周浩華

（廣東工商職業(yè)技術(shù)大學(xué)，廣東 肇慶 526000）

0 引 言

第三次科技革命使人們進(jìn)入了信息技術(shù)新時(shí)代。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的普及推動了社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。在數(shù)字媒體技術(shù)的支持下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)虛擬仿真場景的構(gòu)建，營造現(xiàn)實(shí)世界和虛擬空間結(jié)合帶來的全新沉浸式趣味體驗(yàn)，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｔ诳萍嫉陌l(fā)展和技術(shù)的帶動下，通過數(shù)字媒體技術(shù)傳播信息，成為當(dāng)今技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。通過“技術(shù)”的互動融合促進(jìn)協(xié)同發(fā)展，是值得人們深入探討的重要話題。

1 數(shù)字媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念

1.1 數(shù)字媒體技術(shù)

數(shù)字媒體指的是運(yùn)用計(jì)算機(jī)二進(jìn)制的形式，獲取、記錄、處理及傳播信息的載體[1]。載體包括邏輯媒體和實(shí)物媒體。邏輯媒體包括圖、文、影、音等感覺媒體和作為中介傳輸感覺媒體的表示媒體；實(shí)物媒體用來傳送、儲存、展示及顯示邏輯媒體。通俗來講，數(shù)字媒體技術(shù)就是運(yùn)用數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化工具手段和方式方法進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)、應(yīng)用規(guī)劃的技術(shù)。

數(shù)字媒體技術(shù)是一門具有時(shí)代特色的多學(xué)科交叉專業(yè)，是信息技術(shù)與藝術(shù)美學(xué)跨界進(jìn)行“技”“藝”融合的新型專業(yè)。數(shù)字媒體與傳統(tǒng)學(xué)科相比，涉及的知識體系更加完善，學(xué)科背景更為寬廣。數(shù)字媒體按時(shí)間可以分為文本、圖片等內(nèi)容不會隨著時(shí)間變化的靜止媒體和音頻、視頻等內(nèi)容隨著時(shí)間變化的連續(xù)媒體。

1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種新興技術(shù)，集仿真技術(shù)、電子信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體[2]。它利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬世界模擬，還原出逼真的虛擬環(huán)境。通過VR眼鏡和頭盔等傳感裝置設(shè)備，將用戶置身于虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，為用戶模擬出集視覺、聽覺及觸覺為一體的虛擬環(huán)境，使用戶體驗(yàn)到身臨其境的沉浸感受。

2 數(shù)字媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之間的關(guān)系

從時(shí)間的發(fā)展階段來說，數(shù)字媒體技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供了高級專業(yè)技術(shù)支持。以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為載體的數(shù)字媒體技術(shù)已經(jīng)隨著科技發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段，在各行各業(yè)得到了不同程度的應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善，形成了嶄新的產(chǎn)業(yè)集群。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡稱VR技術(shù)。作為多媒體技術(shù)的終端應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將計(jì)算機(jī)軟硬件、人工智能及傳感等技術(shù)與多學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行融合。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為數(shù)字媒體的表達(dá)方式和展現(xiàn)形式提供了強(qiáng)有力的支持，延伸了數(shù)字媒體技術(shù)的拓展方向，在內(nèi)容創(chuàng)新和視覺呈現(xiàn)方面帶來了新的突破，激發(fā)了數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展活力。運(yùn)用高水準(zhǔn)的數(shù)字媒體技術(shù)將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用深入化、效果真實(shí)化，可實(shí)現(xiàn)二者攜手合作、發(fā)展共贏。數(shù)字媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相得益彰、互相補(bǔ)充、密不可分。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用范圍和發(fā)展優(yōu)勢

數(shù)字媒體技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)是數(shù)字媒體技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的產(chǎn)物[3]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)推動了生產(chǎn)力的發(fā)展，引領(lǐng)新一輪的科技產(chǎn)業(yè)革命。虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)的新興市場成為我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要增長點(diǎn)。工業(yè)和信息化部在《關(guān)于加快推進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確提出加強(qiáng)政策引導(dǎo)和支持，促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康快速發(fā)展的要求。大到航空航天的科技發(fā)展，小到衣食住行的日常生活，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)逐步和現(xiàn)實(shí)生活關(guān)聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)了與各行各業(yè)的緊密融合。

3.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在居住空間、園林景觀、建筑外觀及城市規(guī)劃等設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了充分的利用并獲得良好的效果。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以通過CAD、3D等計(jì)算機(jī)軟件，完成項(xiàng)目前期的設(shè)計(jì)方案優(yōu)化和工程實(shí)施前期的虛擬模型建立等準(zhǔn)備工作，可以通過虛擬建筑，完整模擬建筑工程施工的各個(gè)工序，完善設(shè)計(jì)方案，并能直觀有效地計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)，達(dá)到資金、資源、安全的最大優(yōu)化。

3.2 航空航天領(lǐng)域

航空航天工程是一項(xiàng)變化多、涉及廣、耗資大且危險(xiǎn)系數(shù)高的復(fù)雜工程。航空航天的開發(fā)研究需要進(jìn)行一系列耗時(shí)耗力的真實(shí)實(shí)驗(yàn)，也需要面對大量真實(shí)實(shí)驗(yàn)無法正常開展的場合。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行飛行模擬實(shí)驗(yàn)可以緩解財(cái)力物力消耗帶來的壓力以及人工飛行實(shí)驗(yàn)帶來的安全隱患，能在節(jié)約資金消耗和節(jié)約人力成本的同時(shí)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，凸顯了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在航空航天工作中的應(yīng)用效率和應(yīng)用價(jià)值。

3.3 軍事領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展源于航天和軍事部門，最新技術(shù)成果率先應(yīng)用于航天和軍事領(lǐng)域[4]。目前，世界各國紛紛運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)開展包括無人機(jī)、無人坦克及自動駕駛裝甲車等軍事作戰(zhàn)訓(xùn)練。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行演習(xí)訓(xùn)練、武器研發(fā)及戰(zhàn)術(shù)探究等軍事活動，有助于虛擬軍事演習(xí)向真實(shí)軍事作戰(zhàn)進(jìn)行有序銜接和過渡，從而避免真槍實(shí)彈的實(shí)戰(zhàn)演習(xí)帶來的人員傷亡、生態(tài)破壞及經(jīng)濟(jì)消耗。通過反復(fù)的作戰(zhàn)模擬，重復(fù)再現(xiàn)戰(zhàn)斗過程來優(yōu)化作戰(zhàn)方案，能降低軍事訓(xùn)練成本、提升軍事訓(xùn)練效果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用能為戰(zhàn)術(shù)研究和人員的“實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)”提升提供極具價(jià)值又經(jīng)濟(jì)環(huán)保的實(shí)踐場所。

3.4 醫(yī)療領(lǐng)域

近年來，隨著病患數(shù)量增加和醫(yī)療資源匱乏加劇，醫(yī)療領(lǐng)域?qū)μ摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的需求也逐漸加深，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用范圍也隨之?dāng)U大。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將患者置身于虛擬環(huán)境，通過心理暗示等手段進(jìn)行心理康復(fù)訓(xùn)練，以緩解患者的心理壓力和不良情緒。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以模擬病患手術(shù)環(huán)境，并通過可視化的模擬手術(shù)進(jìn)行多次反復(fù)的手術(shù)實(shí)驗(yàn)，尋求最佳的治療方案，可以在保護(hù)患者的同時(shí)以最少的成本在短時(shí)間內(nèi)完成高素質(zhì)醫(yī)護(hù)人員的培養(yǎng)。

在醫(yī)療應(yīng)用中使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以在醫(yī)患關(guān)系緊張的當(dāng)下，通過改善病患心理，緩解疾病給病患帶來的疼痛感，為病患營造出面對疾病的良好心態(tài)，輔助治療。運(yùn)用虛擬手術(shù)模擬，加快人才隊(duì)伍培養(yǎng)，提高醫(yī)生業(yè)務(wù)水平、提升醫(yī)生職業(yè)能力，可以快速培養(yǎng)醫(yī)務(wù)人才、及時(shí)改善醫(yī)患關(guān)系，更好地保障醫(yī)務(wù)人員的心理健康和人身安全。

4 數(shù)字媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融合的策略

4.1 細(xì)化虛擬場景構(gòu)建

數(shù)字媒體技術(shù)是實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最為關(guān)鍵的技術(shù)基礎(chǔ)。它能夠使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到全面升華，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的提升和質(zhì)的飛躍。虛擬場景模型是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最基本的也是最核心的構(gòu)成方式，必須充分利用數(shù)字媒體技術(shù)將大量繁雜的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理，提升虛擬場景的真實(shí)性和場景代入感。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)及三維建模等技術(shù)手段將真實(shí)的場景轉(zhuǎn)換成逼真的虛擬場景，建立虛擬三維場景模型，還原虛擬場景。通過模型的構(gòu)建，細(xì)化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的場景構(gòu)建，進(jìn)而推進(jìn)數(shù)字媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的融合發(fā)展與創(chuàng)新應(yīng)用。

4.2 強(qiáng)化感官效果研究

隨著技術(shù)的深入發(fā)展，為了更好地從聽覺、視覺及觸覺等多層面塑造出虛擬環(huán)境下身臨其境的沉浸感體驗(yàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)需要進(jìn)一步加強(qiáng)與數(shù)字媒體技術(shù)的融合發(fā)展模式，優(yōu)化信息數(shù)據(jù)，細(xì)化信息載體，以加強(qiáng)感官效果研究。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與圖像、音頻及視頻等的優(yōu)化切合，打造出信息全面、內(nèi)容真實(shí)、環(huán)境精細(xì)的高度仿真虛擬場景，形成看得清、聽得到、摸得著、聞得見的虛擬環(huán)境，深化感官效果。

強(qiáng)化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的感官應(yīng)用，不僅可以利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行虛擬方式與現(xiàn)實(shí)世界的交互，實(shí)現(xiàn)用戶的體驗(yàn)升級，還能憑借現(xiàn)實(shí)世界對虛擬世界的再現(xiàn)加強(qiáng)超現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)，這是當(dāng)前的發(fā)展趨勢。

4.3 深化信息技術(shù)應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在信息通信、醫(yī)療服務(wù)及藝術(shù)娛樂等多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，有著廣闊的市場空間和巨大的發(fā)展前景。隨著技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)字媒體技術(shù)的助力下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷延伸。在數(shù)字媒體領(lǐng)域進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用開發(fā)，給虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的深度發(fā)展提供了一定的基礎(chǔ)平臺和指引方向[5]。深化信息技術(shù)應(yīng)用，可以延伸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用范圍、擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域、加強(qiáng)應(yīng)用發(fā)展，在更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮其巨大的使用價(jià)值，這對促進(jìn)數(shù)字媒體技術(shù)的深度應(yīng)用開發(fā)和良性循環(huán)發(fā)展具有長遠(yuǎn)的意義。

4.4 優(yōu)化交互設(shè)備升級

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)是虛擬環(huán)境的模擬建立。通過獲取的實(shí)景三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型，配合傳感器和立體顯示等技術(shù)設(shè)備，可以滿足虛擬現(xiàn)實(shí)基本的交互功能。常見的沉浸式體驗(yàn)的設(shè)備有便于圖形顯示與觀察的頭盔類傳感設(shè)備和搖桿類控制設(shè)備。由于設(shè)備的使用在時(shí)間、體積、空間及技術(shù)等方面有特定的條件，若無法滿足要求，設(shè)備使用會受到限制，從而產(chǎn)生各種局限。因此，相關(guān)研究人員還需要優(yōu)化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互應(yīng)用，加強(qiáng)與數(shù)字媒體技術(shù)的融合發(fā)展，開展創(chuàng)新創(chuàng)意的交互設(shè)備升級優(yōu)化研究，提升交互設(shè)備的設(shè)計(jì)研究和研制開發(fā)能力，爭取打破時(shí)空甚至是實(shí)物的限制，使交互設(shè)備向輕巧、便捷的“微型設(shè)備”方向發(fā)展。

5 結(jié) 語

當(dāng)前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到了大范圍的普及，開始從航空航天領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域等高端行業(yè)領(lǐng)域向醫(yī)療、藝術(shù)、娛樂及教育等領(lǐng)域不斷延伸，逐步進(jìn)入普通大眾的生活，并取得了突出的成績。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不再是遙不可及的領(lǐng)域，它將悄無聲息地融入人們?nèi)粘Ｉ?，在不同領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱。推動虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和數(shù)字媒體技術(shù)融合發(fā)展，有望將我國社會進(jìn)步、科技發(fā)展及經(jīng)濟(jì)增長提升到新的歷史高度，對構(gòu)建和諧社會和提高國民生活的幸福指數(shù)具有非凡的意義。