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(lè)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(shì)，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(shì)

一、引言

近年來(lái)，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(guò)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(wú)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(wú)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(shì)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(guò)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(yíng)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(shì)

VR技術(shù)作為近年來(lái)所發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，有著它獨(dú)特且無(wú)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(ài)，必有著其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。VR技術(shù)具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)有四種：

3.1 多感知性

多感知性：如果說(shuō)一般的計(jì)算機(jī)具有視覺(jué)感知，那么同時(shí)還具備聽(tīng)覺(jué)感知、觸覺(jué)感知、運(yùn)動(dòng)感知，甚至還存在味覺(jué)、嗅覺(jué)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(guò)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(jué)甚至嗅覺(jué)等感知來(lái)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(lái)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(lái)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(shì)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(guò)參與者所傳達(dá)的實(shí)時(shí)反應(yīng)，兩者切合程度越高，說(shuō)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(shuō)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?jī)?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(lái)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(wú)法實(shí)現(xiàn)的，在這一點(diǎn)上，VR技術(shù)可以說(shuō)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(lè)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(shì)，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(lè)與視覺(jué)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(wèn)題。因此，為了改善我國(guó)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(wèn)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(lái)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(kāi)闊明朗，能夠促進(jìn)其快速進(jìn)步、快速發(fā)展。當(dāng)前市場(chǎng)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(cè)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(cè)，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(wèn)題，這些地區(qū)無(wú)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(wèn)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(wú)法獲得與城市學(xué)生同等資源的問(wèn)題就能迎刃而解了。在無(wú)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(lái)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(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)施，來(lái)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(gòu)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(wú)法完成實(shí)驗(yàn)的全部過(guò)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(lái)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(kāi)辟了教育過(guò)程的新途徑。它給學(xué)生帶來(lái)了許多樂(lè)趣，使學(xué)生對(duì)學(xué)科不再感到無(wú)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(lè)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(lè)領(lǐng)域。影視娛樂(lè)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(jiàn)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(yíng)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(lái)更多層次的感官刺激，不單單是觀賞畫面和聆聽(tīng)音樂(lè)，更是通過(guò)聞、觸等感知來(lái)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(lái)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(wú)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(méi)，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(guó)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(guò)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(chǎng)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(chǎng)景都能通過(guò)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(lái)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(lái)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(guó)家發(fā)展提供新動(dòng)力，為國(guó)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.