虛擬現實技術與計算機技術應用的共同發展

楊洋

摘 要：虛擬現實技術是現在比較創新的計算機技術，在很多領域都有應用。虛擬現實技術利用計算機生成一種模擬系統，這種系統讓人產生處于現實中的錯覺。人們可以利用助感頭盔或數據手套等專業設備來進入虛擬系統中，通過觸覺、視覺和聽覺等感受到真實的感覺。

關鍵詞：計算機技術；虛擬系統；輸出設備；數據庫檢索

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A

計算機技術的不斷進步帶動了一系列相關技術的衍生，虛擬現實技術是屬于計算技術發展所衍生出來的新的技術，而智能化也是現在計算機發展的主要需求，這無疑為虛擬現實技術的發展提供了更好的發展平臺，計算機現在趨向于小型、高速發展，而量子、分子、光子等技術的發展讓人們的感知更加真切，這使虛擬現實技術所構建出來的虛擬世界具有更真實的感知。

1 虛擬現實技術概述

現在流行許多虛擬系統，人們可以在虛擬環境中感受到真實的觸感。虛擬現實是現在出現比較頻繁的新興詞匯，虛擬現實技術是一種高新技術因為計算機的飛速發展而衍生出來的一種技術，利用虛擬現實技術可以創造特殊環境，人們利用特殊設備在環境中感受真實的體驗。虛擬現實技術屬于復合型技術，虛擬系統的構建許多許多計算機相關技術綜合應用，例如傳感技術、人工智能化技術、計算機仿真技術和計算機圖形技術，這些都是現在計算機技術研究的最新成果。

虛擬現實技術的發展寄生于計算機技術，兩者之間是相輔相成的一種關系，如果想要深入了解虛擬現實技術的發展就需要與計算機技術的發展聯系起來，這樣才能對虛擬現實技術有更好的了解可以對其很好的應用。

2 計算機技術在虛擬現實技術中的應用

從計算機誕生到現在為止還不到百年，但是計算機技術一直在改進和創新，計算機的性能更新是非常迅速的，傳統的計算機性能已經不能滿足人們現在的需求，要從計算機的基本原理上尋找新的突破口，所以新型計算機研發產生了。現在技計算機技術發展主要有幾個特點：超小型、智能化、超高速和并行處理。因為現在計算機技術的飛速發展，相應的虛擬現實技術也會有更大的進步。三維計算機圖形學技術在虛擬現實系統的構成中起到了很大的作用，因為它可以把圖形模擬真實化，讓人們的視覺有更直觀的感受。計算機出現了智能化和高性能的類型，這都為虛擬現實技術的使用提供了很好的技術支持，

虛擬世界的構建是把一些數據通過計算機進行操作，實現可視化和實時交互這樣的虛擬環境。真實與操作程度都比傳統的計算機在使用上有質的飛躍。

3 虛擬現實系統的技術特點

3.1 虛擬現實技術主要在兩個方面建立虛擬環境：一是針對環境的可視化和渲染；二是對于要表示物體的狀態模擬要能夠精確呈現。

3.2 虛擬現實所呈現的只是一個虛擬系統，這個系統類似于客觀存在的環境，給人們真實的感觸，是利用計算機的設備所共同組成的。

4 虛擬現實系統是設備技術和計算機技術的融合

虛擬系統中所需要的硬件設備有以下三個：輸出設備、輸入設備和虛擬世界生成設備。虛擬系統的形成是虛擬現實的相關技術與設備共同作用下的成果。

4.1 虛擬現實的輸出設備。人處于虛擬世界的環境之中想要得到更真實的感觸就需要在虛擬世界中獲得更多的感受，例如最基本的嗅覺、觸覺、味覺、聽覺、痛感、視覺等，這也對虛擬現實技術提出了很大的要求，在目前為止虛擬世界能夠成熟模擬出來的也只有觸覺、聽覺等。

4.2 虛擬現實的生成設備。計算機是構成虛擬現實系統的主要設備，所以計算機被稱為虛擬現實引擎，虛擬世界的創建需要先構件世界的場景，而且還要對用戶的輸出做出實時響應。

4.3 虛擬現實的輸入設備。虛擬現實的俄輸入設備有兩類：因為在虛擬系統中需要對位置進行判定，所以需要三維定位跟蹤設備，并且在對位置進行判定后把位置信息實時傳送到虛擬現實系統中；另一類就是基于自然的交互設備，交互設備是為了讓人可以對系統進行操作，與虛擬現實系統進行交流的輔助設備。

4.4 虛擬現實的相關技術。計算機是構成虛擬世界的主要設備，而在虛擬世界中用戶可以與系統之間進行交互式操作，能夠很好的感受到虛擬現實系統所模擬的真實感受。為了讓用戶的交互操作更加實時和感受更加真實不僅需要專業設備的支持，更需要相關虛擬現實技術的使用。雖然計算機的運行速度已經得到了很大的提高，但是還是不能滿足虛擬現實系統的要求，而在設備有缺憾的情況下更需要技術的支持。

4.4.1 環境建模技術。虛擬世界的構成首先需要營造虛擬環境，建模虛擬環境建立的基礎，建模后再對要模擬的物體進行實時繪制最后立體顯示。建模師在建模后可以獲得實際三維環境的三維數據，虛擬現實系統根據這些數據建立相應的仿真的虛擬環境模型。虛擬現實系統想要具有可靠性就需要構建的研究對象能夠真實的反映現實中的場景。虛擬環境的建模主要是針對人們在現實中的感受進行建立，包括人們的視覺、聽覺和嗅覺等。基于現在虛擬現實技術發展的制約，最常見的三維建模就是視覺和聽覺建模。

4.4.2 真實感實時繪制技術。虛擬世界的構成需要立體顯示技術，但是還有對真實感和實時感的需求，這就需要應用到真實感實時繪制技術。真實感繪制的過程就是在計算機中重現現實世界的過程。真實感繪制主要是針對要模擬物體的物理特性進行繪制，例如物體的大小形狀、表面的紋理和光學性質等。

4.4.3 立體視覺顯示技術。在客觀的世界中人們信息的主要途徑是通過視覺，而視覺信息的獲取是人類對外界感知和獲取信息的主要傳感通道，所以，在虛擬現實系統中視覺是人們接受環境信息的主要傳感通道。

4.4.4 三維虛擬聲音的實現技術。聽覺也是虛擬現實系統給人呈現的主要效果，在虛擬系統中加入三維虛擬聲音可以增大用戶在虛擬世界中的沉浸感和交互性，而且還能減弱對大腦視覺的依賴，降低沉浸感對視覺信息的需求，也能很好的減少視覺疲勞，讓用戶能共同感受到視覺和聽覺的信息。

結語

從上文的論述中我們可以分析出虛擬現實的實現是基于計算機技術的基礎上，而虛擬現實的構建也需要計算機設備的相互配合。虛擬現實技術是一種極具有潛力的技術，在未來的發展上會有更大的突破，而且也會應用在各種不同的領域上。虛擬現實的實現對于相關設備的要求很高，而且還需要多項技術的混合應用，想要發展這項技術需要攻克更多的難題。但是現在計算機技術的發展可以說是一日千里，而相應的虛擬現實技術也會得到很大的提高。

參考文獻

[1]陳浩磊，鄒湘軍，陳燕，劉天湖.虛擬現實技術的最新發展與展望[J].中國科技論文在線，2011.