“VR+電子商務”場景構造設計

陳小龍 王雪瑞

摘要：隨著我國信息技術和電子商務的快速發展，“VR+電子商務”購物模式的應用不斷成為行業關注的焦點。對我國的VR技術發展現狀做了簡要分析，提出構建VR+電子購物場景平臺，著重闡述了“VR+”背景下電子商務虛擬商場平臺的總體框架和功能結構，總結VR技術的應用場景和應用價值。

關鍵詞：VR技術；電子商務；購物體驗

中圖分類號：TP39文獻標志碼：A文章編號：1008-1739（2020）02-69-3

0引言

虛擬現實（Virtual Reality， VR）技術。從誕生至今已逐步成為電子商務應用的核心技術之一。借助計算機及物聯網傳感設備實現人機交互構建出一個虛擬的三維空間，有如真實環境（真實幻覺、靈境、幻真），讓使用者從視覺、聽覺、觸覺都有身臨其境的感受[3]，并可以及時、沒有限制地在虛擬的空間中觀察操作現實三維空間內不能實現的操作。

隨著信息技術革命的不斷推進，結合人工智能、大數據等技術構建“VR+”背景下電子商務購物平臺，已成為電子商務行業重點發展的方向。本文提出一種基于VR技術的電子商務場景的構建方案，通過拍攝及場景建模，借助傳感器節點和路由器，實現瀏覽者在虛擬購物場景中有真實的購物體驗操作。

1 VR關鍵技術

VR是構建一個虛擬的三維環境，而環境的真實是關鍵。虛擬環境的真實性的構建需要視覺、聽覺和觸覺等捕捉技術，通過計算機可實現三維圖形圖像的制作，通過廣角顯示技術接受使用者的肢體動作的反饋隨之做出反應。

1.1實時三維空間圖形構建

人眼的刷新率極限值尚未有定論[2]，但有實驗表明，飛行員平均人眼幀數為220 FPS，普通人相對較低，對于虛擬環境中的圖像來說，圖像的像素及刷新率決定了在環境的所見感受，因此在虛擬環境中讓使用者感受到圖形的真實和實時性是非常重要的。利用計算機模型產生圖形圖像并不是太難的事情，但是圖像的實時性是環境構建的關鍵技術。

1.2立體顯示

人的視角通常是120°，由于2只眼睛的位置不同，看到的圖像存在一定的差異，但是雙眼看到的圖像經過大腦信息重合后就會形成一個完整的體現遠近、高低和大小等信息的三維空間圖像。根據此原理在VR系統中用戶通過配戴特殊的眼鏡，能在虛擬環境中通過雙眼看到不同的圖像重合形成具有真實立體感的圖像。

1.3傳感識別技術

在傳統的二維平面交互中用戶，通過控制鼠標等來實現空間的移動，但在虛擬環境的三維空間中，無法通過移動鼠標等方式來完成空間移動。在三維空間中因為有6個自由度，很難找出比較直觀的辦法把鼠標的平面運動映射成三維空間的任意運動。在VR技術中可以借助數據手套和頭套等設備來實現。

1.4語音識別技術

在VR交互系統中，語音識別技術也很重要。這就要求虛擬環境能夠聽懂人發出的指令并做出相應的反饋，但是由于語言的“多邊性”和復雜性，計算機在識別語言指令的時候具有一定的困難。

1.5感覺反饋

通過在使用者的手套中嵌入感應觸點裝置對虛擬環境中的動作進行觸碰反饋，根據不同材質的物品做出相應的觸碰反饋感受，例如棉花、玻璃、鐵的物品，做出相應的觸點感受，提高使用者的使用感受。

2電子商務場景構造技術

VR技術在電商中主要是虛擬環境的構建，通過對真實場景抽象化，再建立三維幾何模型的構造，還原真實場景讓用戶能有沉浸體驗。在虛擬場景及商品的構建中主要采用2種建模的形式。

2.1基于圖像的虛擬場景構造技術

虛擬建模主要是面向三維空間[1]，傳統獲取圖像的視覺信息都是通過物體幾何形狀的反光度形成的。在計算機中圖像的顯示是通過點聚合的形式表現出來的，圖像的亮度由構成點的灰度決定，它反映出三維物體在反射光下的強度[4]。在圖像建模中光的反射光的強度與物體表面的集合形狀有直接聯系，根據朗伯余弦定律理想漫反射源單位表面積向指定方向立體角內發射（或反射）的輻射通量和該指向方向與表面法線夾角的余弦成正比，表示為：

相對于傳統的基于圖像的建模相比，基于圖像的虛擬環境構建主要取決于畫面的分辨率等因素，對計算機硬件要求不高，可以實際拍攝作為圖像來源，也可以計算機繪制，保證了虛擬場景圖像的實時性。

2.2基于全景圖形的虛擬場景構造技術

首先通過對真實場景大量的場景照片進行抽象化，再借助于計算機圖形學對照片進行編輯、拼接和透視等處理，借助WebGIS技術可以實現用戶從www的任意一個節點，瀏覽WebGIS站點中的空間數據、制作專題圖，以及進行各種空間檢索和空間分析[5]。

WebGIS技術在虛擬環境的構造中能幫用戶在虛擬環境中感受到三維空間的地理位置信息變化。

虛擬場景的構成離不開全景圖像生成器和空間編輯器，人眼的可視范圍隨著頭部的移動能實現360°的視野，在虛擬場景中通過捕捉拍攝多張獨立的圖像，通過空間編輯器編輯形成可以讓用戶在虛擬環境中感受360°的視覺體驗，增強了VR的沉浸性。模型構建流程如圖1所示。