陳 燕

（江西服裝學院，江西 南昌 330000）

0 引言

面對現(xiàn)代計算機通信中龐大的通信需求與較高的質量要求，常規(guī)的計算機通信技術與方式已經不再適用，必須通過其他方式進行改進。因此，相關領域提出了包括虛擬現(xiàn)實技術在內的改進技術，以改進計算機通信現(xiàn)狀。相比之下，虛擬現(xiàn)實技術除了在改進計算機通信冗余、通信資源利用率方面與其他技術不相伯仲，還能為計算機通信的安全性和可靠性提供良好的支撐，因此成為了同類技術中的翹楚，并得以在計算機通信領域廣泛使用。開展虛擬現(xiàn)實技術研究能改善計算機通信大環(huán)境，為現(xiàn)代人的生活與工作帶來更大的便利。

1 虛擬現(xiàn)實技術基本概念與應用優(yōu)勢

1.1 基本概念

虛擬現(xiàn)實技術是一種融入了人類感知能力的計算機通信技術。它根據(jù)現(xiàn)實環(huán)境構造高度仿真的虛擬環(huán)境，通過技術手段讓人進入虛擬環(huán)境，并借助人體感知能力進行感官體驗式通信。由于虛擬環(huán)境仿真度高，人在通信過程中會有一種身臨其境的感受，非常貼近人在現(xiàn)實生活中的通信交流活動，改變了人們對傳統(tǒng)計算機通信的認知［1］。同時，虛擬現(xiàn)實技術下的計算機通信信息在感知下會變得非常直觀，而傳統(tǒng)計算機通信無法實現(xiàn)這一點。例如，在傳統(tǒng)計算機通信中，A 用戶告訴B 用戶自己的疼痛感，只能通過圖文、視頻方式來傳遞信息，導致B 用戶很難通過這些信息來確切判斷疼痛感。而在虛擬現(xiàn)實技術下，A 用戶可以直接讓B 用戶體會到自己的疼痛感，使得疼痛感這種抽象的信息變得直觀。另外，虛擬現(xiàn)實技術也是一種綜合型技術，包含了很多不同領域的技術，如計算機圖形學、多媒體技術及機器人技術，且各項技術與虛擬現(xiàn)實技術之間保持交互關系。人們可將虛擬現(xiàn)實技術視作系統(tǒng)終端，通過調配其他技術實現(xiàn)綜合通信。

1.2 應用優(yōu)勢

在實際應用中，虛擬現(xiàn)實技術的應用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在交互性、構想性、全息性和沉浸性4 個方面。

1.2.1 交互性

虛擬現(xiàn)實技術的交互性主要是指人機交互。用戶通過設備能夠與技術系統(tǒng)進行植入交流。在此過程中，虛擬現(xiàn)實技術會借助計算機相關功能來提高輸出數(shù)據(jù)的質量，使得數(shù)據(jù)易于被用戶理解，便于展示控制過程和當前情況。用戶不但能從中獲得良好體驗，還能做出更精準的控制決策。

1.2.2 構想性

虛擬現(xiàn)實技術具有很強的建模能力，因此人們可以利用該項技術將抽象概念進行實際建模，且建模成果符合人對抽象概念的構想。虛擬現(xiàn)實技術基本上可實現(xiàn)構想，說明技術具備構想性優(yōu)勢［2］。原理上，虛擬現(xiàn)實技術可對事物進行全方位掃描，根據(jù)掃描結果進行高效分類，并能在短時間內完成實際建模。

1.2.3 全息性

全息性不但是虛擬現(xiàn)實技術的應用優(yōu)勢，也是該技術的核心特征。在實際應用中，虛擬現(xiàn)實技術所構建的虛擬環(huán)境內，所有事物全部是三維立體且比例相等的，與現(xiàn)實表現(xiàn)無異。用戶可以通過感官共鳴原理控制這些事物，體現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實技術全息性的優(yōu)勢。

1.2.4 沉浸性

虛擬現(xiàn)實技術的沉浸性主要體現(xiàn)在用戶的使用過程中。用戶在虛擬環(huán)境中并不會明顯感到虛擬環(huán)境與現(xiàn)實環(huán)境的差別，而是用戶的感知反饋會非常貼近現(xiàn)實環(huán)境，使用戶沉浸在虛擬環(huán)境中并作出一些現(xiàn)實環(huán)境中才會有的反應。沉浸性有利于用戶體驗，在相關科研領域中，可以借助相關技術通過監(jiān)測用戶腦電波得出準確、客觀的成果。例如，可以通過虛擬現(xiàn)實技術監(jiān)測用戶腦電波來模擬人高空摔落時的感受。

2 虛擬現(xiàn)實常見的技術形式與注意事項

2.1 技術形式

雖然虛擬現(xiàn)實技術推出的時間比較短，但已有一些技術形式，其中比較常見的有立體視覺顯示技術（Stereo Vision Display Technology，SVDT）、三維虛擬聲音技術和真實體感實時繪制技術（Realistic Rendering Technology，RRT）。這些技術形式全部可以單獨應用，但為了讓用戶有更好的體驗，一般情況下都是結合使用。綜合使用這些技術能讓人全方位投入到虛擬環(huán)境中，體現(xiàn)出虛擬現(xiàn)實技術的沉浸性優(yōu)勢。例如，在商業(yè)領域中，有一些從業(yè)者通過以上各種技術形式開發(fā)了虛擬現(xiàn)實的娛樂項目。用戶付費后佩戴設備，通過視覺、聽覺的高度仿真信息傳輸與觸覺方面的設備晃動，產生與現(xiàn)實無異的體感。

2.1.1 SVDT

SVDT 技術是虛擬現(xiàn)實技術的基本技術形式，在虛擬現(xiàn)實技術的應用中常作為核心支撐技術來使用。原理上，SVTD 技術理論認為視覺是人類感知外部世界并從外部世界中獲取信息的重要渠道，因此應用技術時會先通過相關設備屏蔽人對現(xiàn)實世界的視覺感受，對人的視覺進行全覆蓋，隨后播放高仿真模擬影像。這時人的視覺會從仿真模擬的虛擬影像中獲取信息，同步讓人產生感知或者體感。

2.1.2 三維虛擬聲音實現(xiàn)技術

聽覺也是人感知世界、獲取信息的重要渠道，而三維虛擬聲音實現(xiàn)技術由此誕生。該技術主要是向人播放高度仿真的三維立體聲。在現(xiàn)代技術水平下，人依靠自身聽覺基本無法分辨聲音的真假，因此會產生對應的體感或反應，促使大腦隨之做出相關的動作。

2.1.3 RRT

RRT 技術的核心是物體在現(xiàn)實生活中的物理屬性。在虛擬環(huán)境中繪制物理屬性，實時產生模型，因此RRT 是構建虛擬環(huán)境的核心技術［3］。以石頭為例，在物理屬性上，該物體一般具備“堅硬”“不規(guī)則”“表面粗糙”“有一定重量”等物理屬性。借助RRT 能在虛擬環(huán)境中構建出完全符合石頭所有物理屬性的模型，使人產生體感。

2.2 注意事項

在所有形式的虛擬現(xiàn)實技術應用中，必須注意幀頻和延遲、計算能力以及數(shù)據(jù)管理能力。

2.2.1 幀頻和延遲

幀頻和延遲關系到虛擬現(xiàn)實技術的可操作性，兩者的核心要點在于時間。雖然虛擬現(xiàn)實技術構建的虛擬環(huán)境與現(xiàn)實環(huán)境差別不大，但本質上依舊是虛擬影像。如果影像播放時出現(xiàn)幀頻和延遲方面的問題，將導致影像中某圖像的時間變化，降低用戶體感，使用戶無法做到完全沉浸，從而導致虛擬環(huán)境的可操作性不足［4］。例如，用戶在虛擬的家中場景想要拿起一個物體，用戶做出動作后，物體圖像并沒有到用戶手中，這就是幀頻和延遲導致的問題，此時用戶會感到“虛假”。因此，必須重視幀頻和延遲問題。虛擬現(xiàn)實技術幀頻和延遲的基本標準可以參照表1，以保障環(huán)境生動、真實。

2.2.2 計算能力

計算能力涉及虛擬現(xiàn)實技術的整體性能。若計算能力弱，虛擬現(xiàn)實技術會在某方面出現(xiàn)缺陷，無法保障應用效果。如幀頻和延遲，在計算能力弱的情況下就會低于標準而影響應用效果。一般情況下，建議將虛擬現(xiàn)實技術的計算能力保持在0.1 s，即無論任務內容多么復雜，計算機每0.1 s 要完成一次場景計算。

2.2.3 數(shù)據(jù)管理能力

虛擬現(xiàn)實技術在應用中需要用到大量數(shù)據(jù)，因此必須具備出色的數(shù)據(jù)管理能力。虛擬現(xiàn)實技術數(shù)據(jù)管理能力取決于計算機系統(tǒng)的帶寬，一般建議保持在500 Mb/s 以上，以保證虛擬現(xiàn)實技術的應用效果。

3 虛擬現(xiàn)實技術計算機通信應用

3.1 虛擬現(xiàn)實工具軟件

目前，虛擬現(xiàn)實技術在計算機通信中推出了很多工具軟件，主要包括DIVE、MASSIVE 以及Bam boo 等。

3.1.1 DIVE

DIVE 軟件是由多個Word 聯(lián)合構成的，可以將其視作一種分布式數(shù)據(jù)庫。實際應用中，DIVE具有多發(fā)射分布、支持虛擬環(huán)境再劃分等功能。同時，DIVE 代理人相互平等，只要借助傳輸控制協(xié)議（Transfer Control Protocol，TCP），基本能順利完成軟件狀態(tài)實時報告，便于代理人或管理者進行把控。但是，DIVE 也有自身缺陷，即DIVE 的多發(fā)射分布、支持虛擬環(huán)境再劃分成果存在一致性和整齊性不足的問題，因此在實際應用時需要慎重選擇。

3.1.2 MASSIVE

MASSIVE 軟件具有實現(xiàn)意識驅動通信的功能，在虛擬現(xiàn)實技術下的計算機通信中有突出表現(xiàn)。但是，MASSIVE 對遠程操作非常敏感，導致MASSIVE 的性能與使用范圍受到了較大限制。一般情況下，可以將MASSIVE 應用于分布式對象模型通信，借助服務器與多發(fā)射功能對通信媒介進行控制與調整。

3.1.3 Bam boo

Bam boo 軟件具有一定的語言能力，能夠優(yōu)化虛擬環(huán)境的共享性與存續(xù)時間，因此Bam boo 在計算機通信中具有良好的應用價值。Bam boo 在應用中沒有明顯缺陷，本身還具備良好的拓展性、便捷性等優(yōu)勢，因此值得被關注。

3.2 虛擬呼叫中心

傳統(tǒng)的計算機通信呼叫中心經過長期發(fā)展，功能、性能基本完備，唯一的缺陷在于硬件設備故障，即傳統(tǒng)呼叫中心依賴硬件設備。當硬件設備發(fā)生故障時，呼叫中心的工作效率就會大幅下降［5］。針對這個問題，可以借助虛擬現(xiàn)實技術構建虛擬呼叫中心。這種形式的呼叫中心對硬件設備的依賴度大幅下降，因此一般不會出現(xiàn)工作效率下降的情況。即使出現(xiàn)了硬件故障，它的影響力也會被控制在最小程度。另外，虛擬呼叫中心不受現(xiàn)實物理施工限制，同時具備良好的業(yè)務處理能力，因此運營商使用虛擬呼叫中心不但能在工作效率上有質的飛躍，還能節(jié)省建設成本，大幅提升自身業(yè)務處理能力和服務水平。

3.3 虛擬BCG centrex 業(yè)務

使用虛擬現(xiàn)實技術可實現(xiàn)虛擬BCG centrex 業(yè)務。該業(yè)務中，虛擬現(xiàn)實技術以vSwitch 作為二層交換機與外界網絡連接的渠道，取代了傳統(tǒng)業(yè)務架構中的pSwitch，同時引入了virtualNIC、多址接入信道（Multiple Access Channel，MAC）和IP 地址數(shù)據(jù)，大幅提升了交換機性能。vSwitch 能夠支撐交換機完成數(shù)據(jù)報文傳輸，讓交換機總機與用戶交換機、虛擬電話網連接，由此避免市話交換機同信令間發(fā)生沖突的問題，使本地網絡更加完善。從成本方面看，虛擬BCG centrex 業(yè)務對人力的需要不大，因此會相應降低人力管理成本。借助多媒體、數(shù)據(jù)庫等工具和功能，可以很好地監(jiān)督、管理計算機通信的實時狀態(tài)，使得管理員可以第一時間管理計算機通信質量。

3.4 IP VPN 業(yè)務

在虛擬現(xiàn)實技術不受物理時空限制的條件下，IP VPN 業(yè)務能夠為處于不同地理位置的設備提供服務。在終端與設備之間，它借助共享IP 網絡建立專有的數(shù)據(jù)傳輸通道，可大幅提升計算機通信的質量與安全性。目前，IP VPN 業(yè)務開始慢慢成熟，相關領域的研究重點已經從業(yè)務本身發(fā)展轉變到業(yè)務的應用范圍。從現(xiàn)有研究成果來看，IP VPN業(yè)務主要被應用于ATM 功能開發(fā)等，且體現(xiàn)出了良好的應用價值。另外，在IP VPN 業(yè)務應用研究中發(fā)現(xiàn)，如果在該業(yè)務運作時同步使用QoS 技術，能有效使業(yè)務內容變得更加豐富。但是，這種方式目前還有一個缺陷，即具體拓展形式不明，因此需要進一步研究，但并不影響IP VPN 業(yè)務的應用價值。

4 結語

本文分析計算機通信中虛擬現(xiàn)實技術的應用，闡述虛擬現(xiàn)實技術基本概念、應用優(yōu)勢、常見技術形式、注意事項以及計算機通信中的應用表現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實技術在計算機通信中具有良好的應用價值，吸引了大量學者進行研究，使得該技術在現(xiàn)代應用中出現(xiàn)了多種技術形式。目前，虛擬現(xiàn)實技術已經在計算機通信領域投入實際應用，可以提高通信質量、效率和穩(wěn)定性，同時豐富業(yè)務內容。