虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）在數(shù)字出版產(chǎn)品中的應(yīng)用

摘 要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是繼多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，在數(shù)字出版領(lǐng)域內(nèi)又一具應(yīng)用前景和比較受青睞的高新技術(shù)。隨著社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)迅速成熟與發(fā)展，目前已在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，并通過多種專用設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互，為數(shù)字出版產(chǎn)品的開發(fā)提供了一種全新的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；數(shù)字出版；虛擬學(xué)習(xí)

當(dāng)前在推動(dòng)傳統(tǒng)媒體和新興媒體融合發(fā)展的趨勢(shì)下，越來越多的新技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字出版產(chǎn)品的研發(fā)中，數(shù)字產(chǎn)品的產(chǎn)品形式越來越新穎。相對(duì)于傳統(tǒng)紙質(zhì)出版物，數(shù)字出版產(chǎn)品憑借著新媒介、新技術(shù)超越了傳統(tǒng)出版物的發(fā)展，給人耳目一新的感覺。而3D技術(shù)也憑借著成熟的制作方法和完美的變現(xiàn)形式，越來越多的運(yùn)用到數(shù)字出版產(chǎn)品的制作中。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為3D技術(shù)發(fā)展的一個(gè)延伸——虛擬現(xiàn)實(shí)為手段，也使得數(shù)字出版產(chǎn)品的表現(xiàn)形式更加的多樣化。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使得以前那種普通的二維畫面和場(chǎng)景變得更加的立體和真實(shí)，在視覺上產(chǎn)生一種沉浸其中的感覺，可以直接觀察、操作、觸摸、檢查周圍的環(huán)境及事物的內(nèi)在變化，并能與之發(fā)生“交互”作用，使人和計(jì)算機(jī)很好的“融為一體”。閱讀本身是一個(gè)接受知識(shí)的過程，如果能夠通過親身經(jīng)歷來加速這一過程和鞏固所傳授的知識(shí)，為此而設(shè)計(jì)的一系列方法中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)無疑是最有效的。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不但能形象生動(dòng)地表現(xiàn)表現(xiàn)出版物里的內(nèi)容，還能有效的營(yíng)造一個(gè)跟隨技術(shù)發(fā)展的教學(xué)環(huán)境，是學(xué)習(xí)者更直接、更容易理解所讀物中的思想和內(nèi)容。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，簡(jiǎn)稱VR（Visual Reality），是指利用3D圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù)等高新技術(shù)， 生成三維逼真的虛擬環(huán)境。

其實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)存在了幾十年。它現(xiàn)在已經(jīng)被用于軍事訓(xùn)練，康復(fù)治療，教育培訓(xùn)等領(lǐng)域。不過因虛擬現(xiàn)實(shí)它應(yīng)用的基本都是專業(yè)領(lǐng)域，所以不為大眾所熟知。多媒體的虛擬現(xiàn)實(shí)就是一個(gè)計(jì)算機(jī)模擬的環(huán)境，該環(huán)境能夠模擬現(xiàn)實(shí)世界或是幻想世界中的物理表現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)能夠重現(xiàn)感官上的體驗(yàn)，包括虛擬的味覺、視覺、嗅覺、聽覺、觸覺等。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要特征可概括為：1.實(shí)時(shí)交互性（RealTime Interactive） 指參與者通過使用專門設(shè)備，用人類的自然技能實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬環(huán)境的考察與操作的程度。例如用戶用手抓取虛擬環(huán)境中的物體，用戶會(huì)有抓取東西的感受，可以感受到物體的重量，被抓取的物體會(huì)隨著手的移動(dòng)而移動(dòng)。2.多感知性（Multi-Sensation） 虛擬現(xiàn)實(shí)具有多種感知的能力，如視覺感知、聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運(yùn)動(dòng)感知、嗅覺感知等，借助這些感知，人處于虛擬環(huán)境中可以產(chǎn)生真實(shí)的體驗(yàn)。3.存在感（Presence） 指使用者作為主角存在于虛擬環(huán)境中感受到的真實(shí)程度。存在感的產(chǎn)生與虛擬現(xiàn)實(shí)的多感知能力相互聯(lián)系，感知能力的增強(qiáng)可以使用戶產(chǎn)生更加逼真的存在感。在虛擬環(huán)境中，看上去是真的、聽起來是真的、動(dòng)起來也是真的，一切感覺都是逼真的。他感到被虛擬景物所包圍，可以在這一環(huán)境中左顧右盼，自由走動(dòng)，與物體相互作用，如同在已有經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)實(shí)世界中一樣。4.自主性（Autonomy） 指虛擬環(huán)境中物質(zhì)主要依據(jù)物理定律動(dòng)作的程度。虛擬物體在獨(dú)自活動(dòng)、相互作用或在與用戶的交互作用中，其動(dòng)態(tài)都要有一定的表現(xiàn)，這些表現(xiàn)或者服從于自然規(guī)律，或者遵循設(shè)計(jì)者想象的規(guī)律。

目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字出版產(chǎn)品中的應(yīng)用方式有主要有如下兩種：

一、建立虛擬操作室

所謂虛擬操作室，就是根據(jù)圖書里的內(nèi)容利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)仿真或虛構(gòu)某些情境，供讀者觀察與操縱其中的對(duì)象，使他們獲得體驗(yàn)或有所發(fā)現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)操作室是由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)造的一種虛擬環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中，讀者有逼真的感覺，似乎是在真正的操作室里近距離進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作。規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)或操作往往會(huì)帶來各種危險(xiǎn)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)者在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，可以放心地去做各種危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)。例如：機(jī)械類加工教學(xué)系統(tǒng)，可免除學(xué)員操作失誤而造成機(jī)械損毀或是人員受傷的嚴(yán)重事故。虛擬操作室的真正實(shí)現(xiàn)，將徹底解決了以往遠(yuǎn)程教育模式中理論教學(xué)的遠(yuǎn)距離性和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的近距離之間的矛盾，使整個(gè)教育完全遠(yuǎn)程化和真實(shí)化。比如在今年克萊斯勒公司新品發(fā)布會(huì)上，通過Oculus Rift的VR設(shè)備開發(fā)一個(gè)汽車制造過程，讓用戶在車展上不僅體驗(yàn)汽車，還能感知克萊斯勒汽車每個(gè)細(xì)節(jié)的制造過程。這樣會(huì)使體驗(yàn)者足不出戶便可以做各種實(shí)驗(yàn)，獲得與真實(shí)實(shí)驗(yàn)一樣的體會(huì)。在保證教學(xué)效果的前提下，極大的增加了圖書本身的買點(diǎn)。

二、虛擬仿真課堂延展教學(xué)交流空間

虛擬課堂是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)與教育的具體應(yīng)用。隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的來臨，網(wǎng)絡(luò)教育迅猛發(fā)展，打破空間、時(shí)間的限制利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以徹底打破時(shí)間與空間的限制。大到整個(gè)工廠，小至一個(gè)元器件內(nèi)部，體驗(yàn)者都可以進(jìn)入這些物體的內(nèi)部進(jìn)行觀察。一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生觀察。例如，生物中的孟德爾遺傳定律，用果蠅做實(shí)驗(yàn)往往要幾個(gè)月的時(shí)間，而虛擬技術(shù)在一堂課內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)虛擬課堂可以作為一個(gè)新的交流平臺(tái)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種新型的電子出版方式，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和軟件的使用將給數(shù)字出版媒體的顯示和模式增添一個(gè)新的方向。有了虛擬現(xiàn)實(shí)，數(shù)字出版會(huì)更個(gè)性化，讀者能以新的、有效的方式對(duì)閱讀環(huán)境進(jìn)行操作和控制。相信已引起出版業(yè)的極大關(guān)注。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)的硬件與軟件成本逐漸降低（基于個(gè)人計(jì)算機(jī)，配手套與立體眼鏡）。未來虛擬現(xiàn)實(shí)硬件發(fā)展的趨勢(shì)是性能更高、更穩(wěn)定，成本還會(huì)進(jìn)一步降低。相信虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)入我們的生活是必然的事情。包括數(shù)字出版在內(nèi)，VR技術(shù)將具有更廣泛應(yīng)用前景。

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