張錦軒

【摘要】? ? 目前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）作為一種新興的科學(xué)，逐漸影響改變著人們的生活。虛擬現(xiàn)實(shí)作為一個(gè)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、人工智能等多種技術(shù)結(jié)合的交叉技術(shù)，目前已應(yīng)用于醫(yī)療、教育、娛樂等各方面，在很大程度上提升人們的生活質(zhì)量。它被認(rèn)為是當(dāng)前影響人們生活的重要技術(shù)之一，本文將對(duì)該技術(shù)做一個(gè)詳細(xì)的描述，闡述其優(yōu)勢，以及在人們生活中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞】? ? 虛擬現(xiàn)實(shí)? ? 應(yīng)用? ? 優(yōu)勢

一、引言

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能、傳感器技術(shù)等多方面技術(shù)的發(fā)展，VR技術(shù)得到飛速進(jìn)步。VR技術(shù)是以追求仿真的效果為目標(biāo)的新型技術(shù)，著重于生成具有多感知性、存在感、交互性以及自主性的三維逼真圖像。人們對(duì)于這樣新興技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，大力發(fā)展VR技術(shù)，通過與其他高新技術(shù)結(jié)合，不斷實(shí)踐應(yīng)用，不斷創(chuàng)新。因此VR技術(shù)將隨時(shí)代與科技發(fā)展，將很快應(yīng)用于生活中的各行各業(yè)。

二、 定義

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality）包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境：該環(huán)境由計(jì)算機(jī)生成，其所形成的實(shí)時(shí)的三維立體動(dòng)態(tài)逼真圖像能夠達(dá)到現(xiàn)實(shí)中人應(yīng)具有的一切感知，這樣的技術(shù)是VR應(yīng)具有的理想型技術(shù)。VR技術(shù)也具有其他技術(shù)所無法匹及的獨(dú)特性，包括其多感知性、沉浸感、交互性、自主性所形成的給予參與者獨(dú)一無二的體驗(yàn)感受。當(dāng)參與者的頭部、眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)，或做手勢等其他肢體動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將參與者的一切動(dòng)作行為上傳至電腦，并生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)，對(duì)參與者的下一步行為作出合理預(yù)判，并將信號(hào)傳遞到參與者的五官處。 有一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)新技術(shù)，它可以創(chuàng)建虛擬的環(huán)境、使參與者體驗(yàn)不一樣的感官享受。它通過計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一種模擬環(huán)境并結(jié)合多種傳感設(shè)備營造出使人身臨其境的感受，這種技術(shù)就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

三、優(yōu)勢

VR技術(shù)作為近年來所發(fā)展起來的新技術(shù)，有著它獨(dú)特且無可替代性，至于它現(xiàn)如今為何受到科學(xué)界及社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，以及各年齡群體的喜愛，必有著其獨(dú)特優(yōu)勢。VR技術(shù)具備的獨(dú)特優(yōu)勢有四種：

3.1 多感知性

多感知性：如果說一般的計(jì)算機(jī)具有視覺感知，那么同時(shí)還具備聽覺感知、觸覺感知、運(yùn)動(dòng)感知，甚至還存在味覺、嗅覺等現(xiàn)實(shí)中人所具備的所有感知時(shí)，能存在如此強(qiáng)大功能的技術(shù)就可稱之為理想的VR技術(shù)[1]。

例如，對(duì)比在家看電影與在電影院看IMAX版的電影的感受必是不同，前者只能通過影像及聲音了解情節(jié)，屬于傳統(tǒng)技術(shù)所體現(xiàn)的缺點(diǎn)中的平面性與單一性。但后者卻還能從觸覺甚至嗅覺等感知來全方面融入到故事情節(jié)中去，足以體現(xiàn)新型VR技術(shù)的多面性與豐富性。這種多感知的體驗(yàn)其實(shí)與現(xiàn)實(shí)生活中差異不大，但卻能獲得不一樣的觀影體驗(yàn)。

3.2 存在感

存在感，也被稱作沉浸感，其表示當(dāng)參與者作為中心人物時(shí)所感知到的模擬環(huán)境中虛擬事物及虛擬影像所呈現(xiàn)出的真實(shí)程度，以及理想型VR技術(shù)所應(yīng)具備的強(qiáng)大功能，為了達(dá)到使參與者難以分辨真假的逼真效果，理想的模擬環(huán)境應(yīng)當(dāng)具有一切人所具有的感知功能。

它與多感知性密切相連，正因?yàn)橛懈鞣N感知的沖擊，才有真實(shí)存在感，那么觀眾才能沉浸在劇情中。再比如有著沉浸式表演一詞，其實(shí)也就是演員十分投入忘我的表演能為觀眾帶來身臨其境的表演，讓觀眾仿佛是劇中人，而不是看客。但如果失去VR技術(shù)所帶來的沉浸感，就會(huì)如傳統(tǒng)的電腦技術(shù)一般，單一而乏味，那么就不足以感動(dòng)觀眾，讓觀眾感受到多層次的美的震撼。不論是表演還是科技，最終目的都是以最佳形式為人們提供最好的服務(wù)，所以，沉浸感不僅僅是作為VR技術(shù)的優(yōu)勢所在，更是許多行業(yè)需要前進(jìn)的方向。

3.3 交互性

在模擬環(huán)境中，參與者能夠?qū)ξ矬w實(shí)施的可操作性以及通過參與者所傳達(dá)的實(shí)時(shí)反應(yīng)，兩者切合程度越高，說明交互性越強(qiáng)，技術(shù)越穩(wěn)定。例如，在我們戴上VR眼鏡，坐在VR體驗(yàn)椅子上觀看影片時(shí)，若我們的反應(yīng)與影片內(nèi)容所要達(dá)到的效果越同步時(shí)，那么這也說明了VR技術(shù)具有強(qiáng)大的交互性。這種交互性能加強(qiáng)多感知性和存在感的體驗(yàn)感受，觸摸到實(shí)物更使技術(shù)在模擬環(huán)境中的呈現(xiàn)更為真實(shí)逼真。但傳統(tǒng)技術(shù)的體驗(yàn)感受往往不及新型VR技術(shù)，處于真實(shí)世界的我們，當(dāng)觀看影片時(shí)，由于如噪聲、觀看的清晰程度等許多外界因素，影片的全部內(nèi)容不能及時(shí)準(zhǔn)確地傳達(dá)到我們這里，故我們也不能及時(shí)作出反應(yīng)，所以也導(dǎo)致觀影效果不佳，交互性也大大降低。所以，VR技術(shù)在交互性上會(huì)比傳統(tǒng)技術(shù)好上許多，更提升了我們的觀影體驗(yàn)。

3.4 自主性

在當(dāng)參與者下達(dá)命令或進(jìn)行操作時(shí)，虛擬物體能夠按照指令進(jìn)行自身的形態(tài)變化及運(yùn)動(dòng)程度等。例如，當(dāng)受到力的推動(dòng)時(shí)，物體會(huì)向力的方向移動(dòng)，翻滾或是從固定面滑落到地面上等。這樣的性能能增加操作者的使用感受，充滿科技感和真實(shí)感。這種感受最接近于現(xiàn)實(shí)，是VR技術(shù)對(duì)真實(shí)世界的最大化還原，而傳統(tǒng)技術(shù)只能用來描述真實(shí)世界的事務(wù)，所以這是傳統(tǒng)技術(shù)所完全無法實(shí)現(xiàn)的，在這一點(diǎn)上，VR技術(shù)可以說是完勝傳統(tǒng)技術(shù)了吧。

四、 應(yīng)用

隨著人們生活水平的逐漸提高以及對(duì)于優(yōu)質(zhì)生活的追求，大家普遍對(duì)醫(yī)療條件、影視娛樂及教育資源等方面都更為重視，因此VR技術(shù)便體現(xiàn)出其優(yōu)勢，它與傳統(tǒng)醫(yī)療器械的巧妙結(jié)合，改變了醫(yī)療方法;它與大眾媒體相結(jié)合，給人們更好的娛樂與視覺體驗(yàn);它與傳統(tǒng)教學(xué)資源結(jié)合，更加合理地分配教育資源，做到優(yōu)質(zhì)資源共用共享，共同繁榮發(fā)展。

4.1 醫(yī)療領(lǐng)域

在當(dāng)今與日俱進(jìn)的經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展中，傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)治療方法便顯得略有落后，患者眾多導(dǎo)致的就醫(yī)條件差、病情復(fù)雜導(dǎo)致的治療難度大、病情嚴(yán)重導(dǎo)致的就醫(yī)費(fèi)用高都是傳統(tǒng)醫(yī)療亟待解決的問題。因此，為了改善我國傳統(tǒng)醫(yī)療方法，使用VR技術(shù)于醫(yī)療實(shí)踐中就顯得格外重要。比如，使用許多可穿戴設(shè)備能夠幫助我們緩解以上大部分問題。這一想法的提出更加明確地指出了可穿戴醫(yī)療設(shè)備的未來發(fā)展方向，充分肯定了新型技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的結(jié)合。隨著互聯(lián)網(wǎng)與醫(yī)療的有機(jī)結(jié)合，我們將邁入一個(gè)全新的時(shí)代——智能醫(yī)療時(shí)代[2]。此技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用的方向變得更加開闊明朗，能夠促進(jìn)其快速進(jìn)步、快速發(fā)展。當(dāng)前市場上此設(shè)備的使用就已經(jīng)很方便，比如斯坦福大學(xué)研發(fā)的可穿戴傳感器，它能夠及時(shí)檢測個(gè)人的身體健康狀況和情感并進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，它身形小巧，僅有郵票大小;厚度較薄，只有卡片薄厚。即使病人患有心臟病，把它佩戴在手腕脈搏處，也能對(duì)自己的心率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，方便快捷。應(yīng)用VR技術(shù)，讓醫(yī)療領(lǐng)域能夠更好地滿足人們的需求，改善人們的醫(yī)療條件并感受到更好的醫(yī)療服務(wù)。

4.2 教育領(lǐng)域

如今，對(duì)于許多偏遠(yuǎn)地區(qū)存在著教育資源匱乏和不平衡的問題，這些地區(qū)無法得到同大城市一樣的優(yōu)質(zhì)教育資源，現(xiàn)今的大多數(shù)做法是將資源（教師支教等）調(diào)配到偏遠(yuǎn)地區(qū)，從而提高當(dāng)?shù)亟逃讲⑶揖徑饨逃Y源匱乏等問題。對(duì)于擁有優(yōu)質(zhì)資源的城市學(xué)生，偏遠(yuǎn)山區(qū)的學(xué)生可能因?yàn)閷W(xué)科知識(shí)的枯燥乏味、難以理解而失去學(xué)習(xí)這門學(xué)科的信心，這也造成了資源浪費(fèi)。如今的做法便是調(diào)換教師，不斷改變資源配置。但如果將VR技術(shù)更好地應(yīng)用于教育領(lǐng)域，它能夠改變傳統(tǒng)老舊的教學(xué)方法，創(chuàng)造出新穎獨(dú)特的學(xué)習(xí)方式。因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)、智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)和大眾媒體等傳媒工具早已超出了時(shí)間和空間的限制。所以解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生無法獲得與城市學(xué)生同等資源的問題就能迎刃而解了。在無法實(shí)現(xiàn)真人操作的實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生在多媒體教室內(nèi)應(yīng)用VR技術(shù)中創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)室來進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。虛擬實(shí)驗(yàn)室是一種虛擬環(huán)境應(yīng)用技術(shù)，經(jīng)過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)施，來進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作[3]。學(xué)生就像在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室中自行操作難度較高的實(shí)驗(yàn)，并零距離觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并不會(huì)擔(dān)心存在危險(xiǎn)。因?yàn)樵谖覀円酝系碾娐穼?shí)驗(yàn)課中，由于購買大量電子元件費(fèi)用頗高以及實(shí)驗(yàn)具有危險(xiǎn)性等因素，我們常常無法完成實(shí)驗(yàn)的全部過程，導(dǎo)致所得結(jié)果和結(jié)論的片面性和不具普遍性。若使用虛擬實(shí)驗(yàn)室來模擬電子電路的相關(guān)實(shí)驗(yàn)將不會(huì)發(fā)生上述情況。實(shí)驗(yàn)和課程將會(huì)在電腦上完成，便于觀察和保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這種以VR技術(shù)為核心的與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合的新型教學(xué)方式開辟了教育過程的新途徑。它給學(xué)生帶來了許多樂趣，使學(xué)生對(duì)學(xué)科不再感到無聊和乏味，并且提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。并且它不僅改善了師生間的關(guān)系，由教師要求學(xué)生做實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)做實(shí)驗(yàn)。這種新的教學(xué)方式和教育理念將在教育領(lǐng)域有很大前景。

4.3 娛樂領(lǐng)域

在VR技術(shù)影響著醫(yī)療和教育的同時(shí)，也潛移默化地影響著影視娛樂領(lǐng)域。影視娛樂包括許多，在此以電影行業(yè)為例，傳統(tǒng)電影行業(yè)的管理模式大多數(shù)為我們現(xiàn)在所見到的影院內(nèi)的管理模式，它們以買票、觀影這樣兩點(diǎn)一線的經(jīng)營方式，只是將影片放映于銀幕之上，這種一維空間的觀影感受已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不滿足觀眾的需求。所以現(xiàn)在的電影院推出了許多3D、4D、IMAX等多種放映形式[4]。例如，與傳統(tǒng)電影相比，4D電影的觀影方式能為觀眾帶來更多層次的感官刺激，不單單是觀賞畫面和聆聽音樂，更是通過聞、觸等感知來感受電影情節(jié)的變化，能將觀眾進(jìn)一步帶入電影。 VR技術(shù)能夠有今天的發(fā)展，都是由用戶充分調(diào)動(dòng)各種感官去體驗(yàn)電影情節(jié)所成就的，如同在真實(shí)世界中一樣，去感受虛擬世界。VR技術(shù)所帶來的多感官體驗(yàn)給觀眾以最真實(shí)的感受，讓他們?cè)谔摂M的環(huán)境和情景中同樣能感受到熟悉與自然，仿佛與真實(shí)世界毫無差別，而這種熟悉自然感的產(chǎn)生，VR技術(shù)的功勞可謂是功不可沒，讓觀眾的每一段體驗(yàn)，每一次感受，都變得如此真切。VR技術(shù)在三維電腦特技制作中也有所應(yīng)用。比如科幻電影如《流浪地球》就采用了大量的電腦特技，以及我們平時(shí)所看的玄幻仙俠劇中也存在大量的三維電腦特技。在現(xiàn)今的一些現(xiàn)代都市劇、古裝劇、玄幻仙俠劇還需要實(shí)地取景，再以VR技術(shù)輔助后期制作，才在銀屏上呈現(xiàn)出如今比較優(yōu)質(zhì)的影視作品。但是，我國當(dāng)前對(duì)VR技術(shù)的應(yīng)用還不夠成熟，影視技術(shù)的水平還有待提高，但我們相信通過研究人員不斷努力對(duì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，一定能達(dá)到更為優(yōu)質(zhì)的影視作品所能達(dá)到的技術(shù)水準(zhǔn)，更好地服務(wù)于影視作品創(chuàng)作。三維電腦特技的采用實(shí)現(xiàn)了影視作品的場景畫面的內(nèi)容豐富多樣性。VR技術(shù)也使任何一個(gè)需要的實(shí)地場景都能通過VR現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。三維電腦特技的便捷性和高效性為工作人員及作品的完成度都帶來了極大便利和最大程度化的質(zhì)量保證，且VR技術(shù)與人類智慧及不斷創(chuàng)新的精神將融入到更多優(yōu)秀的影視作品中去，將為我們帶來更多優(yōu)秀的作品。

總結(jié)：VR技術(shù)改變了人們的生活方式和習(xí)慣，也正在慢慢改變著人們對(duì)待生活的態(tài)度，更加積極地面對(duì)生活。VR技術(shù)推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，讓新型企業(yè)獲得更多技術(shù)，創(chuàng)造更多財(cái)富;推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步，讓社會(huì)秩序更加合理，社會(huì)更加現(xiàn)代化、科技化。VR技術(shù)為國家發(fā)展提供新動(dòng)力，為國家科技力量注入新鮮血液。我堅(jiān)信，VR技術(shù)將創(chuàng)造更多可能。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]? 李敏， 韓豐.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)綜述[J]. 軟件導(dǎo)刊， 2010， 09（6）：142-144.

[2]? 袁楚翔， 楊冰. VR技術(shù)在醫(yī)療中的應(yīng)用研究[J]. 現(xiàn)代信息科技， 2018， v.2（03）：110-112.

[3]? 安遠(yuǎn)英.虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J].信息與電腦（版），2019（09）：235-236.

[4]? 吳蓬萊. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在影視技術(shù)中的有效應(yīng)用[J]. 西部廣播電視， 2018， 435（19）：223+225.

[5]? 閻吉祥， 李家澤. 激光醫(yī)療應(yīng)用新進(jìn)展[J]. 激光技術(shù)， 1994， 18（4）：211-214.