VR/AR技術的機遇和挑戰

李帥

（通化師范學院，吉林通化 134000）

近年來，VR技術和AR技術開始逐漸被人們研究、開發和應用，使人們的生活越來越向多媒體數字方向發展。由于VR/AR技術擁有良好的技術性能，因此應用的領域和范圍十分廣闊，但是作為一種虛擬現實產業，VR/AR技術由于起步較晚，因此其發展還不成熟，在一定程度上仍然存在一些問題和挑戰，還需要對其進行深入研究和探討。

1 VR技術的應用發展機遇及挑戰

1.1 VR技術簡介

虛擬現實，即VR技術，是一種以虛擬環境為基礎的仿真系統，其原理是利用計算機生成一種模擬環境，將多種信息進行融合和交互，從而實現一種三位動態視景，人們可以通過這個動態影像進入虛擬的“真實世界”。VR技術能夠給人們帶來視覺、聽覺、觸覺等各方面的人體感知，使人們具有真實世界的存在感。通常來講，VR技術具有多感知性、存在感、交互性以及自主性等主要特征，給用戶以全新的感官體驗。目前，VR技術開始不斷應用于各種領域，并取得的較好的成效。

1.2 VR技術的發展機遇

目前，VR技術正處于快速發展的黃金階段，業內人員普遍人為VR將是下一個萬億級市場。據有關調查顯示，到2025年，全球VR市場的年營收規模將達到1100 億美元，相關軟件銷售額將達到720 億美元。近年來，VR技術不僅應用于游戲和電影制作，還在消費、旅游、醫療、教育等各個領域的運用越來越廣，發展機遇也越來越多。

1.2.1 游戲領域

當前，VR技術在游戲領域的應用十分廣泛和普遍。VR技術是一種計算機模擬系統，它能夠將傳感技術、顯示技術等先進技術應用于游戲的硬件、軟件等方面，從而能夠大大提高游戲的三位動態效果[1]。VR技術由于其自身的交互性和實時性，使得人們能夠更加體會到游戲世界所帶來的真實感和逼真感。未來，VR技術將在游戲領域有更大的發展空間。

1.2.2 建筑領域

目前，一些建筑開發商開始將VR技術應用于建筑施工當中，且帶來了較好的應用效果。在建筑工程設計過程中，可以將VR技術與BIM 技術相結合，這樣有利于更好的設計較為復雜的建筑施工方案。采用此種技術之后，設計人員可以戴上“VR眼鏡”感受到整個建筑工程的實景，可以在任何時候對工程結構進行監察，這樣能夠減少不必要的施工流程，降低施工成本。

1.2.3 娛樂領域

隨著人們生活水平的不斷提升，人們開始追求高質量的生活目標，這給VR技術帶來了很大的發展和應用空間[2]。比如，目前出現了許多3D、4D 等電影院以及許多多媒體娛樂設施，這些都為人們的日常生活帶了極大的便利和享受。除此之外，VR技術在私人影院方面將會有更大的發展機遇，這主要依賴于VR眼鏡的使用。

1.2.4 醫療領域

未來，VR技術還會在醫療領域有更大的應用和突破。具體來說，利用VR技術能夠生成視景圖像來檢查病人的具體病情，比如使用CAT 掃描或者超聲波產生的診斷圖像來生成患者解剖結構的3D 模型。此外，VR技術還可以用來對病人進行康復工作。在歐洲，許多地方都將沉浸式虛擬顯示療法用在患有中風和腦損傷的病人當中，以恢復他們的運動和認知能力。

1.2.5 物業管理

目前，VR技術已經開始滲透到生活中的各個領域，除了上述的幾個比較常見應用領域以外，VR技術在物業管理方面也有著較重要的應用，例如VR可以以一種虛擬視野監控物業管理園區的路況信息，給用戶的入住提供極大的便利條件。

1.3 VR技術的所面臨的挑戰

1.3.1 硬件技術水平受限

目前，VR技術的相關使用設備仍然具有使用不便、效果不佳等問題，其硬件的處理速度還遠遠不能滿足在虛擬世界中實時處理大量數據的需求。此外，一些設備的價格十分昂貴，很難做到設備普遍化。

1.3.2 軟件的可用性較差

由于硬件技術的局限性，虛擬現實軟件開發需要花費巨大的費用，但卻不能達到設想的應用效果。同時，VR技術在高速圖形圖像處理、人工智能等領域的應用還存在許多問題，急需解決。

1.3.3 應用效果仍不理想

雖然VR技術涉及的是人們的感知方面的內容，但是其在視覺合成方面的研究和應用較少，缺乏一定的真實度和實時性，對于嗅覺和味覺的識別還沒有實現商品化。此外，VR技術與人的自然交互也存在一定的額不足之處，這在未來都必須要對其進行改善和提升。

2 AR技術的應用發展機遇及挑戰

2.1 AR技術簡介

增強現實，即AR技術，是一種實時的計算攝像機影像的位置和角度并加上相應圖像的技術，簡單來說，就是要將現實世界中的信息與虛擬環境中的信息進行無縫的連接和拼合，從而實現與虛擬空間之間的互動。它不僅能夠展現現實世界的信息，也能夠將虛擬環境中的信息顯現出來，從而實現兩種信息的補充。AR技術主要有三個特點：集成真實世界和虛擬環境中的信息、實時交互性以及在三位尺度空間中增添定位虛擬物體。它和VR技術都在許多領域有廣泛的應用。

2.2 AR技術的發展機遇

目前，AR技術發展迅速，在許多領域都有較大的發展空間。

2.2.1 軍事領域

現代軍隊都在廣泛的運用多媒體技術進行作戰，若將AR技術運用于部隊作戰訓練，則能夠更好地對作戰環境進行識別，從而獲取實時且精準的地理數據。除此之外，AR技術還可以用于軍事演練。

2.2.2 古跡修復和遺產保護領域

對于一些破損的名勝古跡和遺產，人為的修復無法對其進行真正的還原，而AR技術則可以使人們通過HMD 可能到古跡上的文字解說，也能對古跡的殘缺部位進行重構，對其破損程度進行精準的估計和判斷。

2.2.3 網絡視頻通訊領域

目前，視頻通訊在很大程度上只能實現普通意義上的視頻通化，而VR技術則能再起基礎上加入人臉跟蹤技術，這樣就可以在視頻通話時出現一些虛擬的物品，這能夠極大的滿足未來人們對于視頻通訊的趣味性要求。

2.3 AR技術所面臨的挑戰

2.3.1 光學性能

目前，AR技術還需要在顯示媒質的光學性能上不斷進行改進和完善:現階段，大多數顯示媒質的視野范圍橫向為25 度，縱向為40 度，這遠遠達不到人眼的視野范圍。因此，需要在光學器件的規格上進行進一步的提升和完善。

2.3.2 多媒體制作

由于多媒體制作工程相對較為復雜和分散，因此，目前AR技術在多媒體制作方面的應用還有很大的欠缺。

2.3.3 用戶交互

當前，AR技術設備逐漸在手勢、語言、動作追蹤方面有所研究，以增強3D 領域的信息互動。然而，由于外部環境的多樣性和復雜性，AR設備經常會受到外界干擾，因此，需要提高用戶在真實環境中的合成觸覺輸入技術。

3 結語

隨著未來科學技術的不斷深入，VR技術和AR技術將會得到更為廣泛的發展和應用，它們二者相互聯系，各有長處，只要將其進行有效的結合，就能夠在未來發揮巨大的作用，使多媒體技術在更多的社會領域得到運用。