基于虛擬現(xiàn)實(shí)的多媒體交互設(shè)計(jì)

□楊 馨 魯迅美術(shù)學(xué)院

隨著社會(huì)需求和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，多媒體技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)互動(dòng)，作品的交互設(shè)計(jì)成為現(xiàn)今的一個(gè)熱點(diǎn)，并且能滿足人們的需求。隨著虛擬技術(shù)不斷升級(jí)，虛擬現(xiàn)實(shí)互動(dòng)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)世界信息和虛擬世界信息的無(wú)縫鏈接。體感游戲、虛擬操作臺(tái)、虛擬博物館等多種虛擬互動(dòng)多媒體系統(tǒng)都展現(xiàn)出多媒體交互設(shè)計(jì)廣闊的發(fā)展前景，同時(shí)，也為多媒體交互設(shè)計(jì)的發(fā)展提供了更多的方向。本文主要研究了基于虛擬現(xiàn)實(shí)的多媒體交互設(shè)計(jì)。

一、關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

20世紀(jì)80年代，一種新型知覺(jué)模擬系統(tǒng)逐漸興起，它就是“虛擬現(xiàn)實(shí)”。“虛擬現(xiàn)實(shí)”的建筑師就是多媒體設(shè)計(jì)師，是多媒體設(shè)計(jì)師創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)成果。目標(biāo)在于建立一種新型的人機(jī)交互界面，用戶沉浸在虛擬的多媒體界面中，產(chǎn)生一種置身其中的真實(shí)感覺(jué)、身臨其境的現(xiàn)實(shí)效果。究其根本，產(chǎn)生這種感覺(jué)的原因在于，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有沉浸性、構(gòu)想性和交互性。其中的沉浸性是用戶能夠感受到所塑造的虛擬環(huán)境存在視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)上的感知，讓用戶感覺(jué)到作為主角存在于虛擬世界的真實(shí)程度；構(gòu)想性是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的感知功能可以幫助用戶探索未知的世界，如載人航天、氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)等；交互性就是用戶在操作的過(guò)程中會(huì)獲得反饋，反饋信息是通過(guò)三維交互設(shè)備為載體來(lái)完成的。

利用虛擬系統(tǒng)可以對(duì)真實(shí)世界中的狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對(duì)用戶的行為和命令做出反應(yīng)，在用戶和虛擬環(huán)境之間建立起一種實(shí)時(shí)交互性關(guān)系，產(chǎn)生一種真實(shí)的感覺(jué)，就像置身于另一個(gè)世界中。

虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展到現(xiàn)在，多媒體交互設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)上，通過(guò)模擬仿真之后再疊加，在真實(shí)的世界中應(yīng)用虛擬的信息，成功地將虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界相結(jié)合并進(jìn)行互動(dòng)。當(dāng)虛擬和真實(shí)的畫面呈現(xiàn)在同一個(gè)空間時(shí)，用戶就可以得到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。

二、多媒體交互設(shè)計(jì)在虛擬現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用

（一）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

在網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)教育軟件平臺(tái)，將傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)轉(zhuǎn)變成三維虛擬教學(xué)，從教育方式上進(jìn)行了創(chuàng)新。例如，在幾何教學(xué)中，一些概念性的幾何定理，如果通過(guò)傳統(tǒng)的教學(xué)方式，需要采用平面繪圖結(jié)合實(shí)物模型的教學(xué)方式，還需要學(xué)生發(fā)揮想象力。而在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，利用VRML語(yǔ)言設(shè)計(jì)視覺(jué)空間，把要用到的幾何圖形在空間中進(jìn)行立體展示。讓學(xué)生對(duì)虛擬的空間不再只是通過(guò)想象，而是聽(tīng)得見(jiàn)、看得到、摸得著。

（二）城市規(guī)劃

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)展現(xiàn)城市規(guī)劃，宣傳城市建設(shè)，從而讓城市形象得到提升。系統(tǒng)根據(jù)城市的當(dāng)前狀況和對(duì)城市的未來(lái)規(guī)劃，將城市的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)任意時(shí)間的情況展現(xiàn)在規(guī)劃設(shè)計(jì)者、政府決策者、投資開(kāi)發(fā)商和普通市民面前。

（三）網(wǎng)上博物館、科技館

目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有很多的數(shù)字科技館、數(shù)字規(guī)劃館、數(shù)字博物館開(kāi)始運(yùn)用虛擬互動(dòng)多媒體技術(shù)。館內(nèi)的展品通過(guò)虛擬互動(dòng)多媒體技術(shù)，進(jìn)行1∶1的還原再現(xiàn)，讓人們足不出戶，就能在網(wǎng)絡(luò)上欣賞這些展品。

（四）實(shí)物產(chǎn)品虛擬再現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)銷售

現(xiàn)在流行的虛擬商店，也是通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，高度還原實(shí)體商店中的場(chǎng)景，通過(guò)柜臺(tái)方式展示各種各樣的三維商品。消費(fèi)者不需要花費(fèi)時(shí)間去門店，直接在家“驗(yàn)貨”。“網(wǎng)上4S店”運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立新車的三維數(shù)據(jù)模型，顧客不用再前往銷售現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)終端，顧客可以全方位、無(wú)死角地觀察新車的外觀設(shè)計(jì)，也可以進(jìn)入車內(nèi)，觀看內(nèi)飾和信息，感受車內(nèi)空間的大小。同時(shí)，顧客還能像玩賽車游戲一樣，轉(zhuǎn)動(dòng)虛擬方向盤，把新車開(kāi)上仿真的公路、鄉(xiāng)間小路和崎嶇的山路上，真實(shí)地感受汽車的性能。

（五）虛擬演示

在60周年國(guó)慶盛典閱兵式彩排中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也是一大幕后功臣。北京理工大學(xué)利用虛擬仿真軟件，對(duì)整個(gè)閱兵的過(guò)程進(jìn)行了模擬仿真預(yù)演。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用，彩排負(fù)責(zé)人員輕松地統(tǒng)籌全局。在這個(gè)過(guò)程中，工作人員完全掌握各方陣的行進(jìn)速度、方位、音樂(lè)及領(lǐng)導(dǎo)人講話的各時(shí)間節(jié)點(diǎn)，同時(shí)還可以模擬不同角度觀看閱兵式的效果。

虛擬現(xiàn)實(shí)的多媒體技術(shù)面對(duì)各種層次人群多方面的需求刺激，這就會(huì)有更多、更好、更新的設(shè)計(jì)創(chuàng)意和操作功能涌現(xiàn)出來(lái)，多媒體交互設(shè)計(jì)也成了目前學(xué)術(shù)界研究的重點(diǎn)課題。目前，中國(guó)正在不斷地開(kāi)發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，來(lái)滿足多方面的需求。中國(guó)的多媒體交互設(shè)計(jì)仍然需要進(jìn)一步地開(kāi)發(fā)和研究，存在著巨大的發(fā)展空間。