為觀眾帶來動感體驗，同時還能聽到風聲、聞到石油的氣味等，使觀眾對影片印象深刻。

3.網(wǎng)上世博會

網(wǎng)上世博會是實體世博會的擴展和補充。網(wǎng)上世博會是中視典數(shù)字科技有限公司的VRP-museum系統(tǒng)和水晶石公司的N-city系統(tǒng)等共同制作完成。網(wǎng)上世博會通過交互的方式為場外人員介紹了世博會的大量背景，包括游線預覽、場館介紹等。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)成為各個領(lǐng)域發(fā)展的突破手段，通過它向人們展示未來生活的片段。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅在商業(yè)展示中給人們帶來驚奇的體驗，在其他建筑設(shè)計、數(shù)字化酒店、大型工程漫游和醫(yī)學研究等各方面都有廣泛應用。由此可見，科學技術(shù)的應用對我們生活的影響越來越大。

結(jié)束語：

作為一項新興技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)帶給人們大量的視覺體驗，拉近了觀者與展示產(chǎn)品的距離，有效節(jié)約了設(shè)計成本，其應用前景十分廣闊，但仍有許多問題有待研究，只有真正找到這些問題的技術(shù)實現(xiàn)途徑時，信息處理系統(tǒng)和人之間的隔閡才能完全被克服。

參考文獻：

[1]趙沁平.虛擬現(xiàn)實中的科學技術(shù)問題[J].中國計算機學會通訊.2013，（1）：12-14.

[2]劉光然，張麗霞.虛擬現(xiàn)實技術(shù)[M].北京：清華大學出版社，2010（08）：3-4.

[3]胡曉強.虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)與應用[M].北京：北京郵電大學出版社.2012，（08）：3-4.