盛凱

【摘要】在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動下，數(shù)字媒體技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域之中，虛擬現(xiàn)實就是數(shù)字媒體技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的產(chǎn)物。本文以基于數(shù)字媒體技術(shù)的虛擬現(xiàn)實為題，首先闡述了虛擬現(xiàn)實的優(yōu)勢和應(yīng)用，然后分析數(shù)字媒體技術(shù)與虛擬現(xiàn)實間的關(guān)系，希望為相關(guān)行業(yè)提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字媒體技術(shù);虛擬現(xiàn)實;航空航天

虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)源于上世紀(jì)80年代后期，由美國公司研發(fā)的先進技術(shù)。虛擬現(xiàn)實實現(xiàn)的載體為計算機設(shè)備和軟硬件。但經(jīng)過一段時期的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實現(xiàn)方式變?yōu)榱四M。但想要實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)，創(chuàng)設(shè)有效的環(huán)境十分重要。目前這項技術(shù)備受關(guān)注，成為了各個領(lǐng)域的強調(diào)的重點技術(shù)。

1. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)探究

1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的原理

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實現(xiàn)，需要完成以下方面的任務(wù)：

（1）采集信息。通過傳感器技術(shù)的使用，促使人體行為信息完成向計算機語言的轉(zhuǎn)換，然后將其輸入到計算機的過程就是采集信息。由此可見，傳感技術(shù)在采集信息中起到了關(guān)鍵性的作用。比如：在實驗人員與他人對話后，聲音傳感器會對語言信息進行捕捉，在處理完成后，語音就會轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)流被錄入到計算機，采集信息任務(wù)就此完成。

（2）模擬虛擬環(huán)境。計算機在接收信息之后，會對信息進行分析，并在此基礎(chǔ)上，完成模擬環(huán)境的任務(wù)。在模擬環(huán)境的階段，計算機系統(tǒng)會對信息進行接收和處理，并通過建模的方式，模擬虛擬環(huán)境，使信息的表達更加具體和充分。但就實際情況來看，虛擬現(xiàn)實技術(shù)所模擬的環(huán)境，僅能滿足視覺和聽覺的要求，聽覺和觸覺的模擬目標(biāo)尚未達成。

（3）呈現(xiàn)虛擬環(huán)境、模擬虛擬環(huán)境不是技術(shù)關(guān)鍵，讓人體對虛擬環(huán)境進行感知才是最終目的。這個過程與采集信息的過程截然相反。如果說采集信息的過程是計算機采集人體信息，那么呈現(xiàn)虛擬環(huán)境就是讓人對計算機信息進行采集。詳細(xì)而言，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將計算機語言轉(zhuǎn)化為行為信息，讓人產(chǎn)生身臨其境的感覺。這個過程的實現(xiàn)，需要借助與虛擬現(xiàn)實技術(shù)有關(guān)的設(shè)備。

1.2 虛擬現(xiàn)實和數(shù)字媒體技術(shù)間的關(guān)系

就實際情況而言，虛擬現(xiàn)實技術(shù)出現(xiàn)的時間較晚，其出現(xiàn)到發(fā)展的時間不超過30年。由于人們對于新事物充滿了強烈的好奇心，故虛擬現(xiàn)實技術(shù)在應(yīng)用后，受到了人們的熱捧，各個媒體也趨之如鶩，紛紛對虛擬現(xiàn)實進行了報道。數(shù)字媒體技術(shù)與虛擬現(xiàn)實之間，存在密切的關(guān)聯(lián)，簡言之，數(shù)字媒體技術(shù)是虛擬現(xiàn)實產(chǎn)生的基礎(chǔ)，這項技術(shù)主要由兩大部分構(gòu)成，分別為后期處理和場景設(shè)計，其應(yīng)用范圍也十分廣泛，能夠?qū)⒊橄蟮膬?nèi)容，變?yōu)榫唧w且能夠被人所感知的內(nèi)容。比如：在動畫片制作中應(yīng)用這項技術(shù)，就可以將一頁頁的圖紙，轉(zhuǎn)變?yōu)閯赢?，再輔以虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以帶給觀眾一種親臨現(xiàn)場的感受，這是二者融合優(yōu)勢的具體表現(xiàn)。通過上述分析可以看出，數(shù)字媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實屬于不可分割的整體，只有二者融合，方能發(fā)揮更加顯著的作用。

2. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)勢和應(yīng)用

國內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術(shù)起步較晚，故在發(fā)展程度上落后于發(fā)達國家，但由于這項技術(shù)具有諸多方面的優(yōu)勢，故國家和政府部門對其發(fā)展十分重視，在投入大量人力物力研發(fā)技術(shù)的同時，也鼓勵企業(yè)參與其中，從而使國內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)了快速發(fā)展，目前，在各個行業(yè)和領(lǐng)域，都能發(fā)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的身影。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)勢和應(yīng)用，具體表現(xiàn)在以下方面：

2.1 在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用

眾所周知，CAD和BIM軟件是建筑行業(yè)最常用的軟件，在這些軟件中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，能夠?qū)ㄖ锲泛瓦M行數(shù)據(jù)化的表示，有利于提升建筑設(shè)計水平和效果。

設(shè)計師在設(shè)計建筑方案時，不僅要考慮成本，還要對方案可操作性和建筑美觀性進行考慮，采用傳統(tǒng)方法設(shè)計方案，則很難保證方案的效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)為設(shè)計師開辟了新的路徑，設(shè)計師可以借助這項技術(shù)，對方案的執(zhí)行情況進行模擬，在短時間呈現(xiàn)出設(shè)計結(jié)果。設(shè)計師可以基于設(shè)計要求，優(yōu)化和調(diào)整設(shè)計方案。除了設(shè)計方案之外，在建筑工程進度管理、成本管理和質(zhì)量管理方面，虛擬現(xiàn)實技術(shù)所起到的作用也不容忽視。比如：在施工開始前，施工方案可以應(yīng)用這項技術(shù)模擬施工情況，然后結(jié)合施工條件和施工環(huán)境，合理配置施工資源，實現(xiàn)對施工全過程的有效管理，以提高施工效率，并控制施工成本。此外，現(xiàn)代人不僅重視建筑功能和質(zhì)量，對建筑是否美觀也十分關(guān)注。因此，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對建筑外觀進行模擬，可以為設(shè)計人員修改設(shè)計方案，創(chuàng)造有利的條件。

2.2 在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

在該領(lǐng)域應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，其優(yōu)勢十分顯著，這項技術(shù)應(yīng)用之后，可以對航天員進行仿真模擬訓(xùn)練，以此來取代一部分真實的訓(xùn)練，不僅可以控制訓(xùn)練成本，還能保證航天員的安全，且虛擬環(huán)境下的訓(xùn)練與真實訓(xùn)練大致相同，航天員可以在屏幕上對宇宙進行觀察，如圖2所示。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建立三維數(shù)字模型上具有得天獨厚的優(yōu)勢，在地質(zhì)勘測和分子結(jié)構(gòu)建模中應(yīng)用，可以在保證安全性的前提下，完成工作內(nèi)容，并節(jié)省探究成本。

2.3 在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

自這項技術(shù)出現(xiàn)之日起，就受到了軍事領(lǐng)域的重視。目前，世界各國都應(yīng)用這項技術(shù)開展軍事訓(xùn)練，包括無人坦克和無人機。這種技術(shù)的使用，可以在規(guī)避實戰(zhàn)演習(xí)的基礎(chǔ)上，保證軍事訓(xùn)練的效果，使軍事訓(xùn)練的成本大幅度下降。此外，在測評武器時應(yīng)用這項技術(shù)，亦可取得良好的效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用如圖3所示。

2.4 在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用

這項技術(shù)可以改變心理環(huán)境，通過這種方式緩解病人的痛苦。同時，醫(yī)護人員也可以在模擬的環(huán)境下展開工作，為其醫(yī)療技術(shù)水平的提升，創(chuàng)造有利的條件。例如：醫(yī)院可以在新職工入職培訓(xùn)中應(yīng)用這項技術(shù)，促使其在短時間內(nèi)適應(yīng)醫(yī)院的工作環(huán)境，并掌握工作技能。

此外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，可以提升診斷的準(zhǔn)確性，究其原因，主要是信息采集系統(tǒng)會將計算機作為數(shù)據(jù)庫，并存儲大量的人體信息。然后在數(shù)字人身上，對人體信息加以顯示，并在此基礎(chǔ)上，完成仿真人模型的構(gòu)建，可以幫助醫(yī)療人員診斷病情。

2.5 在游戲領(lǐng)域的應(yīng)用

在游戲領(lǐng)域應(yīng)用這項技術(shù)，可謂是游戲發(fā)展史上的里程碑，究其原因，主要是虛擬現(xiàn)實與游戲結(jié)合，所模擬出的環(huán)境，可以帶給人良好的參與感和體驗感。與普通游戲相比，更能激發(fā)玩家的興趣。虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有三大特征，分別為想象、沉浸和交互，這恰恰是游戲必須具備的特性，只有具備這些特性，游戲才具有可玩性。在體驗虛擬現(xiàn)實游戲時，玩家需要佩戴相關(guān)設(shè)備，設(shè)備的作用就是采集玩家信息，并將其轉(zhuǎn)化為計算機數(shù)據(jù)，然后輸入到虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，在接收信息后，系統(tǒng)會修改虛擬現(xiàn)實環(huán)境，在感官的影響下，人腦會對肢體下達指令，從而與游戲產(chǎn)生交互。比如：玩家在跑步時被石頭絆倒，觸地部位會在刺激下產(chǎn)生疼痛感，這種游戲中的傷害不會帶入到現(xiàn)實，但玩家產(chǎn)生的疼痛感覺卻十分真實，與玩家的實際需求相契合。但僅限于此，相信在不遠(yuǎn)的未來，虛擬游戲可以滿足人們的全部需求。

結(jié)論：綜上所述，在數(shù)字化時代下，虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)運而生。目前，這項技術(shù)在游戲領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域均取得了良好的應(yīng)用效果。但就實際情況而言，這項技術(shù)的發(fā)展尚未成熟，無法對環(huán)境進行100%的模擬。故研究機構(gòu)應(yīng)加強研究，促使這項技術(shù)早日成熟。

參考文獻：

[1]劉竹青.借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)推動數(shù)字媒體藝術(shù)創(chuàng)作[J].電子技術(shù)與軟件工程，2020（01）：104-105.

[2]李婧宜，張樂.關(guān)于數(shù)字媒體技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合的研究[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2019（24）：26-27.

[3]付夢遠(yuǎn)，王楠.基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的數(shù)字媒體藝術(shù)創(chuàng)作研究[J].傳播力研究，2019，3（35）：129.