楊富平

（通信智能公司 江蘇省連云港市 222345）

現(xiàn)階段，計算機通信在現(xiàn)代社會廣受重視，該技術(shù)的特點在于強調(diào)大量信息的快速實時交互，這使傳統(tǒng)的工作技術(shù)漸漸不能滿足通信需要，虛擬現(xiàn)實技術(shù)等新手段得到了較多關(guān)注。虛擬現(xiàn)實，英文名為Virtual Reality，簡稱VR，這一名詞是由美國VPL 公司創(chuàng)建人拉尼爾(Jaron Lanier)在80 年代初提出的，因其技術(shù)集成性高，能夠同時完成大量信息的處理，其應(yīng)用范圍也逐步擴大，包括計算機通信（Computer communication）在內(nèi)。計算機通信是一種以數(shù)據(jù)通信形式出現(xiàn)，在計算機與計算機之間或計算機與終端設(shè)備之間進行信息傳遞的方式。計算機通信的特殊性使其需要來自虛擬現(xiàn)實技術(shù)的支持，后者應(yīng)用的具體形式也比較多樣[1]。從進一步促進技術(shù)融合、技術(shù)發(fā)展、技術(shù)應(yīng)用的角度出發(fā)，就虛擬現(xiàn)實技術(shù)的內(nèi)涵、特點、關(guān)鍵技術(shù)，以及其在計算機通信中的具體應(yīng)用進行分析，具有突出的現(xiàn)實意義。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的內(nèi)涵

虛擬現(xiàn)實技術(shù)（英文名稱：Virtual Reality，縮寫為VR）又稱虛擬實境或靈境技術(shù)，是20 世紀發(fā)展起來的一項全新的實用技術(shù)。該技術(shù)以計算機技術(shù)、仿真技術(shù)、建模技術(shù)等為基礎(chǔ)發(fā)展而來，能夠為多個領(lǐng)域、行業(yè)提供應(yīng)用服務(wù)，主要強調(diào)提供接近實境的虛擬體驗服務(wù)[2]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的服務(wù)能力很強，在硬件和基礎(chǔ)技術(shù)得到保障的情況下，能夠完成大量數(shù)據(jù)的同步處理，使其以三維、立體的方式呈現(xiàn)給使用者。當前虛擬現(xiàn)實技術(shù)適用范圍日趨廣泛，能夠輔助各領(lǐng)域的信息處理活動，但其使用的技術(shù)要求也較高，容易受到其他因素干擾，包括通信干擾等，這也要求重視該技術(shù)的研究，提升其應(yīng)用效果。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的分析

2.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

2.1.1 虛擬性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本特點在于其虛擬性，這一特點主要體現(xiàn)在用戶一端。包括計算機通信在內(nèi)，所有的通信活動技術(shù)原理均帶有相似性，主要強調(diào)對信息的采集、處理，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的支持下可對其進行動態(tài)的模擬，使收集所獲取的數(shù)據(jù)快速得到加工，以立體化的方式呈現(xiàn)[3]。如三維直播技術(shù)，該技術(shù)是直播技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的融合，遠程直播實際上是計算機通信的一種方式，強調(diào)對遠程信息進行實時收集，再利用計算機進行快速處理提供給用戶。該技術(shù)的原理如圖1 所示。

圖1：虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本流程

遠程攝像設(shè)備可以收集各類信息，之后以三維建模技術(shù)對收集所獲的信息進行處理，并通過存儲器進行緩存（此環(huán)節(jié)并非必要，需要根據(jù)服務(wù)環(huán)境特點具體確定），再由終端處理器進行最終調(diào)整（基于用戶需要的主動調(diào)整），以三維化的形式具體提供到用戶端（即VR 終端）。整個過程中，信息處理的關(guān)鍵步驟均在虛擬環(huán)境下完成，以服務(wù)提供一端的計算機或計算機群為中心平臺，做信息處理和建模、調(diào)整、指令響應(yīng)等，提供給用戶的信息也是計算機基于原始信息加工而得的三維化虛擬信息，這是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本特點[4]。

2.1.2 感知性

感知性是指在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的支持下，用戶一端對信息的了解、接受具有可感知化的特征，包括視覺、聽覺、觸覺等多個方面。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)早期應(yīng)用階段，其感知性主要體現(xiàn)在視覺方面，以立體化的視頻呈現(xiàn)信息、提供服務(wù)[5]。隨著通信技術(shù)、信息處理技術(shù)的發(fā)展，觸覺、聽覺等方面也實現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實化，并開始向多感知方向發(fā)展，游戲設(shè)備、直播設(shè)備為多見的實踐平臺，這些平臺建立和工作的基礎(chǔ)為大容量計算機，以計算機完成復(fù)雜指令的實時處理、動態(tài)建模，本質(zhì)上是計算機通信的一種實踐方法。如上文所述的遠程直播等，虛擬現(xiàn)實技術(shù)下的游戲設(shè)備服務(wù)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2：游戲設(shè)備服務(wù)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)由三個部分構(gòu)成，即服務(wù)器、操作系統(tǒng)、靜態(tài)交互系統(tǒng)，其中服務(wù)器即虛擬現(xiàn)實技術(shù)的核心處理單元，在服務(wù)器內(nèi)，對各類基礎(chǔ)信息、原始信息進行加工，形成三維化的服務(wù)資源。操作系統(tǒng)包括游戲菜單手柄、操作手柄，二者均由用戶（即游戲體驗者）控制，其中菜單手柄用于確定服務(wù)類別、項目，以及其他微操，包括音量調(diào)整、亮度調(diào)整等，后者用于游戲內(nèi)的操作，如方向變化、模擬加速等，操作系統(tǒng)的一切操作均以用戶為主動交互為中心，系統(tǒng)也需要以默認程序提供必要輔助。靜態(tài)交互系統(tǒng)即顯示屏和VR 眼鏡，其中顯示屏提供實時的工作信息，用戶對信息的接收以該設(shè)備為中心，以VR 眼鏡與其聯(lián)用、做終端的信息呈現(xiàn)。整個系統(tǒng)以服務(wù)用戶感知效應(yīng)、提升游戲體驗為中心目標。

2.1.3 主動性

主動性是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的衍生功能之一，主要強調(diào)用戶、操作者、管理者在技術(shù)應(yīng)用時的主動交互、主動管理能力。現(xiàn)代虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用范圍日趨廣泛，在計算機通信活動中的作用也越發(fā)突出，部分技術(shù)可能用于軍隊指揮自動化系統(tǒng)、武器控制系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、決策分析系統(tǒng)、情報檢索系統(tǒng)以及辦公自動化系統(tǒng)，其價值超過了一般性的商業(yè)服務(wù)范圍，需要保證過程管理質(zhì)量，這使虛擬現(xiàn)實技術(shù)擁有了可主動控制的特點。

如在軍事管理活動中，需要借助計算機通信完成大量信息的實時處理，以完成參數(shù)模擬，通過三維化的方式了解管理對象的具體情況，包括導(dǎo)彈落點計算、彈道分析等。在主動性特點的支持下，需要考慮虛擬環(huán)境中物體在物理定律作用下的動作情況和必要出現(xiàn)的實時變化，假定研究對象為巡航導(dǎo)彈的落點，該類導(dǎo)彈在自重作用下，會在下降階段以拋物線形式掉落，需要通過計算機通信的方式進行詳細分析，借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)呈現(xiàn)其下落的具體時間、落點等，以作出主動計算和主動調(diào)整。

2.2 虛擬現(xiàn)實的關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1 動態(tài)建模

動態(tài)建模是虛擬現(xiàn)實的關(guān)鍵技術(shù)之一，虛擬環(huán)境的建立是VR 系統(tǒng)的核心內(nèi)容，目的就是獲取實際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。該技術(shù)的應(yīng)用通常以計算機通信為中心，強調(diào)以容量較大的硬件平臺（通常也是計算機）提供建模載體，快速進行信息的處理，重建，形成動態(tài)三維虛擬環(huán)境。

圖3 所示為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的動態(tài)建模過程，該過程中，A 圖原始信息收集階段的三維草圖，尚未填充具體內(nèi)容物，在持續(xù)組織計算機通信的過程中，遠程模塊提供的數(shù)據(jù)越來越多，經(jīng)過計算機的分析處理后，可用于建立虛擬模型，其初步建設(shè)的結(jié)果即為B 圖。動態(tài)建模技術(shù)的支持下，B 圖也并非最終效果圖，只是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一個階段或某一幀圖像，隨著信息的持續(xù)收集，虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供的圖像會持續(xù)完善，直到可用于提供服務(wù)。當所有所需信息收集完成后，生成的三維模型可定型完成，并進行存儲、備用，如需要更新則繼續(xù)調(diào)取、編輯。

圖3：動態(tài)建模技術(shù)（作圖為A 圖，右圖為B 圖）

2.2.2 實時交互

實時交互是虛擬現(xiàn)實的核心工作技術(shù)之一，主要在采集端與處理端、處理端和服務(wù)端之間運用，其中采集端一般為各類信息收集設(shè)備，如傳感器、攝像機等等，負責采集各區(qū)域的實時信息，由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)需要的信息量較大，且需要持續(xù)獲取原始信息，采集端與處理端的通信活動，通常以計算機通信的方式進行。處理端在接收各類原始信息后，開始對其進行加工，利用三維建模技術(shù)，形成可直接提供服務(wù)的三維模型，提供給遠程服務(wù)端，服務(wù)端直接面向用戶，此過程依然采用計算機通信技術(shù)，以保證大量數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量，保證信息傳輸完成后可直接由終端電子計算機或其他信息化一體設(shè)備呈現(xiàn)，包括一體游戲機、一體直播設(shè)備等。用戶接收的信息通常應(yīng)是實時變化的，以遠程端收集的原始信息為依據(jù)，通過處理端的不斷調(diào)整加工，使其能夠?qū)崟r反映采集端的具體情況，確保交互活動的實時性。實時交互技術(shù)的實現(xiàn)依賴穩(wěn)定的通信，也即計算機通信技術(shù)或其他具有大容量、高穩(wěn)定性的工作方法。

2.2.3 系統(tǒng)集成集成技術(shù)并不直接影響虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用，但在虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)的過程中，需要集成技術(shù)為多技術(shù)聯(lián)用提供保障，如果虛擬現(xiàn)實技術(shù)與其他技術(shù)并用，也需要通過集成技術(shù)提供保障。在計算機通信模式下，需要以集成技術(shù)，將虛擬現(xiàn)實和計算機通信納入到統(tǒng)一的管理系統(tǒng)內(nèi)，通過預(yù)設(shè)的默認程序進行邏輯控制。通常需要進行一體控制的技術(shù)包括信息同步技術(shù)、模型的標定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、識別與合成技術(shù)等。上述技術(shù)應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實技術(shù)實踐的不同階段，原則上需要以一塊芯片、一個操作系統(tǒng)進行管理。如計算機通信模式下，通信活動和建?；顒涌赡苁峭健崟r進行的，借助集成技術(shù)，可以有效對兩項工作的進程進行控制，使通信活動和建?；顒右惑w開展的同時，存在數(shù)據(jù)調(diào)用、加工、更新的時間差和先后順序，保證虛擬現(xiàn)實技術(shù)的邏輯控制效果。

3 計算機通信中融合虛擬現(xiàn)實技術(shù)的分析

3.1 在虛擬呼叫中心的融合

計算機通信工作中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用廣泛，除上文所述的游戲、直播等方式外，由于很多領(lǐng)域強調(diào)大規(guī)模通信，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用也更趨普遍，如虛擬呼叫中心服務(wù)。該中心主要在通信工作繁忙時發(fā)揮資源調(diào)配的作用，如A 組織日間通信活動較為頻繁，無論以移動設(shè)備、固定設(shè)備提供服務(wù)，均可能導(dǎo)致通信延誤的問題。在計算機通信模式下，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將組織內(nèi)的通信資源進行云端重組、備用，進入通信階段后，根據(jù)通信需要投入資源，所有信道均獨立組織管理，以虛擬現(xiàn)實技術(shù)做好信道集中管理，原則上逐步投入所有信道，當已經(jīng)投入的信道不再使用后，重新納入虛擬現(xiàn)實技術(shù)的管理范疇內(nèi)備用，使通信資源能得到有序管理。

3.2 在公共通信網(wǎng)絡(luò)中的融合

公共通信網(wǎng)絡(luò)主要服務(wù)固定電話通信，一般情況下，一部電話機在同一時間段內(nèi)只能與另外一臺電話機建立通信關(guān)聯(lián)，在組織通信管理的過程中，為保證通信活動高效有序，在固定電話的服務(wù)端，多需要借助計算機通信進行管理，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在此過程中提供虛擬交換功能，在固定電話的服務(wù)端植入工作設(shè)備，使大量通信需求可以在服務(wù)端被集中管理，而在網(wǎng)絡(luò)模式下，在多臺物理設(shè)備上執(zhí)行單功能交換。在公共通信服務(wù)中，物理層面的交換可轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境下進行，以計算機提供計算服務(wù)，快速完成交換管理。此模式下，物理交換所需要的資源較少，便于管理，網(wǎng)絡(luò)模式下的交互頻繁、多樣，但可以借助計算機通信在云端進行，也減少了管理負荷，從而提升公共通信網(wǎng)絡(luò)的管理效率和通信質(zhì)量。

3.3 在計算機增值網(wǎng)絡(luò)中的融合

計算機通信的特點之一在于能夠快速、實時進行大量數(shù)據(jù)的處理，以滿足一些復(fù)雜管理、通信活動的要求，如上文所述的軍事指揮、系統(tǒng)決策等。這使計算機通信開始向增值網(wǎng)絡(luò)服務(wù)延伸，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用為其功能的優(yōu)化、完善提供了必要支持。如在復(fù)雜通信環(huán)境下，大量信息自不同方向、區(qū)域進入管理中心，增加了信息管理的復(fù)雜性和難度。以虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供支持，可對信息來源范圍進行劃分，為每一個區(qū)域配置一臺虛擬主機，并以虛擬主機為中心建立虛擬工作系統(tǒng)，在通信活動中，虛擬工作系統(tǒng)以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為依托，作為增值網(wǎng)絡(luò)投入使用，響應(yīng)來自其所屬地區(qū)的通信服務(wù)請求，再以較為規(guī)范的方式反饋給管理處，減少后者的工作壓力、提升作業(yè)效率。

4 結(jié)束語

綜上所述，虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于計算機通信具有一定優(yōu)勢，可在未來工作中予以關(guān)注，進一步加強運用管理，嘗試技術(shù)融合。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是建立在多種信息技術(shù)上的一種新模式，服務(wù)能力強、技術(shù)要求高且容易受到干擾破壞，該技術(shù)的特點在于虛擬性、感知性、主動性，其實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)則包括動態(tài)建模、實時交互、系統(tǒng)集成等。計算機通信中融合虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)初見成效，在虛擬呼叫中心工作系統(tǒng)、公共通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、計算機增值網(wǎng)絡(luò)中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)均發(fā)揮了積極作用，未來其應(yīng)用也會更趨廣泛，以進一步提升計算機通信活動的質(zhì)量。