虛擬現實技術的應用研究

（中國移動通信集團內蒙古有限公，呼和浩特 010000）

1 引言

英文中的Virtual Reality簡稱VR，就是我們所說的虛擬現實，是以可用于計算信息的沉浸式交互環境為運行基礎的，通俗的講，就是運用高科技的電子計算機技術，生成一種虛擬的環境，帶個人們逼真的視聽等觸覺，用戶通過特殊的設備特定的方式與虛擬環境中的對象進行交流、影響，從而帶來一種身臨其境的真實感受與體驗。

2 虛擬現實技術特征

虛擬現實技術具有四種特征，第一，具有沉浸性，通過計算機構建一種虛擬的環境，讓參與者在這種特定的虛擬環境中感受到與真實世界一樣的感覺，就像身臨其境一樣。第二，具有交互性，在計算機所構建的虛擬環境中，用戶可以操控虛擬物體，并且能夠從虛擬物體上得到反饋。第三，具有想象力，虛擬現實技術有著較為廣闊的想象空間，不僅能模擬構建現實世界，還能模擬構建不存在的環境。第四，具有多感知性，一般來講計算機能夠讓我們感受到視覺、聽覺兩種感知，而虛擬現實技術除了視覺、聽覺以外還能模擬出一般計算機無法提供的觸覺、味覺等感覺。

3 虛擬現實技術的應用領域

3.1 教育與培訓

能將三維空間的事物清晰地表達出來是虛擬現實技術的特性，這種特性能夠讓學習者直接的參與到虛擬環境中的學習中去，并且能夠通過多種形式參與到事態的發展過程之中，由此能夠自由的控制和操作整個虛擬環境。這種虛擬培訓環境的多維信息，能夠給學習者提供著最直接的、最有效的學習方式。在虛擬實驗室、生態教學、特殊教育、專業訓練等教育與培訓領域中虛擬現實有著較大的優勢。

3.2 軍事領域

航天和軍事訓練是最先引用虛擬現實技術的軍事領域，通過虛擬現實技術可以模擬出飛行器和新式武器的操縱及訓練，相比于實際操作而言減少了很大的危險元素。通過虛擬現實技術，能夠在虛擬環境中模擬出真實世界的場景，可以進行大規模的軍事演習和訓練，而虛擬的演習環境往往和真實世界的環境基本一樣，參與人員可以感受到真實戰場的感覺，這對于軍事領域有著極為深遠的意義，同時也具備著廣泛的軍事應用前景。

3.3 工業領域

迄今為止，工業領域業已大量的應用虛擬現實技術，就那汽車行業來說，虛擬現實技術不僅是一個復雜的仿真工具，同時還是最新的技術研發途徑。虛擬現實技術能夠建立一個人工的自然環境，在此環境中，人們可以自然的進行汽車駕駛、操作和設計等實際活動。在汽車設計、試驗和培訓等方面虛擬現實技術同樣也廣泛應用，比如，能通過虛擬現實技術而創建三維的汽車模型，汽車的懸掛、底盤、內飾等每個部件構造都能清晰的顯示出來。

3.4 娛樂與藝術

在娛樂界也大量地應用著虛擬現實技術，比如電視臺所利用的虛擬演播室，這種新型的演播系統只需要演員和道具而不需要真實的場景，這給了觀眾一種耳目一新的感覺，同時也為電視創作提供了更為廣闊的空間，并且能夠降低節目成本、豐富節目包裝形式。不過就目前而言，我國的電視臺及媒體機構除去中央電視臺、鳳凰衛視等一些大媒體外，其他傳媒機構所運用的虛擬現實技術還較為粗淺。對于娛樂而言，虛擬現實技術應用的要求并不高，因此，在娛樂界虛擬現實技術發展最為快速。VR技術是顯示信息的載體，因此，在藝術領域方面也具備著較大的發展潛力。VR技術的臨場參與感和交互能力的特性能夠將油畫、雕塑等靜態的藝術轉變為動態的藝術展示出來，讓人可以更好的去欣賞藝術。

4 虛擬現實技術研究現狀與前景

4.1 目前存在的問題

（1）硬件基礎的限制。一個高質量的虛擬現實系統，必須要求規格較高的外部設備，設備的精度和舒適度必須提高。（2）圖形生成技術較為落后。在虛擬現實場景中圖形的變化必須要跟人的動作變化相一致，而目前我們的圖形生成技術還較為落后，圖形轉換不太理想。（3）三維數據量較大。虛擬現實技術需要很多模型，因此占用的空間較大，目前的寬帶速度極難跟上，比關切可能加大計算機的負載。（4）缺乏人性化。虛擬現實技術是通過鼠標、鍵盤、頭盔等工具進行虛擬模擬的，是不具備人性化的，因此可以增加一些人性化的處理。

4.2 未來發展方向

虛擬現實技術的發展受到很多方面的制約，要想虛擬現實技術全面發展就必須要從以下幾方面入手；人機交互界面技術；感知研究領域；高效的虛擬現實軟件和計算方法；硬件設施；智能虛擬環境等。虛擬現實技術正在迅猛的發展，它是全球信息化的重要特征，并正在不斷的改變著我們的生活和工作及學習。

5 結束語

隨著社會的發展、科學技術的不斷進步，虛擬現實技術也展現出了非常廣闊的發展前景，已經成為信息化時代最具發展前途的技術之一。至此也希望我國的科學研究者加大研究力度，努力讓我國的虛擬現實技術達到世界領先水平。我們期待有一天，虛擬現實系統成為一種對多維信息處理的強大系統，成為人進行思維和創造的助手和對人們已有的概念進行深化和獲取新概念的有力工具。