虛擬現實技術及其應用

陳明達

隨著信息技術的不斷發展，人類社會已經進入了嶄新的信息時代。信息技術的迅猛發展正在改變著人們的思維方式和生活方式，極大的提高了人們的生活質量。而在眾多的信息技術當中，虛擬現實技術改變了我們與世界溝通的方式。

一、虛擬現實技術概述

虛擬現實技術是一種人機交換技術，它是基于計算機圖形學、計算機仿真技術、人機交換技術、人工智能等技術發展起來的，將計算機和人通過鍵盤、鼠標進行簡單交互轉變為通過感官、語言等自然方式進行交互、對話，從而改變人和計算機之間生硬的交流方式，使操作者能夠在虛擬現實環境中自由、自然的與周圍景物進行交互。

虛擬現實技術具有沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）、想象性（Imagination）等特性。沉浸性是指用戶感到作為主角存在于模擬環境中的真實程度，在虛擬環境中，用戶身臨其境，用戶感受到自己不是旁觀者，而是虛擬環境的一部分；交互性是指用戶通過計算機對模擬環境內物體進行操作的程度和從環境得到反饋的自然程度。比如當用戶抓取物體時，會有觸感并可以感受到重量；想象性強調虛擬現實技術應具有廣闊的可想象空間，不僅可再現真實存在的環境，也可以隨意構想客觀不存在的甚至是不可能發生的環境。由于沉浸性、交互性和構想性三個特性的英文單詞第一個字母都為I，所以三個特性又被成為3I特性。

二、虛擬現實技術的應用

1.在針灸學教學中的應用。傳統的針灸學教學通常是課堂上老師口頭講授，結合掛圖、視頻等輔助教學工具進行教學。但是由于理論知識相對比較枯燥，無法激發學生深入學習的學習興趣。采用虛擬現實技術，可以通過圖形演示功能、模擬仿真功能使教學過程變得形象、生動有趣，激發學生的學習興趣。同時針灸學講究實踐性，學生必須經過大量針灸實踐才能對理論進行深入理解，但面臨的現實問題是有限的的實踐渠道，而在虛擬現實技術中可以利用鼠標來進行持針、進針及行針，讓學生在一個比較輕松的環境中進行針灸技能的練習。

2.在旅游信息服務中的應用。隨著人民生活水平的日益提高，旅游已成為人們生活休閑的常用方式。在常見的組團旅游之外，人們越來越傾向于個性化的旅游，而這對旅游信息的依賴也越來越多。自助化的旅游需要了解旅行線路、交通工具、住宿、旅游地的風土人情、特色菜品、購物等信息。傳統的旅游業務信息系統通常通過文字和旅游圖片來對以上信息進行說明，形式比較單一，信息量較小，不能充分的調動對游客的吸引力。而采用虛擬現實技術則可以將旅游信息動態的呈現在人們面前，使游客可以提前身臨其境的感受到旅游地的美麗風光，對吸引游客有著的極大的促進作用。

3.在圖書館中的應用。虛擬現實技術在圖書館的場景建設、信息資源建設等方面得到廣泛應用。以現實圖書館為原型建設圖書館虛擬場景，可以通過場景漫游方便館員從事圖書的上架整理、架位調整等工作，大大節省人力物力。信息資源建設利用虛擬現實技術，使讀者產生現實中翻看圖書的感覺，提供良好的用戶體驗。

4.在戰時心理適應訓練中的應用。戰時的心理訓練可以培養軍人在惡劣條件下完成作戰任務的心理適應能力。因此應充分創設實戰環境提高軍人的適應能力。但在日常訓練條件下，很難達到訓練效果，必須借助相應技術手段。采用虛擬現實技術，可以構建虛擬戰場環境。模擬戰場的氣候、地理環境以及各種天氣情況，同時利用聲、光、電、煙等效果實現充滿槍炮聲、爆炸聲以及硝煙、毒氣等的惡劣戰場環境，使軍人產生強烈的身臨戰場的感覺，從而增強對真實戰場的適應能力。在實施過程中，可以對整個過程進行監控，掌握訓練進度，及時調整訓練內容。訓練結束后還可以通過錄像來對整個訓練情況進行總結和講評。

5.在高職導游專業教學中的應用。導游是旅游業的主力軍，在導游培養過程中，其講解技能、服務質量等綜合素質尤為重要。景點講解時導游專業學生一項必須的學習內容。在傳統的教學過程中，學生要對景點講解進行練習，就要涉及到景點實地實習，其中各種費用及來回的時間對于學生來說是一筆不小的負擔，尤其如果要到多個景點實習的話，投入就更大。采用虛擬現實技術，可使學生產生身臨其境的感覺，可以在其中任意漫游。多次重復利用虛擬的景區場景進行實習講解，大大節約了學生的花費和時間，同時降低了去景點的安全隱患。

6.在昆蟲學教學中的應用。要觀察昆蟲的生活過程可能需要幾個月直至一年的時間，這對于教學來說周期較長；同時昆蟲學實驗需要大量昆蟲標本和實驗儀器。采用虛擬現實技術可以將昆蟲的生活周期縮短至數分鐘之內，而且通過虛擬昆蟲圖像和農業儀器來彌補標本數量不足、設施不足的問題。

本文主要對虛擬現實技術的概念及其應用進行了闡述。虛擬現實技術是當今前景最好的計算機技術之一，隨著計算機技術的發展，虛擬現實技術將被廣泛應用于生物、教育、城市規劃、室內設計等各個領域，在未來有著廣闊的應用前景，前景不可限量。

參考文獻：

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[2]劉曉煜.虛擬現實技術在高職導游專業教學中的應用[J].佳木斯職業學院學報，2015（3）.