徐嘉簃

【摘要】首先介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)的基本概念及特征，然后介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展歷史，并在此基礎(chǔ)上對于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)、醫(yī)學(xué)、購物中的應(yīng)用，進(jìn)行了分析與總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 虛擬教學(xué) 醫(yī)學(xué) 購物 虛擬應(yīng)用

一、引言

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，將虛擬現(xiàn)實(shí)引用進(jìn)入教學(xué)、醫(yī)學(xué)、購物領(lǐng)域也將成為以后發(fā)展的一個重要趨勢。虛擬現(xiàn)實(shí)可以使人們更加直接的接觸到更多觸不可及的東西，將許多的事物從二維轉(zhuǎn)變?yōu)槿S呈現(xiàn)給人們。虛擬現(xiàn)實(shí)能夠使教學(xué)更加立體的呈現(xiàn)給人們，使人們得以能夠更好地培養(yǎng)興趣，更有效地掌握知識，能夠讓醫(yī)學(xué)發(fā)展的更為成熟，提高各種手術(shù)的成功率以及人們對的有限壽命，能夠使得購物更為方便，有效減少不法商家的詐騙行為。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概念及特征

1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡稱VR，全稱“Virtual Reality”，是一種由計算機(jī)技術(shù)創(chuàng)造的虛擬新世界，它主要利用計算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)等技術(shù)，創(chuàng)造出一個逼真的三維虛擬環(huán)境，并且通過各種傳感器和可視化設(shè)備，將畫面、聲音等作用于用戶的感官，使用戶能夠“沉浸”在虛擬的環(huán)境中，真實(shí)的感受虛擬。虛擬現(xiàn)實(shí)的基本內(nèi)涵包括：操作者可以通過人的肢體動作來與虛擬環(huán)境發(fā)生交互，而虛擬的環(huán)境在現(xiàn)實(shí)之中并不存在，而是由計算機(jī)通過相應(yīng)的程序生成的一種虛擬環(huán)境。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本特征

沉浸性，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是根據(jù)人類的感官的特點(diǎn)，借助高科技系統(tǒng)來生成虛擬環(huán)境的。在這種情況下生成的虛擬環(huán)境能夠讓用戶有一種身臨其境之感，如同存在于一個真實(shí)的世界一樣，使用者帶上頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套等VR設(shè)備后，即可以將自己置身于一個虛擬的卻又十分真實(shí)環(huán)境之中。當(dāng)使用者轉(zhuǎn)動身體的任意部位時時，虛擬現(xiàn)實(shí)中對應(yīng)的圖象也將發(fā)生相應(yīng)變化。

交互性，是指當(dāng)用戶在真實(shí)的世界中做出某一行為時，虛擬世界中的圖象也會發(fā)生相應(yīng)的變化;同時當(dāng)用戶用手去抓虛擬環(huán)境下的某一樣物體時，能夠真實(shí)的感受到此物體的存在。

構(gòu)想性，是指虛擬現(xiàn)實(shí)向參與者提供了一種可以想象的機(jī)制，參與者可以根據(jù)定性和定量的環(huán)境的合理性的認(rèn)識，進(jìn)行想象，從而達(dá)到拓寬知識范圍，促進(jìn)提高的目的。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展歷史

20世紀(jì)60年代至20世紀(jì)80年代，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備由一位名叫Hugo Gernsback（雨果·根斯巴克）的科幻作家的幻想變?yōu)榱薎van Sutherland所設(shè)計出第一款頭戴式顯示Sutherland這一現(xiàn)實(shí)。并且在1987年任天堂的公司也推出了Famicom 3D System眼鏡。然而，20多年來出現(xiàn)的只是設(shè)備，直到1990年，J.Lanier，美國VPL Research公司的創(chuàng)始人，才造出VR（Virtual Reality）這個詞。

此后，許多公司都陸陸續(xù)續(xù)進(jìn)行VR技術(shù)的研發(fā)20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初，Virtual Boy橫空出世，索尼公司也研發(fā)出一個高級頭戴顯示器，然而都因?yàn)榉N種原因而不能走下去。

2014年，三星宣布和Oculus合作推出的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔GearVR。2015年，F(xiàn)acebook與該公司旗下的Oculus正式推出了Rift虛擬現(xiàn)實(shí)眼罩。但直到2016年，OculusRift才開啟預(yù)購，但因?yàn)楫a(chǎn)能不足，發(fā)售連連受阻，沒有能力大量鋪貨。2015年，巴塞羅拉世界移動通信大會舉行期間，HTC與V社（Valve，就是制作出CS，反恐精英，求生之路，DOTA2的公司）聯(lián)合開發(fā)的HTC Vive橫空出世。

四、虛擬現(xiàn)實(shí)與現(xiàn)實(shí)社會的結(jié)合

（一）VR技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

1.虛擬教學(xué)的定義

虛擬教學(xué)就是利用VR技術(shù)使學(xué)生沉浸于一個虛擬的教學(xué)環(huán)境之中，這個環(huán)境之中的所有事物都是由計算機(jī)系統(tǒng)生成的，包括虛擬的老師，虛擬的學(xué)習(xí)伙伴，虛擬的學(xué)習(xí)器材以及虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境。

在這個虛擬現(xiàn)實(shí)在教育方面，學(xué)生可以通過特定的裝備，進(jìn)入虛擬世界，通過視覺、聽覺、觸覺等感官的感受，去體會這個虛擬的教學(xué)環(huán)境，并且學(xué)生可以自由地選擇自己所能夠適應(yīng)的環(huán)境，這對于學(xué)生培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣以及對學(xué)習(xí)進(jìn)行更深入的探究有著深遠(yuǎn)的意義。

在這個虛擬的教學(xué)過程之中，教師是虛擬化的，這些虛擬化的教師可以根據(jù)學(xué)生的特定要求，來進(jìn)行相應(yīng)的課程，并能夠適時地調(diào)整教學(xué)方案以及教學(xué)計劃，就如同如今的一對一教學(xué)一般，更好的服務(wù)每個學(xué)生，做到教學(xué)針對化。部分的學(xué)生也同樣是虛擬化的，一個好的學(xué)習(xí)環(huán)境對于一個學(xué)生來說極其重要，然而一個好的學(xué)習(xí)環(huán)境需要的不僅僅是老師以及外在的環(huán)境，更重要的是一起學(xué)習(xí)的同學(xué)，而在這個虛擬世界之中，會創(chuàng)建虛擬學(xué)生，虛擬學(xué)生是一個理想的學(xué)生，可以幫助有困難的同學(xué)，成為其他學(xué)生的榜樣，并創(chuàng)造出一種積極地學(xué)習(xí)氛圍，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。教學(xué)資源也會進(jìn)行虛擬化，有效地解決了資源的分配不足問題，并將一些已經(jīng)毀壞的建筑還原，使學(xué)生得以更身臨其境的感受教學(xué)的氛圍。

2.虛擬教學(xué)的特點(diǎn)

使使用者能夠更好地沉浸于教學(xué)環(huán)境之中，從而產(chǎn)生對于學(xué)習(xí)的興趣，并且能夠使使用者不受時間空間限制的進(jìn)行學(xué)習(xí)。

3.虛擬教學(xué)帶來的變化

通過虛擬現(xiàn)實(shí)在教育方面的應(yīng)用，可以方便教師的教學(xué)以及可以更方便地為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資料及方案，并且在虛擬現(xiàn)實(shí)之中，可以還原出一些已經(jīng)不存在的環(huán)境，可以更加有助于學(xué)生對于知識的吸收及鞏固。

虛擬現(xiàn)實(shí)還具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，學(xué)生可以在逼真的教學(xué)環(huán)境之下進(jìn)行學(xué)習(xí)，既節(jié)約成本又能夠使時間訓(xùn)練及時的跟上時代的步伐。

（二）VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

1.虛擬醫(yī)學(xué)的定義

虛擬醫(yī)學(xué)是指利用VR技術(shù)建立虛擬的人體模型，借助于跟蹤球、感覺手套等設(shè)備，使得學(xué)生可以很容易了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu)。

2.虛擬醫(yī)學(xué)的特點(diǎn)

可以通過一個虛擬的世界，進(jìn)入人體環(huán)境，從而更迅速的尋找到病因，從而得出相應(yīng)的解決方案。并且一些剛剛?cè)胄械尼t(yī)生可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對于操作進(jìn)行反復(fù)地練習(xí)，提高自己的熟練度，從而更好地服務(wù)于社會。

3.虛擬醫(yī)學(xué)帶來的變化

在醫(yī)學(xué)院校，學(xué)生可以通過虛擬醫(yī)學(xué)技術(shù)，進(jìn)行虛擬的“尸體”解剖和各種手術(shù)的反復(fù)練習(xí)。由于這項(xiàng)技術(shù)不受時間，空間以及次數(shù)的限制，學(xué)生們可以反復(fù)操練，達(dá)到肌肉記憶，從而可以更好的提高自己的實(shí)踐熟練度。一些用于醫(yī)學(xué)培訓(xùn)、研究、治療的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其優(yōu)越性和效果是如今的技術(shù)不可比擬的。

同樣，外科醫(yī)生在真正動手術(shù)之前，也可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的幫助，在顯示器上重復(fù)地模擬手術(shù)，移動人體內(nèi)的器官，尋找最佳手術(shù)方案并提高熟練度，從而提高手術(shù)的成功率。

（三）VR技術(shù)在購物中的應(yīng)用

1.虛擬購物的概念

虛擬購物是指賣家可以在淘寶等機(jī)構(gòu)之中安裝虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)后，買家可以通過虛擬技術(shù)，直觀的看到，觸摸到店鋪之中的商品，從而進(jìn)行選擇。

2.虛擬購物對于現(xiàn)實(shí)購物的影響

虛擬現(xiàn)實(shí)可以幫助買家更形象的體會到所選擇的物品的質(zhì)量，并且足不出戶就能夠想在實(shí)體店一樣購物，節(jié)省了時間上以及空間的麻煩。

五、結(jié)論

VR技術(shù)可以提供給人們以無限的想象力，讓人們感受到真正的足不出戶而日行萬里，并給人以一種真實(shí)的感受，能夠很好的開發(fā)人們的想象力，培養(yǎng)人們的興趣，提高人們的實(shí)踐能力，從而提高人類的整體水平。

然而目前，VR技術(shù)還并沒有完全的成熟，仍存在著許多的缺陷。比如，如何將兩個虛擬的環(huán)境聯(lián)合，等等。

但VR技術(shù)不斷完善，終有一天將會成熟，逐漸普及。今后人們可以利用VR技術(shù)進(jìn)行各項(xiàng)活動，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將會更好地服務(wù)于人類。

參考文獻(xiàn)：

[1]南昌師范學(xué)院學(xué)報.2008.

[2]軟件導(dǎo)刊.2012.

[3]中國教育信息化.2007.

[4]中國現(xiàn)代教育裝備.2006.

[5]數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用.2012.