劉三喜 長(zhǎng)春建筑學(xué)院 通訊作者：王麒瑞

引言

虛擬現(xiàn)實(shí)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)造的虛擬的世界，從視覺(jué)角度看類似于真實(shí)的環(huán)境。但是必須要使用一些專用的設(shè)備，才能進(jìn)行全方位的視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)，是一種非常新進(jìn)的技術(shù)。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面，我國(guó)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在很大差距，這已經(jīng)引起了科學(xué)界的重視，各大科研單位和高等院校紛紛開(kāi)始了這方面的研究。目前在很多領(lǐng)域都開(kāi)始使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)了，尤其是在教育培訓(xùn)領(lǐng)域，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā)的培訓(xùn)平臺(tái)，能夠模擬真實(shí)的駕駛環(huán)境，降低培訓(xùn)成本，效果非常好。

同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用在環(huán)境保護(hù)、水污染治理、特殊的實(shí)驗(yàn)、大氣科學(xué)、三維動(dòng)畫以及游戲的開(kāi)發(fā)，效果都非常好。因此，很多機(jī)構(gòu)都開(kāi)始了對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研發(fā)，可以預(yù)想，未來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)會(huì)應(yīng)用的更加廣泛。當(dāng)然，從技術(shù)角度來(lái)看，我們也必須加強(qiáng)虛擬技術(shù)的技術(shù)研究，因?yàn)槲磥?lái)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將越來(lái)越關(guān)注人與人之間的互動(dòng)。虛擬現(xiàn)實(shí)是高科技領(lǐng)域的技術(shù)，因此它的發(fā)展需要科研人員的不斷努力和探索。

二、發(fā)展虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)面臨的問(wèn)題

盡管現(xiàn)在的科技水平已經(jīng)非常高，但是想要完全模擬出真實(shí)的環(huán)境還是有很大的難度，主要有下面幾點(diǎn)原因：

1.模擬真實(shí)環(huán)境的難度非常大：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最終目的是最大限度的模擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，但是真實(shí)的環(huán)境非常自然的事情，用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行模擬難度就非常大。為了使虛擬環(huán)境與客觀世界保持一致，就必要對(duì)各種復(fù)雜的環(huán)境信息進(jìn)行準(zhǔn)確而完整的描述。然后進(jìn)行有效的建模、重構(gòu)，其然后利用虛擬技術(shù)表現(xiàn)出來(lái)，這個(gè)過(guò)程需要大量的工作。

2.信息合成的真實(shí)性有待加強(qiáng)：模擬環(huán)境想要取得效果，必須要在真實(shí)性上下工夫，這就要求科研人員必須要認(rèn)真研究人類感知的抽象信息，構(gòu)建模型需要結(jié)合視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)的感受，重點(diǎn)解決模擬環(huán)境的真實(shí)性問(wèn)題，但是目前的技術(shù)很難達(dá)到。

3.人機(jī)互動(dòng)有待加強(qiáng)：通過(guò)技術(shù)手段對(duì)信息進(jìn)行合成后，還需要通過(guò)人工體驗(yàn)檢驗(yàn)效果，在人工檢驗(yàn)過(guò)程中，人機(jī)之間的互動(dòng)非常重要但是由于技術(shù)原因，目前人機(jī)互動(dòng)的效果還不好，需要進(jìn)一步進(jìn)行科技攻關(guān)，提高人機(jī)交互的效率。

4.圖像顯示存在問(wèn)題：盡管通過(guò)構(gòu)建高度逼真的實(shí)時(shí)環(huán)境可以模擬真實(shí)的場(chǎng)景，但是目前的圖像顯示技術(shù)還很難做到完美顯示真實(shí)的環(huán)境，這在很大程度上限制了虛擬真實(shí)技術(shù)的發(fā)展。

5.圖形生成是最大的難題：虛擬現(xiàn)實(shí)的最重要特征是隨著人機(jī)之間交互變換場(chǎng)景，這對(duì)圖像的生成提出了很高的要求，但是目前的技術(shù)很難達(dá)到完美的生成圖像。

6.人工智能的利用率不高：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)需要計(jì)算機(jī)對(duì)人類行為、語(yǔ)言等各種信息的理解。這些必須通過(guò)人工智能技術(shù)才能解決，但是語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別，等技術(shù)在目前利用率還不是很高，技術(shù)方面還不夠成熟，這限制了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展。

三、基于數(shù)字媒體技術(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以輕松的構(gòu)建出一個(gè)可以進(jìn)行自由交互的虛擬化的場(chǎng)景。因此，要想讓虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到更好的利用，就必須要基于數(shù)字媒體技術(shù)對(duì)虛擬技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，重點(diǎn)做好如下工作：

1.建立以數(shù)字媒體技術(shù)為基礎(chǔ)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為核心的模型體系，以最大限度利用現(xiàn)有的數(shù)字媒體虛擬技術(shù)，設(shè)計(jì)出更加符合真實(shí)場(chǎng)景的虛擬環(huán)境，應(yīng)用到產(chǎn)品研發(fā)中，從而構(gòu)建出完美的的虛擬環(huán)境模型。

2.利用實(shí)時(shí)3D圖形生成和顯示技術(shù)，目前數(shù)字媒體技術(shù)中的3D圖形生成技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的相對(duì)成熟，在不降低圖形質(zhì)量基礎(chǔ)上，提高時(shí)時(shí)生成圖像的完美性，是今后的需要加強(qiáng)的一項(xiàng)重要工作，虛擬現(xiàn)實(shí)還必須要基于立體屏幕和傳感技術(shù)的發(fā)展。

3.加強(qiáng)交互式設(shè)備的開(kāi)發(fā)，交互設(shè)備是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和人們溝通的橋梁，只有通過(guò)交互設(shè)備，人們才能利用到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，達(dá)到身臨其境的感覺(jué)。因此開(kāi)發(fā)新的交互設(shè)備是發(fā)展虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的關(guān)鍵因素。

4.必須要重視語(yǔ)音建模工作，因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的體驗(yàn)不僅僅是視覺(jué)的，還要有聽(tīng)覺(jué)的，只有語(yǔ)音與圖像的完美融合，才能達(dá)到虛擬現(xiàn)實(shí)的目的，但是要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，需要研發(fā)機(jī)構(gòu)投入大量的時(shí)間和精力。只有解決好這個(gè)問(wèn)題，人機(jī)之間的交互才有可能進(jìn)行，否則一切都是空談。

5.結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，增加虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用，目前在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，如醫(yī)療、教育、工程設(shè)計(jì)等，這些領(lǐng)域開(kāi)展工作都需要利用到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，利用好這種技術(shù)，可以取得非常好的工作效果。而且利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還具有經(jīng)濟(jì)高效的特點(diǎn)，可以大幅減少經(jīng)費(fèi)的支出，因?yàn)槔锰摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互動(dòng)，發(fā)現(xiàn)和解決很多問(wèn)題，減少人員的奔波，提高經(jīng)濟(jì)效益，減輕單位負(fù)擔(dān)。

結(jié)束語(yǔ)

在國(guó)家大力發(fā)展信息化技術(shù)，鼓勵(lì)科技研發(fā)的今天，加強(qiáng)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究非常必要，對(duì)國(guó)家的科技發(fā)展意義重大，能夠?qū)崿F(xiàn)很多過(guò)去無(wú)法做到的事情。利用虛擬技術(shù)可以輕松的完成很多現(xiàn)實(shí)中無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，因此必須要加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)，讓虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更好地融入人們的工作和生活。