虛擬現實技術在生活中的應用

摘 要： 虛擬現實技術是一種計算機仿真技術，人們可以通過交互設備沉浸在其創造出來的虛擬環境中，并與虛擬環境中的實體進行交互，且能產生與在真實世界相同的感受。目前，虛擬技術已經逐步地融入了各行各業中，并發揮著不可替代的作用。本文將主要介紹虛擬現實技術及它在我們生活中應用。

關鍵詞： 虛擬現實；應用

一、引言

虛擬現實技術自上世紀中期開始萌芽，到如今早已引起了人們的高度重視，我國各大高校現也增設了虛擬現實技術的相關學科。這項技術主要綜合了實時計算機圖形學技術、光電成像技術、計算機仿真技術、傳感技術等多種技術，創造出一個逼真的模擬世界，并通過交互式的三維動態視鏡和實體行為的仿真系統，增強用戶的沉浸感，使用戶擁有除視覺感知外的聽覺、觸覺、運動甚至嗅覺等多種感知。這在許多領域都具有重大的意義。

二、主要特點

（一）多感知性

這是該技術的主要特點之一，其含義為用戶通過傳感設備，可以在虛擬世界中獲得與在現實世界中一切應具有的感知。

（二）存在感

將模擬環境做到與真實環境難以分辨，使用戶分不清自己到底是在虛擬世界還是現實世界，這是虛擬現實技術的主要目標。為了實現這個目標，就必須從圖像顯示、聲音、感受反饋、語音的各方面綜合考慮。

（三）交互性

用戶通過傳感器，能對虛擬環境中的物體進行操控，并可以從環境中得到信息反饋，這種操控和反饋的程度便是虛擬現實技術的交互性。

（四）自主性

虛擬世界不應該是一成不變的，它應該具有與在現實世界中一樣的物理運動規律。

三、技術應用

（一）娛樂產業

在大部分人的認知中，虛擬現實設備主要用作游戲外設，這說明了虛擬現實技術在游戲領域中的應用最為廣泛，也與人們的生活聯系最為緊密。因為玩家對游戲的體驗已不僅僅停留在鼠標和鍵盤之中，而在虛擬游戲中，通過體感交互、觸覺反饋等技術，可以使用戶深刻體驗到虛擬現實技術的逼真性、互動性和沉浸性，使玩家身臨其境地感覺到自己就是游戲角色，從而大大加強游戲體驗，并在虛擬世界中完成在現實生活中無法實現的夢想。另外在電影行業，虛擬現實技術也與人們密不可分，比如大型游樂園或商場中的5D電影，就是虛擬現實技術下的產品。

（二）網購行業

鑒于用戶對購物需求的增長以及出行的不便利，阿里巴巴在2016便成立了虛擬現實實驗室，并全面啟動“Buy+”計劃。“Buy+”是一種全新的購物方式，利用虛擬現實，用戶可以在通過傳感器在交互式的三維環境中購物。在阿里巴巴的宣傳視頻中，用戶帶上VR設備后，便可以自主選擇想去的商場，并通過點擊拿起、試穿商品，甚至還能感受商品的質地，雖然該項目目前還并未上線，但不得不說這是一個偉大的構想。

（三）城市規劃

虛擬現實技術與城市規劃相結合，便是政府所倡導的“數字城市”。地理信息系統的數據可以用來構建三維地形模型，衛星影像可以作為真實的紋理對虛擬模型進行貼圖，以生成城市的三維模型。這種城市規劃方式具有良好的交互性，不僅給規劃師以多角度、任意速度漫游在虛擬城市中，使規劃師能直觀地觀察以發現更多的潛在設計缺陷，還能使開放商、工作人員更好地觀察城市的基本形態，理解設計師的用意。此外，這種方式能加快城市規劃的設計速度，只需修改系統中的數據，便可以改變虛擬城市中各個建筑、地形的參數，從而提高效率。

（四）醫療行業

虛擬技術在醫療行業上的應用主要有醫療場景模擬和臨床診斷等方面。在醫療場景模擬方面，通過3DMAX等工具的建模，可以構造出還原度高且具有生理特征的人體的三維模型，可以讓醫生在操作過程中體驗到真實手術的感覺。這給實習醫生提供了反復進行虛擬手術練習的機會，增強了實習醫生的手術能力，且對病人不造成傷害。在臨床診斷方面，通過三維重構技術建立的人體軀干模型，可以讓醫生更加詳細直觀地了解病人的身體狀況，從而制定出最佳的手術方案。

不僅如此，虛擬現實技術還廣泛地應用到了科研、航空、軍事等領域中，并發揮著巨大的作用。

四、發展趨勢

自從虛擬現實技術被提出到現在應用到各行各業，它正在蓬勃向上地發展著，可以看出，該技術主要有幾方面發展趨勢：

（一）更廣的應用范圍

從如今虛擬現實技術在各個行業的表現來看，該技術對行業產生的是一種前所未有的變革，并有著巨大的潛力。從過去看未來，相信今后該技術將會運用到更多的行業中去，虛擬現實內容將在更大的范圍內普及。

（二）更沉浸式的體驗

使用戶感到身臨其境一直是虛擬現實技術的根本要求。最近，HEAR360使用了八面球體的全方位的立體聲麥克風，用來捕捉360度音頻以給用戶帶來更加身臨其境地音效體驗。不難預測，將來的虛擬現實設備能讓我們不僅在視覺、聽覺等方面，更在觸覺、嗅覺等方面有更加逼真的體驗。

（三）成本下降、可用性提高

隨著虛擬現實技術的不斷成熟，以及應用范圍的不斷擴展，將來它的硬件和軟件成本也會逐漸下降，那時的虛擬現實產品也會變得更加普及，被大眾所接受。

五、結束語

虛擬現實技術的出現，是各個國家和行業的福音。雖然它目前還卻在著一些缺陷和不足，但隨著技術的不斷提高，相信目前存在的問題都將會被解決。人們只有在未來的發展中把握機遇，加強研究，才能更好地利用它來造福人類。

參考文獻

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作者簡介：潘耀華（1997—5月—22日） 男，漢族，河南洛陽，河南大學軟件學院，2015級本科生，專業：軟件工程。