張若洲

[摘 要]虛擬的環(huán)境主要是通過計算機(jī)生產(chǎn)的，在視覺、聽覺、觸覺等方面作用于用戶，從而產(chǎn)生身臨其境般的感覺。這是一門和計算機(jī)、圖像處理和模式識別、語音及音響處理、人工智能技術(shù)、傳感和測量以及反正等技術(shù)有機(jī)結(jié)合的技術(shù)。借助計算機(jī)，我們便能過進(jìn)入該虛擬環(huán)境中，對其中的對象進(jìn)行操控，從而實現(xiàn)交互?；诖耍疚脑敿?xì)探討了vr技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域。

[關(guān)鍵詞]vr技術(shù) 虛擬現(xiàn)實技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號：TU741.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）25-0366-01

Vr技術(shù)即虛擬現(xiàn)實技術(shù)，這是一種通過對人的視覺、聽覺以及觸覺等行為進(jìn)行模擬的高度仿真人機(jī)交互技術(shù)。這是一門交叉性的學(xué)科，涉及到了包括計算機(jī)圖形學(xué)、計算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)以及傳感技術(shù)等領(lǐng)域的學(xué)科。無論是其生成的視覺環(huán)境，還是音效，都是立體的，所以這種技術(shù)改善了人和計算機(jī)之間原本單調(diào)、生硬以及被動的狀態(tài)，讓人在身臨其境般的感受中戀戀不舍。

一、vr技術(shù)簡介

（一）vr技術(shù)的概念及分類

虛擬現(xiàn)實技術(shù)也叫做vr技術(shù)，它所指的是借助于三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)以及人機(jī)接口技術(shù)等新興技術(shù)，營造成三維逼真的虛擬環(huán)境。該技術(shù)是通過創(chuàng)設(shè)文字圖形、圖像、動畫、聲音以及視頻等各種信息為一體的人機(jī)交互環(huán)境，建設(shè)內(nèi)容豐富、圖文并茂且動靜結(jié)合的虛擬環(huán)境。置于此環(huán)境中，能夠極大的刺激著人們的大腦、眼睛、手、口等器官，讓人在身臨其境中體會到近乎真實的感受。

按照支持設(shè)備來分類，可以分成沉浸式和非沉浸式。沉浸式主要是除了計算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備以外，還應(yīng)該加入那些比較特殊的外部設(shè)備，從而為體驗者提供更多可以感知的視覺、觸覺以及嗅覺等信息。這些外部設(shè)備可以是三維立體顯示器，也可以是數(shù)字手套等。非沉浸式主要指除了計算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備以外，不加入其他的外部設(shè)備，只為用戶提供視覺和聽覺的感受，盡可能的通過計算機(jī)軟件，為用戶營造出虛擬現(xiàn)實的環(huán)境。

按照漫游的方式來進(jìn)行分類，可以分成自動漫游以及交互式漫游。自動漫游主要指制作者需要先將漫游的路徑設(shè)定好，再由計算機(jī)按照預(yù)先設(shè)定好的路徑將虛擬的場景展現(xiàn)出來。交互式漫游和自動漫游存在的一個最大不同之處便是其漫游路徑，前者是由體驗者借助于鼠標(biāo)、鍵盤以及其他的特殊設(shè)備來進(jìn)行操作的，不會受到角度和方位的限制便能夠看到虛擬的場景。

（二）vr技術(shù)的特征

第一，沉浸感。主要指vr技術(shù)能夠使得使用者和計算機(jī)之間實現(xiàn)完全的自然交互，從而陶醉于所創(chuàng)設(shè)的虛擬環(huán)境中。

第二，交互性。主要指vr技術(shù)能夠使得使用者不再被動的接受信息，而是借助于交互輸入設(shè)備，實現(xiàn)對虛擬物體的操作，從而將虛擬的環(huán)境改變。

第三，想象。主要指vr技術(shù)能夠使得使用者站在定性和定量有機(jī)結(jié)合的環(huán)境里，實現(xiàn)理性和感性的雙重認(rèn)知，從而更深入的了解，并產(chǎn)生新的創(chuàng)意。

二、vr技術(shù)的應(yīng)用

（一）教育培訓(xùn)中的應(yīng)用

首先，通過vr技術(shù)可以用來演示設(shè)備的工作過程。我們知道不管是機(jī)械設(shè)備，還是電子設(shè)備，或者是其他的很多設(shè)備，其工作的過程我們是無法看到的。如果借助于掛圖教學(xué)，必然是無法將其立體且連續(xù)的展現(xiàn)在我們眼前，但是，如果通過vr技術(shù)，則可以將設(shè)備的工作過程展現(xiàn)在我們眼前，使學(xué)生能夠更加直觀的看到設(shè)備的工作過程，從而明白工作原理，提升教學(xué)效果。

其次，通過vr技術(shù)能夠?qū)⒐こ讨须y以展示的損壞現(xiàn)象展現(xiàn)出來。它主要應(yīng)用于施工工程教學(xué)，由于這些教學(xué)中會涉及到設(shè)計以及施工不當(dāng)而造成的事故現(xiàn)象，但是這些現(xiàn)象要想在現(xiàn)實中模擬出來，肯定是不太可能的，而借助于vr技術(shù)，則可以把各種不同事故的原因，以及各種事故形象的展現(xiàn)給我們。

當(dāng)然，在教育領(lǐng)域中，vr技術(shù)的也應(yīng)用還有很多，比如醫(yī)學(xué)教學(xué)，可以通過構(gòu)建虛擬人體，使學(xué)生能夠更清楚的知道人體的構(gòu)造和功能?？偟膩碇v，vr技術(shù)通過生動且逼真的將教學(xué)內(nèi)容展現(xiàn)在學(xué)生的面前，來促使學(xué)生更好地掌握知識，提升學(xué)生的積極性，最終提升教學(xué)效果。

（二）在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

Vr技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用也是極富意義的。具體來講，通過對vr技術(shù)的應(yīng)用，能夠幫助我們在虛擬的環(huán)境當(dāng)中，構(gòu)建虛擬的人體模型，并結(jié)合跟蹤球以及感覺手套等，又能夠幫助學(xué)生更好的了解和明白人體的結(jié)構(gòu)，這種方式顯然要比教科書來的有效。另外，借助于vr技術(shù)，能夠更好地為醫(yī)療手術(shù)訓(xùn)練服務(wù)，比如可以通過CT以及MRI數(shù)據(jù)，在計算機(jī)中建立人體的模型，或者專門建立某一個器官的模型，通過為其賦予物理特征，加之?dāng)?shù)據(jù)手套等高精度交互工具，便能夠為學(xué)生模擬一個手術(shù)過程，從而更深刻的幫助學(xué)生記憶。此外，vr技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用還能夠應(yīng)用于解剖教學(xué)以及復(fù)雜手術(shù)過程的規(guī)劃等等，還可以在手術(shù)中，給予操作上的輔助，并對手術(shù)的結(jié)果做出預(yù)測。

（三）在建筑中的應(yīng)用

和上面兩種應(yīng)用不同的是，在建筑處理上的應(yīng)用，主要可以分為兩個方面，第一，建筑物面很多的處理中；第二，建筑每一個面材質(zhì)比較復(fù)雜的處理中。具體來講：

Vr技術(shù)在規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用，主要是通過構(gòu)建建筑動畫的方式，來把規(guī)劃的區(qū)域展示出來，從而可以站在各個角度上全方位的進(jìn)行審視，并站在更高決策層進(jìn)行完善。

Vr技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用，主要是通過構(gòu)建建筑動畫的方式，不但能夠?qū)ㄖ锏耐庥^進(jìn)行觀察，從而判斷其有沒有滿足業(yè)主要求。而其還能夠判斷建筑和周圍環(huán)境的和諧與否，避免了建造完成之后才發(fā)現(xiàn)和所在區(qū)域原本風(fēng)格不協(xié)調(diào)的問題。

Vr技術(shù)在裝飾設(shè)計中的應(yīng)用，通過構(gòu)建建筑動畫的方式，設(shè)計師可以把設(shè)計的方案展現(xiàn)給客戶，客戶能夠從中觀察，從而發(fā)現(xiàn)問題提出要求，和設(shè)計師進(jìn)行交流，表達(dá)他們的想法，更好地完善方案，從而更符合客戶要求。

當(dāng)然，除了上述所說的應(yīng)用領(lǐng)域，vr技術(shù)還被廣泛的應(yīng)用于制造業(yè)、軍事等多種領(lǐng)域，總的來說，vr技術(shù)下營造的虛擬現(xiàn)實是極富活力且有著廣闊應(yīng)用前景的，它的發(fā)展是傳統(tǒng)交流方式的革命性飛躍，實現(xiàn)了人機(jī)的更人性化交互，是一種值得推廣和使用的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李建榮，孔素真.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的應(yīng)用研究[J].實驗室科學(xué)，2014，03：98-100+103.

[2]王晨晨.虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在圖書館的應(yīng)用[J].圖書館學(xué)研究，2011，20：34-37+33.

[3]劉淑芬，曾紅，劉輝.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用與研究[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2009，03：8-9+11.