虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用研究
摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用日趨廣泛和深入。基于此，本文將深入淺出地對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的定義、應(yīng)用領(lǐng)域、未來(lái)的發(fā)展前景和存在的問(wèn)題進(jìn)行介紹，重點(diǎn)闡述虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域以及相關(guān)研究，以期使讀者對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)有一個(gè)相對(duì)明晰的認(rèn)知。本文內(nèi)容介紹：在第2部分會(huì)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹;第3部分將部分應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的領(lǐng)域進(jìn)行介紹;第4部分描述虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究現(xiàn)狀和前景;在第5部分對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)。
關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 研究現(xiàn)狀 虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用 虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展前景
一、引言
虛擬現(xiàn)實(shí)對(duì)于很多人來(lái)講還是一個(gè)比較新的詞匯，也可能你聽說(shuō)過(guò)，但并不了解，只是認(rèn)為佩戴顯示設(shè)備，觀看虛擬出來(lái)的內(nèi)容，有身臨其境之感，以為這就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。不盡然，那虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)究竟指什么呢?本文將為讀者解決這個(gè)困惑。
二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介
2.1什么是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)即虛擬現(xiàn)實(shí)。虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR)是近年來(lái)出現(xiàn)的高新技術(shù)。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，虛擬現(xiàn)實(shí)是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)用戶接口，它通過(guò)給用戶同時(shí)提供視、聽、觸等各種直觀而又自然的實(shí)時(shí)感知交互手段，因此具有多感知性、存在感、交互性、自主性等重要特征。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)并不是一項(xiàng)單一的技術(shù)，而是多種技術(shù)綜合后產(chǎn)生的，其核心的關(guān)鍵技術(shù)主要有動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、系統(tǒng)開發(fā)工具應(yīng)用技術(shù)、實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等五大項(xiàng)。
2.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特征
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要有四個(gè)特征：(1)沉浸性：主要是指讓計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一種虛擬的環(huán)境，讓參與到其中的人有一種和現(xiàn)實(shí)世界一樣的感覺(jué)，就如身臨其境一般。(2)交互性：主要是指用戶對(duì)計(jì)算機(jī)模擬出的虛擬環(huán)境中的物體具有可操作性和從虛擬環(huán)境中的物體上得到的反饋。(3)想象力：主要是指虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)它具有很廣闊的想象空間，不僅可以模擬出現(xiàn)實(shí)存在的世界，而且還可以模擬出不存在的環(huán)境。(4)多感知性：主要是指這項(xiàng)技術(shù)不僅能夠讓我們感受到視覺(jué)和聽覺(jué)這兩種一般計(jì)算機(jī)就可以給我們提供的感覺(jué)外，還可以給我們提供觸覺(jué)、味覺(jué)等一般計(jì)算機(jī)難以模擬出的感覺(jué)。
三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在很多領(lǐng)域內(nèi)均有比較理想的應(yīng)用，如教育與培訓(xùn)、娛樂(lè)與藝術(shù)、醫(yī)學(xué)、軍事、商業(yè)等領(lǐng)域，下面我們將就其中幾個(gè)比較典型的應(yīng)用領(lǐng)域展開敘述。
3.1教育與培訓(xùn)
虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于教育是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)飛躍。在教育領(lǐng)域中，把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(chǎn)品作為一種新的學(xué)習(xí)工具，一方面可以使學(xué)習(xí)者從逼真的虛擬假想空間中獲取真實(shí)世界中得不到或難以得到的經(jīng)驗(yàn)和感受，另一方面也使教師等教育工作者逐漸養(yǎng)成用數(shù)字時(shí)代的思維方式去教育學(xué)生的行為方式與習(xí)慣。
在教育領(lǐng)域的實(shí)踐中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用大致可分為以下幾個(gè)方面：(1)模擬訓(xùn)練(2)科學(xué)研究(3)虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境(4)虛擬實(shí)驗(yàn)室(5)仿真虛擬校園等。
3.2娛樂(lè)與藝術(shù)
如電視臺(tái)使用的虛擬演播室也是一種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬演播室系統(tǒng)是一種只需要有演員和道具，不需要實(shí)際的真實(shí)場(chǎng)景的演播系統(tǒng)。這個(gè)讓觀眾耳目一新的系統(tǒng)不但為電視制作人提供了廣闊的創(chuàng)作空間，而且在豐富節(jié)目包裝方式、降低節(jié)目成本方面有著十分可觀的優(yōu)勢(shì)。不過(guò)，目前，除中央電視臺(tái)或鳳凰衛(wèi)視、北京電視臺(tái)等大媒體外，我國(guó)電視臺(tái)或傳媒機(jī)構(gòu)對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用與研究還比較粗淺，成功的實(shí)例還不是很多。
3.3商業(yè)領(lǐng)域
網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物相對(duì)于傳統(tǒng)的購(gòu)物方式具有方便、經(jīng)濟(jì)等一系列的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)隨著近年來(lái)物流行業(yè)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物在時(shí)效性方面也有了很大的提高。但是由于網(wǎng)頁(yè)技術(shù)的限制，購(gòu)物網(wǎng)站往往通過(guò)圖片和文字來(lái)展示網(wǎng)站商品。通過(guò)網(wǎng)頁(yè)中的圖片，消費(fèi)者很難完整和準(zhǔn)確地掌握產(chǎn)品的信息，過(guò)多的文字介紹也讓購(gòu)物過(guò)程變得繁瑣和枯燥無(wú)味。而將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入到網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物中來(lái)，用該技術(shù)創(chuàng)建能夠與用戶產(chǎn)生互動(dòng)的三維虛擬超市場(chǎng)景，使人置身于真實(shí)的互動(dòng)的三維購(gòu)物場(chǎng)景之中，將使網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物變得更加真實(shí)。將傳統(tǒng)購(gòu)物與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物特點(diǎn)相結(jié)合，使網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的`用戶體驗(yàn)性能得到極大的提高。
四、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究現(xiàn)狀與前景
4.1目前存在的問(wèn)題
(1)硬件的限制。一般情況下，想要實(shí)現(xiàn)一個(gè)高質(zhì)量虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，外部設(shè)備的規(guī)格就要非常高，而且設(shè)備的精度、舒適度等方面還有待提高。(2)圖形生成速度滯后。圖形生成速度就是虛擬現(xiàn)實(shí)中場(chǎng)景要隨著人的動(dòng)作的變化而做出相應(yīng)的改變，而以我們現(xiàn)在的技術(shù)想要做好還是很難。(3)三維數(shù)據(jù)量大。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中有很多的模型，其占用的空間很大，而以我們現(xiàn)在的寬帶的速度跟不上，而且會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)帶來(lái)很大的負(fù)載。(4)缺少人性化。我們現(xiàn)在只能通過(guò)鼠標(biāo)、鍵盤、頭盔等簡(jiǎn)單的工具實(shí)現(xiàn)虛擬化，猶如機(jī)器人一般，所以要增加人性化處理。
4.2未來(lái)發(fā)展方向
發(fā)展方向與上面提到的瓶頸是相對(duì)的，所以未來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將主要朝著以下幾個(gè)方面去發(fā)展：(1)人機(jī)交互界面;(2)感知研究領(lǐng)域;(3)高效的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件和算法;(4)廉價(jià)的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件系統(tǒng);(5)智能虛擬環(huán)境。
五、結(jié)語(yǔ)
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)經(jīng)歷大半個(gè)世紀(jì)科學(xué)研究，從一開始的簡(jiǎn)單仿真到現(xiàn)在涉及到了人的感覺(jué)、觸覺(jué)等，在這大半世紀(jì)里，有許多的科學(xué)研究者付出了自己畢生的心血。
而隨著科技和社會(huì)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也在向我們展示它未來(lái)廣闊的前景。作為新世紀(jì)最有前途的技術(shù)之一，它一定會(huì)不停的帶給我們驚喜。同時(shí)我們也希望我國(guó)科學(xué)家們能夠努力研究，讓我國(guó)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究處于世界領(lǐng)先水平。
參考文獻(xiàn)：
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