軟件工程中虛擬現實的啟示應用及挑戰

葉焱鑌 鄭藝明 柯博群

摘 要：在軟件工程中，鍵盤和鼠標源是操作代碼的基本工具，且需要在2D的顯示屏上瀏覽操作。這種的操作方式忽略了人類的洞察力，讓人類變得機械化。隨著科技的發展，創造出虛擬現實技術—即“VR技術”，這無形中增添了人們的創意性與趣味性。本文就將為大家簡單介紹VR技術的特征、應用、啟示、挑戰，以及關于VR技術的一些討論點。

關鍵詞：軟件工程;虛擬現實;啟示;應用;挑戰

引言：

近幾年通過軟件工程開發的領域得到不小的進展，但是針對程序員方面的問題卻還沒有得到根本解決。比如，在代碼導航時，容易讓開發者產生方向不明確的問題，而這個問題可能會成為阻礙其他的軟件工程活動。最常見的就是，雖然審核代碼時發現了問題，但是只是進行簡單的上報，而不是對這個問題進行深入的分析解決。每個人的記憶系統，能夠保留所感知到的空間。所以，虛擬現實技術就是在眾多的生活研究啟示中產生的，讓軟件工程技術可以創造出更多的可能性，進一步提高工作效率，讓使用者能夠更加滿意。

一、虛擬現實技術的特征分析

（一）沉浸感

簡單來說，VR技術就是模擬自然環境，讓人有一種身臨其境的感覺，而“沉浸感”就是對此感覺的一個綜合概括。在VR世界中，體驗者只需要根據現有的局部組合感知想象世界，就可以從各個方面進行細致地觀察。在這個虛擬世界中，能夠擁有的感受會有一些差異性，但卻是比較完整的，能夠用一種最舒服的方式，體驗虛擬世界中的真實感，讓自己能夠在沉浸感中獲得更好的體驗感。

（二）交互性

VR的精確設備能夠讓體驗者感受到一種情景交互性，體驗者在現實世界中做的動作，能夠在虛擬世界中同步展現出來。除此之外，體驗者在虛擬世界中的感官也非常靈敏，能夠有一種觸手可得的互動性。比如，在VR中有一扇門，你可以根據確切的動作，將這扇虛擬的門打開。

（三）構想性

無論在哪個環境中，都會有新的認知，獲得新的感悟。在VR世界中，同樣也能夠讓自己有一個理性與感性的認識，讓自己在體驗的過程中有新的想法。在傳統的軟件工程中，既需要滿足使用者此刻的需要，又需要滿足對設計師此時的需要。但是一般來說，設計的成品大部分是設計師的想法。VR技術就可以彌補這一方面的不足，讓使用者也可以對成品進行進一步的確認，感知設計中可能存在的不足，進而讓設計師能夠更好地改進。

二、虛擬現實的應用

虛擬現實的基礎是代碼與編碼的審查，且這兩者在其他的軟件工程中也能夠得到應用發展。

（一）現場編碼

簡單來說，現場編碼為VR技術創建了新的編碼環境，能夠讓使用者通過函數庫創造出一個3D情景，并且能夠讓使用者在這個情景中進行狀態方面的操控，讓使用者能夠有更豐富的動作。其實這種的模擬是通過“反饋”與“手勢操控代碼”完成的，反饋能夠發現編程中的問題且跳過中間步驟直接更正問題，手勢操控代碼能讓使用者通過數字的操控，只需要進行連續的手部動作就能夠更正自身動作。

（二）代碼審核

簡單來說，代碼審核為VR技術完善了細節部分的模擬，能夠通過類似代碼氣泡的方式，且讓堆積在地板上的內容可視化，顯示片段群體。具體來說就是“空間推理”與“手勢交互”，空間推理能夠通過地板的堆積物進行空間辨識，從而對每個地方的堆物進行一一掃描，進行相關性的辨識。手勢交互就是能夠通過不同的手勢動作，進行不同的選擇操作。

三、關于虛擬現實的討論

（一）模擬

VR技術是軟件工程師的一個創新作品，這能夠往后的研究提供一個思路上的幫助，將來可能會創造出具有各種可能性的新系統，讓其工作效率能夠有一個可見的提高，完善現有技術的不足。比如，通過VR技術，學生可以感受到宇宙行星之間的關系，能夠有一個直觀的學習。在未來的研究中，應該要思考如何創造出其他的工具，更好地進行模擬空間。

（二）遠程協作

在科技的進步中，網絡世界的發展非常迅速，在各國各地的人可以通過網絡數據聯系在一起，程序員也不例外。程序員可以在VR世界中相遇，可以在VR世界中討論交流。具體來說就是，加入到對方創造的虛擬空間中，在借鑒別人優點的同時，可以幫忙指出對方還存在的不足，通過反思促進成長。

（三）開放性問題

當體驗者進入虛擬世界后，與外界的聯系就被隔離了，體驗者的身心幾乎都投入到虛擬的世界，這就有可能導致在現實世界中會做出一些不能理解或是尷尬的行為。如果是一些帶有刺激性的項目，可能還會伴隨一定的安全風險。除此之外，聯系虛擬世界與現實世界的媒介是VR設備，如何設備中存在一些瑕疵就很有可能會觸發一些隱藏的問題。

（四）挑戰

首先，只身進入虛擬世界，難免會產生一種緊張害怕的心理，這時候與外界的聯系就顯得尤為重要，如果眼鼻耳都帶上裝備，就更難與外界產生交流，如果出現意外情況比較難發現。除此之外，虛擬世界的分辨度要求也非常高，只有更高的分辨度才能夠讓虛擬世界更具真實感。最后，在虛擬世界中的一些表達還沒有對應的操作，比如，2D的有關代碼能夠在VR世界中出現，但是這個代碼并沒有第三個維度。

四、啟示

通過VR技術的發展，可以延伸出在不同領域的應用。比如，在教育中的情景教學、在游戲中的真人對戰，在軍事中的危險任務實訓，在開發中的設計試用，在藝術中的欣賞借鑒，在醫療中的培訓實踐，在仿真中的可視適用。虛擬現實技術可以創造出不同情景，滿足不同領域人的需要，能夠通過這種虛擬中的反饋，讓自身在實際中做出確切的調整。在不同領域應用VR技術的同時，也能夠給VR技術本身帶來一定的啟示。

參考文獻

[1] 王志崗.軟件工程中虛擬現實的啟示應用及挑戰[J].電子技術與軟件工程，2019（23）：52-53.

[2] 李琴.虛擬現實技術在軟件工程相關課程的應用研究[J]. 數字通信世界. 2019（04）

[3] 楊曉紅，劉書華.虛擬現實技術及其應用[J].計算機時代. 2002（01）