周浩華

（廣東工商職業(yè)技術(shù)大學(xué)，廣東 肇慶 526000）

0 引 言

第三次科技革命使人們進入了信息技術(shù)新時代。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的普及推動了社會經(jīng)濟的進步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。在數(shù)字媒體技術(shù)的支持下，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能實現(xiàn)虛擬仿真場景的構(gòu)建，營造現(xiàn)實世界和虛擬空間結(jié)合帶來的全新沉浸式趣味體驗，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，發(fā)展?jié)摿薮?。在科技的發(fā)展和技術(shù)的帶動下，通過數(shù)字媒體技術(shù)傳播信息，成為當(dāng)今技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。通過“技術(shù)”的互動融合促進協(xié)同發(fā)展，是值得人們深入探討的重要話題。

1 數(shù)字媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念

1.1 數(shù)字媒體技術(shù)

數(shù)字媒體指的是運用計算機二進制的形式，獲取、記錄、處理及傳播信息的載體[1]。載體包括邏輯媒體和實物媒體。邏輯媒體包括圖、文、影、音等感覺媒體和作為中介傳輸感覺媒體的表示媒體；實物媒體用來傳送、儲存、展示及顯示邏輯媒體。通俗來講，數(shù)字媒體技術(shù)就是運用數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化工具手段和方式方法進行開發(fā)設(shè)計、應(yīng)用規(guī)劃的技術(shù)。

數(shù)字媒體技術(shù)是一門具有時代特色的多學(xué)科交叉專業(yè)，是信息技術(shù)與藝術(shù)美學(xué)跨界進行“技”“藝”融合的新型專業(yè)。數(shù)字媒體與傳統(tǒng)學(xué)科相比，涉及的知識體系更加完善，學(xué)科背景更為寬廣。數(shù)字媒體按時間可以分為文本、圖片等內(nèi)容不會隨著時間變化的靜止媒體和音頻、視頻等內(nèi)容隨著時間變化的連續(xù)媒體。

1.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種新興技術(shù)，集仿真技術(shù)、電子信息技術(shù)及計算機技術(shù)為一體[2]。它利用計算機進行虛擬世界模擬，還原出逼真的虛擬環(huán)境。通過VR眼鏡和頭盔等傳感裝置設(shè)備，將用戶置身于虛擬環(huán)境中進行實時交互，為用戶模擬出集視覺、聽覺及觸覺為一體的虛擬環(huán)境，使用戶體驗到身臨其境的沉浸感受。

2 數(shù)字媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)之間的關(guān)系

從時間的發(fā)展階段來說，數(shù)字媒體技術(shù)在計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上為虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供了高級專業(yè)技術(shù)支持。以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為載體的數(shù)字媒體技術(shù)已經(jīng)隨著科技發(fā)展進入了一個嶄新的階段，在各行各業(yè)得到了不同程度的應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善，形成了嶄新的產(chǎn)業(yè)集群。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)簡稱VR技術(shù)。作為多媒體技術(shù)的終端應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將計算機軟硬件、人工智能及傳感等技術(shù)與多學(xué)科領(lǐng)域進行融合。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為數(shù)字媒體的表達方式和展現(xiàn)形式提供了強有力的支持，延伸了數(shù)字媒體技術(shù)的拓展方向，在內(nèi)容創(chuàng)新和視覺呈現(xiàn)方面帶來了新的突破，激發(fā)了數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展活力。運用高水準(zhǔn)的數(shù)字媒體技術(shù)將虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用深入化、效果真實化，可實現(xiàn)二者攜手合作、發(fā)展共贏。數(shù)字媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)相得益彰、互相補充、密不可分。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用范圍和發(fā)展優(yōu)勢

數(shù)字媒體技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實是數(shù)字媒體技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的產(chǎn)物[3]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)推動了生產(chǎn)力的發(fā)展，引領(lǐng)新一輪的科技產(chǎn)業(yè)革命。虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的新興市場成為我國社會經(jīng)濟發(fā)展的主要增長點。工業(yè)和信息化部在《關(guān)于加快推進虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確提出加強政策引導(dǎo)和支持，促進虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康快速發(fā)展的要求。大到航空航天的科技發(fā)展，小到衣食住行的日常生活，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)逐步和現(xiàn)實生活關(guān)聯(lián)起來，實現(xiàn)了與各行各業(yè)的緊密融合。

3.1 計算機輔助設(shè)計

虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)成為計算機相關(guān)領(lǐng)域研究的重點。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在居住空間、園林景觀、建筑外觀及城市規(guī)劃等設(shè)計領(lǐng)域得到了充分的利用并獲得良好的效果。在計算機輔助設(shè)計中運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以通過CAD、3D等計算機軟件，完成項目前期的設(shè)計方案優(yōu)化和工程實施前期的虛擬模型建立等準(zhǔn)備工作，可以通過虛擬建筑，完整模擬建筑工程施工的各個工序，完善設(shè)計方案，并能直觀有效地計算建筑結(jié)構(gòu)，達到資金、資源、安全的最大優(yōu)化。

3.2 航空航天領(lǐng)域

航空航天工程是一項變化多、涉及廣、耗資大且危險系數(shù)高的復(fù)雜工程。航空航天的開發(fā)研究需要進行一系列耗時耗力的真實實驗，也需要面對大量真實實驗無法正常開展的場合。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行飛行模擬實驗可以緩解財力物力消耗帶來的壓力以及人工飛行實驗帶來的安全隱患，能在節(jié)約資金消耗和節(jié)約人力成本的同時規(guī)避風(fēng)險，凸顯了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在航空航天工作中的應(yīng)用效率和應(yīng)用價值。

3.3 軍事領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展源于航天和軍事部門，最新技術(shù)成果率先應(yīng)用于航天和軍事領(lǐng)域[4]。目前，世界各國紛紛運用這項技術(shù)開展包括無人機、無人坦克及自動駕駛裝甲車等軍事作戰(zhàn)訓(xùn)練。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行演習(xí)訓(xùn)練、武器研發(fā)及戰(zhàn)術(shù)探究等軍事活動，有助于虛擬軍事演習(xí)向真實軍事作戰(zhàn)進行有序銜接和過渡，從而避免真槍實彈的實戰(zhàn)演習(xí)帶來的人員傷亡、生態(tài)破壞及經(jīng)濟消耗。通過反復(fù)的作戰(zhàn)模擬，重復(fù)再現(xiàn)戰(zhàn)斗過程來優(yōu)化作戰(zhàn)方案，能降低軍事訓(xùn)練成本、提升軍事訓(xùn)練效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用能為戰(zhàn)術(shù)研究和人員的“實戰(zhàn)經(jīng)驗”提升提供極具價值又經(jīng)濟環(huán)保的實踐場所。

3.4 醫(yī)療領(lǐng)域

近年來，隨著病患數(shù)量增加和醫(yī)療資源匱乏加劇，醫(yī)療領(lǐng)域?qū)μ摂M現(xiàn)實技術(shù)的需求也逐漸加深，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用范圍也隨之?dāng)U大。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將患者置身于虛擬環(huán)境，通過心理暗示等手段進行心理康復(fù)訓(xùn)練，以緩解患者的心理壓力和不良情緒。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬病患手術(shù)環(huán)境，并通過可視化的模擬手術(shù)進行多次反復(fù)的手術(shù)實驗，尋求最佳的治療方案，可以在保護患者的同時以最少的成本在短時間內(nèi)完成高素質(zhì)醫(yī)護人員的培養(yǎng)。

在醫(yī)療應(yīng)用中使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以在醫(yī)患關(guān)系緊張的當(dāng)下，通過改善病患心理，緩解疾病給病患帶來的疼痛感，為病患營造出面對疾病的良好心態(tài)，輔助治療。運用虛擬手術(shù)模擬，加快人才隊伍培養(yǎng)，提高醫(yī)生業(yè)務(wù)水平、提升醫(yī)生職業(yè)能力，可以快速培養(yǎng)醫(yī)務(wù)人才、及時改善醫(yī)患關(guān)系，更好地保障醫(yī)務(wù)人員的心理健康和人身安全。

4 數(shù)字媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)融合的策略

4.1 細化虛擬場景構(gòu)建

數(shù)字媒體技術(shù)是實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)最為關(guān)鍵的技術(shù)基礎(chǔ)。它能夠使虛擬現(xiàn)實技術(shù)得到全面升華，實現(xiàn)質(zhì)的提升和質(zhì)的飛躍。虛擬場景模型是虛擬現(xiàn)實技術(shù)最基本的也是最核心的構(gòu)成方式，必須充分利用數(shù)字媒體技術(shù)將大量繁雜的信息進行數(shù)據(jù)化處理，提升虛擬場景的真實性和場景代入感。虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)及三維建模等技術(shù)手段將真實的場景轉(zhuǎn)換成逼真的虛擬場景，建立虛擬三維場景模型，還原虛擬場景。通過模型的構(gòu)建，細化虛擬現(xiàn)實技術(shù)的場景構(gòu)建，進而推進數(shù)字媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的融合發(fā)展與創(chuàng)新應(yīng)用。

4.2 強化感官效果研究

隨著技術(shù)的深入發(fā)展，為了更好地從聽覺、視覺及觸覺等多層面塑造出虛擬環(huán)境下身臨其境的沉浸感體驗，虛擬現(xiàn)實技術(shù)需要進一步加強與數(shù)字媒體技術(shù)的融合發(fā)展模式，優(yōu)化信息數(shù)據(jù)，細化信息載體，以加強感官效果研究。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)與圖像、音頻及視頻等的優(yōu)化切合，打造出信息全面、內(nèi)容真實、環(huán)境精細的高度仿真虛擬場景，形成看得清、聽得到、摸得著、聞得見的虛擬環(huán)境，深化感官效果。

強化虛擬現(xiàn)實技術(shù)的感官應(yīng)用，不僅可以利用計算機來進行虛擬方式與現(xiàn)實世界的交互，實現(xiàn)用戶的體驗升級，還能憑借現(xiàn)實世界對虛擬世界的再現(xiàn)加強超現(xiàn)實的感官體驗，這是當(dāng)前的發(fā)展趨勢。

4.3 深化信息技術(shù)應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在信息通信、醫(yī)療服務(wù)及藝術(shù)娛樂等多個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，有著廣闊的市場空間和巨大的發(fā)展前景。隨著技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)字媒體技術(shù)的助力下，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷延伸。在數(shù)字媒體領(lǐng)域進行虛擬現(xiàn)實應(yīng)用開發(fā)，給虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的深度發(fā)展提供了一定的基礎(chǔ)平臺和指引方向[5]。深化信息技術(shù)應(yīng)用，可以延伸虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用范圍、擴大應(yīng)用領(lǐng)域、加強應(yīng)用發(fā)展，在更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮其巨大的使用價值，這對促進數(shù)字媒體技術(shù)的深度應(yīng)用開發(fā)和良性循環(huán)發(fā)展具有長遠的意義。

4.4 優(yōu)化交互設(shè)備升級

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基礎(chǔ)是虛擬環(huán)境的模擬建立。通過獲取的實景三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型，配合傳感器和立體顯示等技術(shù)設(shè)備，可以滿足虛擬現(xiàn)實基本的交互功能。常見的沉浸式體驗的設(shè)備有便于圖形顯示與觀察的頭盔類傳感設(shè)備和搖桿類控制設(shè)備。由于設(shè)備的使用在時間、體積、空間及技術(shù)等方面有特定的條件，若無法滿足要求，設(shè)備使用會受到限制，從而產(chǎn)生各種局限。因此，相關(guān)研究人員還需要優(yōu)化虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互應(yīng)用，加強與數(shù)字媒體技術(shù)的融合發(fā)展，開展創(chuàng)新創(chuàng)意的交互設(shè)備升級優(yōu)化研究，提升交互設(shè)備的設(shè)計研究和研制開發(fā)能力，爭取打破時空甚至是實物的限制，使交互設(shè)備向輕巧、便捷的“微型設(shè)備”方向發(fā)展。

5 結(jié) 語

當(dāng)前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)得到了大范圍的普及，開始從航空航天領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域等高端行業(yè)領(lǐng)域向醫(yī)療、藝術(shù)、娛樂及教育等領(lǐng)域不斷延伸，逐步進入普通大眾的生活，并取得了突出的成績。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不再是遙不可及的領(lǐng)域，它將悄無聲息地融入人們?nèi)粘Ｉ睿诓煌I(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱。推動虛擬現(xiàn)實技術(shù)和數(shù)字媒體技術(shù)融合發(fā)展，有望將我國社會進步、科技發(fā)展及經(jīng)濟增長提升到新的歷史高度，對構(gòu)建和諧社會和提高國民生活的幸福指數(shù)具有非凡的意義。