虛擬現實在社會各領域中的應用及思考

徐嘉簃

【摘要】首先介紹了虛擬現實的基本概念及特征，然后介紹了虛擬現實技術的發展歷史，并在此基礎上對于虛擬現實技術在教學、醫學、購物中的應用，進行了分析與總結。

【關鍵詞】虛擬現實技術 虛擬教學 醫學 購物 虛擬應用

一、引言

隨著科學技術的迅猛發展，將虛擬現實引用進入教學、醫學、購物領域也將成為以后發展的一個重要趨勢。虛擬現實可以使人們更加直接的接觸到更多觸不可及的東西，將許多的事物從二維轉變為三維呈現給人們。虛擬現實能夠使教學更加立體的呈現給人們，使人們得以能夠更好地培養興趣，更有效地掌握知識，能夠讓醫學發展的更為成熟，提高各種手術的成功率以及人們對的有限壽命，能夠使得購物更為方便，有效減少不法商家的詐騙行為。

二、虛擬現實技術概念及特征

1.虛擬現實技術的概念

虛擬現實技術簡稱VR，全稱“Virtual Reality”，是一種由計算機技術創造的虛擬新世界，它主要利用計算機圖形學、仿真技術等技術，創造出一個逼真的三維虛擬環境，并且通過各種傳感器和可視化設備，將畫面、聲音等作用于用戶的感官，使用戶能夠“沉浸”在虛擬的環境中，真實的感受虛擬。虛擬現實的基本內涵包括：操作者可以通過人的肢體動作來與虛擬環境發生交互，而虛擬的環境在現實之中并不存在，而是由計算機通過相應的程序生成的一種虛擬環境。

2.虛擬現實技術的基本特征

沉浸性，虛擬現實技術是根據人類的感官的特點，借助高科技系統來生成虛擬環境的。在這種情況下生成的虛擬環境能夠讓用戶有一種身臨其境之感，如同存在于一個真實的世界一樣，使用者帶上頭盔顯示器、數據手套等VR設備后，即可以將自己置身于一個虛擬的卻又十分真實環境之中。當使用者轉動身體的任意部位時時，虛擬現實中對應的圖象也將發生相應變化。

交互性，是指當用戶在真實的世界中做出某一行為時，虛擬世界中的圖象也會發生相應的變化;同時當用戶用手去抓虛擬環境下的某一樣物體時，能夠真實的感受到此物體的存在。

構想性，是指虛擬現實向參與者提供了一種可以想象的機制，參與者可以根據定性和定量的環境的合理性的認識，進行想象，從而達到拓寬知識范圍，促進提高的目的。

三、虛擬現實的發展歷史

20世紀60年代至20世紀80年代，虛擬現實設備由一位名叫Hugo Gernsback（雨果·根斯巴克）的科幻作家的幻想變為了Ivan Sutherland所設計出第一款頭戴式顯示Sutherland這一現實。并且在1987年任天堂的公司也推出了Famicom 3D System眼鏡。然而，20多年來出現的只是設備，直到1990年，J.Lanier，美國VPL Research公司的創始人，才造出VR（Virtual Reality）這個詞。

此后，許多公司都陸陸續續進行VR技術的研發20世紀90年代至21世紀初，Virtual Boy橫空出世，索尼公司也研發出一個高級頭戴顯示器，然而都因為種種原因而不能走下去。

2014年，三星宣布和Oculus合作推出的虛擬現實頭盔GearVR。2015年，Facebook與該公司旗下的Oculus正式推出了Rift虛擬現實眼罩。但直到2016年，OculusRift才開啟預購，但因為產能不足，發售連連受阻，沒有能力大量鋪貨。2015年，巴塞羅拉世界移動通信大會舉行期間，HTC與V社（Valve，就是制作出CS，反恐精英，求生之路，DOTA2的公司）聯合開發的HTC Vive橫空出世。

四、虛擬現實與現實社會的結合

（一）VR技術在教學中的應用

1.虛擬教學的定義

虛擬教學就是利用VR技術使學生沉浸于一個虛擬的教學環境之中，這個環境之中的所有事物都是由計算機系統生成的，包括虛擬的老師，虛擬的學習伙伴，虛擬的學習器材以及虛擬的學習環境。

在這個虛擬現實在教育方面，學生可以通過特定的裝備，進入虛擬世界，通過視覺、聽覺、觸覺等感官的感受，去體會這個虛擬的教學環境，并且學生可以自由地選擇自己所能夠適應的環境，這對于學生培養學習興趣以及對學習進行更深入的探究有著深遠的意義。

在這個虛擬的教學過程之中，教師是虛擬化的，這些虛擬化的教師可以根據學生的特定要求，來進行相應的課程，并能夠適時地調整教學方案以及教學計劃，就如同如今的一對一教學一般，更好的服務每個學生，做到教學針對化。部分的學生也同樣是虛擬化的，一個好的學習環境對于一個學生來說極其重要，然而一個好的學習環境需要的不僅僅是老師以及外在的環境，更重要的是一起學習的同學，而在這個虛擬世界之中，會創建虛擬學生，虛擬學生是一個理想的學生，可以幫助有困難的同學，成為其他學生的榜樣，并創造出一種積極地學習氛圍，促進學生學習。教學資源也會進行虛擬化，有效地解決了資源的分配不足問題，并將一些已經毀壞的建筑還原，使學生得以更身臨其境的感受教學的氛圍。

2.虛擬教學的特點

使使用者能夠更好地沉浸于教學環境之中，從而產生對于學習的興趣，并且能夠使使用者不受時間空間限制的進行學習。

3.虛擬教學帶來的變化

通過虛擬現實在教育方面的應用，可以方便教師的教學以及可以更方便地為學生提供學習資料及方案，并且在虛擬現實之中，可以還原出一些已經不存在的環境，可以更加有助于學生對于知識的吸收及鞏固。

虛擬現實還具有很強的實踐性，學生可以在逼真的教學環境之下進行學習，既節約成本又能夠使時間訓練及時的跟上時代的步伐。

（二）VR技術在醫學中的應用

1.虛擬醫學的定義

虛擬醫學是指利用VR技術建立虛擬的人體模型，借助于跟蹤球、感覺手套等設備，使得學生可以很容易了解人體內部各器官結構。

2.虛擬醫學的特點

可以通過一個虛擬的世界，進入人體環境，從而更迅速的尋找到病因，從而得出相應的解決方案。并且一些剛剛入行的醫生可以通過虛擬現實技術對于操作進行反復地練習，提高自己的熟練度，從而更好地服務于社會。

3.虛擬醫學帶來的變化

在醫學院校，學生可以通過虛擬醫學技術，進行虛擬的“尸體”解剖和各種手術的反復練習。由于這項技術不受時間，空間以及次數的限制，學生們可以反復操練，達到肌肉記憶，從而可以更好的提高自己的實踐熟練度。一些用于醫學培訓、研究、治療的虛擬現實系統，其優越性和效果是如今的技術不可比擬的。

同樣，外科醫生在真正動手術之前，也可以通過虛擬現實技術的幫助，在顯示器上重復地模擬手術，移動人體內的器官，尋找最佳手術方案并提高熟練度，從而提高手術的成功率。

（三）VR技術在購物中的應用

1.虛擬購物的概念

虛擬購物是指賣家可以在淘寶等機構之中安裝虛擬現實技術后，買家可以通過虛擬技術，直觀的看到，觸摸到店鋪之中的商品，從而進行選擇。

2.虛擬購物對于現實購物的影響

虛擬現實可以幫助買家更形象的體會到所選擇的物品的質量，并且足不出戶就能夠想在實體店一樣購物，節省了時間上以及空間的麻煩。

五、結論

VR技術可以提供給人們以無限的想象力，讓人們感受到真正的足不出戶而日行萬里，并給人以一種真實的感受，能夠很好的開發人們的想象力，培養人們的興趣，提高人們的實踐能力，從而提高人類的整體水平。

然而目前，VR技術還并沒有完全的成熟，仍存在著許多的缺陷。比如，如何將兩個虛擬的環境聯合，等等。

但VR技術不斷完善，終有一天將會成熟，逐漸普及。今后人們可以利用VR技術進行各項活動，虛擬現實技術將會更好地服務于人類。

參考文獻：

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