【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實；三維虛擬漫游；技術(shù)應用

1 三維虛擬技術(shù)的產(chǎn)生

三維虛擬技術(shù)（80年代初正式提出了“Virtual Reality”一詞）又稱“虛擬技術(shù)”或者“靈境技術(shù)”，1965年，一篇名為<<終極的顯示>>的論文首次提出了虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基本思想，Sutherland創(chuàng)造性地認為這個技術(shù)以后會被開發(fā)出來，甚至被廣泛應用于各個領(lǐng)域。這一論斷的提出讓人們已不滿足于用圖紙、屏幕、二維GIS或二維景觀來表達與展現(xiàn)世界。從此，相關(guān)方面的專家才開始對三維虛擬技術(shù)的相關(guān)探索與研究。

2 三維虛擬技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

虛擬技術(shù)早在九十年代就應經(jīng)被廣泛關(guān)注，但是直到最近十年間才被人們所熟知。主要原因是在當時它需要基于一定的計算機與圖形圖像處理知識技術(shù)儲備，以及高額的研究費用，而且當時人們沒有認識到三維虛擬技術(shù)的市場潛力以及可開發(fā)性。而如今，計算機技術(shù)的廣泛普及，尤其是各高校計算機專業(yè)教育的迅速發(fā)展，以及高配置計算機的普遍應用，降低了開發(fā)與研究三維虛擬技術(shù)的成本，讓虛擬技術(shù)的平民化應用成為了可能。它主要是利用計算機，構(gòu)建一個三維虛擬的場景，從而給人的視覺以沉浸感的錯覺，使人有“身臨其境”的感覺，以及以目前Multigen 和 Vega等相關(guān)的虛擬模型構(gòu)建主流軟件為依托，提高虛擬場景的真實性、交互性。人機對接的實現(xiàn)讓用戶與模擬的環(huán)境可以互動，是三維虛擬技術(shù)的進一步發(fā)展。

3 三維虛擬技術(shù)的應用現(xiàn)狀

三維虛擬技術(shù)的尖端發(fā)展主要集中在軍事以及地理領(lǐng)域，而三維虛擬技術(shù)的普遍應用主要是在商業(yè)領(lǐng)域。主要集中在強調(diào)客戶體驗的相關(guān)領(lǐng)域，例如車展展示、旅游景點展示、房地產(chǎn)住房展示、校園規(guī)劃設計等方面。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，許多人都有在網(wǎng)絡上通過親身體驗了解相關(guān)信息的需求。因此，360全景虛擬現(xiàn)實技術(shù)需求量在增加。

在軍事領(lǐng)域，形成虛擬三維視圖有利于勘探地形，了解當?shù)氐臍夂颦h(huán)境，分析高地平原的分布情況，從而調(diào)整軍備，整編部隊。三維模擬還可以模擬戰(zhàn)場，體驗戰(zhàn)術(shù)應用情況，從而及時調(diào)整戰(zhàn)略，降低戰(zhàn)爭成本，減少操作失誤。因此，三維虛擬技術(shù)在軍事領(lǐng)域得到了廣泛應用，相關(guān)技術(shù)也處于行業(yè)最高水準。在地理研究方面，有利于礦藏勘探以及實踐教學，它代替了傳統(tǒng)的長途跋涉，讓地形分析變得快捷方便。在教學方面，還可以將此技術(shù)與相關(guān)藝術(shù)表現(xiàn)力相結(jié)合，實現(xiàn)虛擬學習系統(tǒng)，使學生產(chǎn)生交互感，提高教學質(zhì)量。

在商業(yè)相關(guān)領(lǐng)域，由于三維虛擬技術(shù)不同于圖片展示與視頻展示，它更強調(diào)客戶的體驗感以及與景物的互動性，而且其操作簡便，門檻較低，只需一個鼠標，就可以完成體驗。不需要任何復雜技術(shù)，就能實現(xiàn)耳、眼雙重體驗，客戶獲取資料的途徑是主動的而不是被動的。所以，三維虛擬技術(shù)的成功案例，提高了該產(chǎn)業(yè)的知名度、增強了其影響力。首先，三維虛擬技術(shù)的不斷探索發(fā)展，取得了長足的進步。通過3DSMAX建模、Virtools構(gòu)建漫游引擎，在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中實現(xiàn)了基于遞進網(wǎng)格簡化的LOD簡化技術(shù)，并且取得了令人耳目一新的效果。在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中實現(xiàn)了仰視、俯視、上升、下降、前進、后退、轉(zhuǎn)身等功能。這是文本、靜態(tài)圖像、二維動畫、三維動畫所無法實現(xiàn)的真實體驗感。其次，LOD技術(shù)滿足了用戶的實時性體驗，它可以渲染圖像讓畫面更加逼真，此種方法也需要較強的建模功底以及專業(yè)技術(shù)要求，有效的建模方法以及過硬的建模技術(shù)是實現(xiàn)LOD技術(shù)的關(guān)鍵。此外，360度全景虛擬現(xiàn)實技術(shù)進一步探索將Photoshop技術(shù)、仿真處理技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)相結(jié)合，提高企業(yè)的核心競爭力，推動三維虛擬現(xiàn)實的技術(shù)在競爭中發(fā)展。

三維場景漫游系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的綜合應用，目前三維虛擬漫游技術(shù)最大難點在于：如何把握好三維場景模型繪制的真實感和模型的實時繪制效率之間的平衡。在三維虛擬現(xiàn)實過程中，應該采用優(yōu)秀的建模方法來降低場景的復雜度，同時運用場景簡化技術(shù)來提高系統(tǒng)執(zhí)行效率。這樣做既保證了一定的繪制質(zhì)量，又不造成用戶在系統(tǒng)內(nèi)漫游時的運動不適。

但此產(chǎn)業(yè)也存在一定的缺陷阻礙長足發(fā)展，例如從業(yè)者社會大部分經(jīng)驗不夠深，在諸多競爭中處于劣勢，優(yōu)勢企業(yè)處于壟斷地位，中小企業(yè)難以發(fā)展。而且web項目類的公司存在較多，而且分布在北上廣等一線，城市公司競爭較大。在市場推廣方面，人們對三維全景漫游了解不多，對其效果保持懷疑態(tài)度，部分客戶可能不易接受。虛擬現(xiàn)實技術(shù)大多應用Multigen Creator軟件作為建模的關(guān)鍵技術(shù)及數(shù)據(jù)庫優(yōu)化技術(shù)，但此技術(shù)的應用成本較高，而且不利于圖像的采集以及圖片的編輯，圖像往往清晰度較差，采取矢量圖片的難度較大。Vega的實時渲染技術(shù)讓畫面反應較慢，往往對虛擬環(huán)境的實時性產(chǎn)生影響，使用戶無法享受及時切換的體驗。三維虛擬的難點在于在虛擬的三維空間當中不存在物理運行規(guī)律，換言之，牛頓力的三的定律在此空間中較難實現(xiàn)，如何構(gòu)成物體在受力時的移動，以及物體的自由墜落，是三維虛擬技術(shù)的研究方向所在。

參考文獻

[1]羌紅.桌面三維虛擬學習環(huán)境的設計與實現(xiàn)[D].浙江師范大學，2010.

[2]湯磊.基于Virtools的三維場景實時漫游系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D].大慶石油學院，2007.

[3]洪紅.虛擬射擊系統(tǒng)軟件設計[D].電子科技大學，2009.

[4]黃薇.立體式虛擬校園的建模技術(shù)與數(shù)據(jù)表現(xiàn)方法[D].華中師范大學，2006.