劇仲棟 大同煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院

我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展，推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷革新，也將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷的擴(kuò)大。當(dāng)下我國(guó)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域發(fā)展不斷邁進(jìn)更高速和智能化的方向，同時(shí)計(jì)算機(jī)也會(huì)隨著技術(shù)的進(jìn)步，具備更先進(jìn)的學(xué)習(xí)模仿能力以及分辨識(shí)別能力，邁入更新的人工智能化時(shí)代，推動(dòng)我國(guó)科技領(lǐng)域信息化技術(shù)不斷進(jìn)步。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也被稱作為靈境技術(shù)、人工環(huán)境，屬于我國(guó)信息技術(shù)領(lǐng)域近些年來(lái)發(fā)展的高新型技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為綜合性集成技術(shù)，屬于當(dāng)今社會(huì)最快捷以及直觀和實(shí)用性較高的集成技術(shù)，涵蓋的先進(jìn)技術(shù)眾多，諸如計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、傳感技術(shù)以及人機(jī)交互技術(shù)和智能化等等。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用計(jì)算機(jī)，產(chǎn)生非常逼真的感知材料(視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)等等)，讓人類當(dāng)作參與者，再利用相應(yīng)裝置，交互體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)世界，所以也是高端技術(shù)模擬系統(tǒng)。

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)較多，主要概括為以下幾方面。首先，多感知性。即虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)內(nèi)除一般計(jì)算機(jī)擁有的視覺(jué)感知之外，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)能夠產(chǎn)生人體中全部感知功能，甚至味覺(jué)、力覺(jué)、嗅覺(jué)等。而且感知功能的體現(xiàn)，通常并非單一顯示，以多感官共同配合；其次，沉浸性。即虛擬技術(shù)創(chuàng)建起虛擬環(huán)境，可以達(dá)到人們身臨其境的感覺(jué)。就像3D電影的成效一樣，可讓?xiě)?yīng)用者相信虛擬的環(huán)境當(dāng)中，人和世間物體同樣存在，操作期間，人進(jìn)行發(fā)揮作用，就像處在真實(shí)的客觀世界中；接下來(lái)，交互性。即虛擬的環(huán)境中，相類似于真實(shí)的情境中，虛擬環(huán)境中的人物可產(chǎn)生交互關(guān)系。例如使用者能觸碰虛擬環(huán)境中的物體，感受其真實(shí)存在；最后，構(gòu)想性。

二、計(jì)算機(jī)技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生，一直到發(fā)展為當(dāng)今社會(huì)，時(shí)間不足百年，但計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新速度世人有目共睹。以往傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)性能，已不能順應(yīng)人們的高要求標(biāo)準(zhǔn)，所以，基于計(jì)算機(jī)的原理上，不斷的發(fā)現(xiàn)新突破口，由此產(chǎn)生新型計(jì)算機(jī)。當(dāng)前技計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)主要就是，智能化、超高速、超小型，同時(shí)可以并行處理。鑒于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度不斷躍進(jìn)，帶動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)同樣產(chǎn)生巨大更新。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成中，三維計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的應(yīng)用作用明顯，能夠真實(shí)性的模擬圖形，人們獲得更直觀、立體的視覺(jué)享受。而且計(jì)算機(jī)產(chǎn)生高性能、智能化的類型，提供給虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)諸多有益技術(shù)支持。構(gòu)建起虛擬世界，就是經(jīng)計(jì)算機(jī)實(shí)施操作有關(guān)的數(shù)據(jù)，達(dá)到一種可視化、實(shí)時(shí)交互的虛擬環(huán)境狀態(tài)，在操作和真實(shí)程度方面，均顯著的優(yōu)勢(shì)于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的融合

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)的輸出設(shè)備

在虛擬世界的環(huán)境中，人如若要所得感觸更加真實(shí)，就需要虛擬世界可以對(duì)人于現(xiàn)實(shí)世界中的感受進(jìn)行模擬。當(dāng)前，虛擬世界可以對(duì)于觸覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等多個(gè)感受成熟的感知。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)的輸入設(shè)備

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的輸入設(shè)備涵蓋兩類，即基于自然的交互設(shè)備、三維定位跟蹤設(shè)備。其按一種設(shè)備輸入進(jìn)虛擬世界信息，后一種設(shè)備判斷輸入設(shè)備于三維空間中的部位之后在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中送進(jìn)。人跟虛擬世界具有較多的自然交互方式，包括數(shù)據(jù)手套、三維控制器以及掃描儀、基于語(yǔ)音等等。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)的生成設(shè)備

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，虛擬世界主要生成設(shè)備就是計(jì)算機(jī)，被稱作虛擬現(xiàn)實(shí)引擎。先形成虛擬世界的場(chǎng)景，對(duì)用戶不同輸入方式實(shí)時(shí)的回應(yīng)。虛擬世界生成設(shè)備包括了四個(gè)類別，即基于高性能個(gè)人計(jì)算機(jī)、分布式計(jì)算機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、高性能圖形工作站以及高度并行的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

（四）虛擬現(xiàn)實(shí)的相關(guān)技術(shù)

第一種為環(huán)境建模技術(shù)。構(gòu)建起虛擬世界，想要形成虛擬環(huán)境，先建模虛擬環(huán)境，再繪制將模擬的物體，然后立體顯示。建模后能得到實(shí)際三維環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，依照數(shù)據(jù)形成仿真虛擬環(huán)境模型。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)為提升可靠性，應(yīng)該足以真實(shí)的將現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景反映，并建立起人們的感受。視覺(jué)建模、聽(tīng)覺(jué)建模屬于常應(yīng)用的三維建模。

第二種為真實(shí)感實(shí)時(shí)繪制技術(shù)。構(gòu)建起虛擬世界，要采取立體顯示技術(shù)，同時(shí)應(yīng)具備真實(shí)感、實(shí)時(shí)感的要求，可以采取真實(shí)感實(shí)時(shí)繪制技術(shù)。真實(shí)感繪制進(jìn)行繪制要模擬物體的物理特性，包括物體大小、形狀、紋理等等。

第三種為立體視覺(jué)顯示技術(shù)。人們?cè)诳陀^世界中得到的信息，主要是經(jīng)視覺(jué)所獲，視覺(jué)信息也屬于外界感知以及得到信息的關(guān)鍵性傳感通道。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，人們接受環(huán)境信息的關(guān)鍵性渠道依然是視覺(jué)，立體視覺(jué)顯示技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中起到重要的支撐作用。

四、結(jié)語(yǔ)

實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)前提下，進(jìn)行構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)，同樣有賴于跟計(jì)算機(jī)設(shè)備的科學(xué)配合方可。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具備十足的潛力，未來(lái)會(huì)得到更高的發(fā)展水平，應(yīng)用范圍也會(huì)不斷的擴(kuò)大。虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)，針對(duì)有關(guān)的設(shè)備具有較高的要求標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要聯(lián)合應(yīng)用很多的技術(shù)手段，若想進(jìn)一步的發(fā)展此項(xiàng)技術(shù)，需要解決諸多困難。但是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展日益革新，相信虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也能夠取得長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步。