朱悅云

（開封大學(xué)，河南 開封 475000）

0 引言

在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過程中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用能夠為人們創(chuàng)造出真實化的場景。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，信息處理效率不斷提高，需要人不斷適應(yīng)計算機。在這種情況下，作為一種工具，計算機的應(yīng)用將會受到的一定的限制。為了妥善地解決這些問題，需要將計算機作為連接虛擬世界與現(xiàn)實世界的橋梁，更好的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)。隨著基于計算機技術(shù)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，可以有效地解決人們遇到的難題，為我們的生活與工作創(chuàng)造便利條件。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

隨著信息時代的到來，信息技術(shù)的應(yīng)用水平不斷提高，為人們的生活與工作帶來了更多便利條件，因此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)對于社會發(fā)展具有重要意義。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一項高科技技術(shù)，這項技術(shù)的快速發(fā)展主要依賴于計算機仿真技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理技術(shù)及人工智能技術(shù)，這些技術(shù)都需要計算機技術(shù)提供必要的支持，才能有效地提高虛擬現(xiàn)實技術(shù)水平。在計算機技術(shù)的發(fā)展過程中，為了有效地促進虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，需要全面地了解計算機技術(shù)發(fā)展歷程。在這種情況下，才可以合理地應(yīng)用計算機技術(shù)[1]。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點分析

2.1 構(gòu)想性特點

應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，更好地調(diào)動人們的創(chuàng)造性思維，利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，可以通過定性、定量綜合集成虛擬環(huán)境中獲得理性認知與感性認識，進而加深對概念的印象，啟發(fā)更多創(chuàng)意的產(chǎn)生，體現(xiàn)出這項技術(shù)的構(gòu)想性特點。因此，對虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行合理的應(yīng)用，可以為人們創(chuàng)造出心中構(gòu)想出的場景，通過先進技術(shù)的應(yīng)用將想象變?yōu)楝F(xiàn)實。與此同時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也屬于一種新媒體，可以創(chuàng)建高級用戶界面，而且能夠應(yīng)用在各個行業(yè)中，妥善地解決行業(yè)發(fā)展中遇到的問題。為了實現(xiàn)這一目標，我們需要重視對這方面應(yīng)用軟件的開發(fā)，將人們的想法更好的轉(zhuǎn)換為虛擬現(xiàn)實場景[2]。

2.2 交互性特點

在應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的過程中，可以創(chuàng)建出具有交互性特點的虛擬環(huán)境，在這個虛擬環(huán)境中，能夠使人機交互過程更加趨向于自然。在人機交互過程中，我們可以使用鼠標、鍵盤向計算機輸入指令，也可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)中年的傳感設(shè)備進行。在這種情況下，用戶想要控制虛擬環(huán)境中的對象，只需要通過語言、動作的方式實現(xiàn)。通過用戶的腦部、眼睛、肢體動作以及語言等，計算機可以對虛擬系統(tǒng)的聲音與圖像進行有效地控制。

2.3 沉浸性特點

在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要通過計算機技術(shù)來建立與現(xiàn)實世界一致的虛擬世界，暫時將用戶與外界的信息交流切斷，將自身的視覺與聽覺轉(zhuǎn)移到須彌事業(yè)中，具有沉浸性特點。虛擬環(huán)境能夠跟蹤用戶的肢體動作，用戶可以自由行動，完成與現(xiàn)實世界中相同的動作。一般情況下，虛擬系統(tǒng)中使用的輸入設(shè)備都需要面向用戶的感覺器官，只有這樣，才能保證用戶在這個過程中能夠獲得足夠的沉浸感。此外，感知性、感知性同樣是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點[3]。

3 計算機技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)之間的關(guān)系

在人們目前的生活與工作中，計算機技術(shù)的應(yīng)用能夠帶來巨大的便利條件，導(dǎo)致人們對計算機的依賴程度也不斷提高，更多的工作需要通過計算機來完成。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是計算機技術(shù)中的一個分支，目前已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到更多行業(yè)的發(fā)展中，為人們建立真實的感官環(huán)境。對計算機技術(shù)進行合理的應(yīng)用，需要利用系統(tǒng)指令、運算方法、中央處理器設(shè)計以及運算器設(shè)計等方法實現(xiàn)豐富的功能。因此，計算機技術(shù)與電子、數(shù)學(xué)等學(xué)科之間聯(lián)系緊密，其中包括虛擬現(xiàn)實技術(shù)。

對于計算機技術(shù)而言，虛擬現(xiàn)實技術(shù)屬于其中的一個分支，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，能夠建設(shè)一個虛擬世界，使人們能夠全身心地投入其中。這個虛擬世界可以對現(xiàn)實世界中的所有事物進行模擬，具有良好的仿真性，形成一個三維動態(tài)實體。對于計算機技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，可以大幅度地提高虛擬現(xiàn)實技術(shù)中虛擬世界的真實性。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)體現(xiàn)出其獨特的優(yōu)勢，已經(jīng)成為目前最受歡迎的信息化技術(shù)之一，已經(jīng)被廣泛地認可并應(yīng)用在高科技前沿。與此同時，計算機技術(shù)的發(fā)展是推動虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，同時也導(dǎo)致虛擬現(xiàn)實技術(shù)與其他學(xué)科之間形成了更加緊密地聯(lián)系，社會各界對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重視程度也不斷提升，受到了更加廣泛地關(guān)注[4]。

4 計算機技術(shù)在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的應(yīng)用

隨著信息時代的到來，在計算機技術(shù)的發(fā)展過程中，必須滿足時代發(fā)展的要求，對相關(guān)技術(shù)進行進一步的探索與創(chuàng)新，對新興技術(shù)進行積極的研究與應(yīng)用，為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展提供必要條件。對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)而言，計算機技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下方面：

4.1 虛擬現(xiàn)實環(huán)境的建立

在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用中，只有保證虛擬現(xiàn)實環(huán)境的真實感，才能為用戶提供更好的應(yīng)用體驗。在建設(shè)虛擬現(xiàn)實環(huán)境的過程中，需要得到計算機技術(shù)的支持。在建設(shè)虛擬現(xiàn)實環(huán)境時，需要模擬所有真實對象的物理屬性，其中包括形狀、紋理以及物體的相對位置。與此同時，實時繪制則需要在用戶觀點出現(xiàn)變化時，需要更新其能夠看到的場景，并且要確保圖形的更新速度可以滿足用戶的觀察速度，這樣才能避免出現(xiàn)滯后問題。為了妥善地解決滯后問題，需要計算機每秒輸出圖像10～20幀。一般情況下，我們可以應(yīng)用現(xiàn)實渲染算法，保證圖形的質(zhì)量與真實性，同時有效地提高每幀的渲染速度。虛擬現(xiàn)實環(huán)境的應(yīng)用需要進行實時3D渲染，對于圖形的生成速度要求較高，必須保證生成圖形的實時性，通過計算機技術(shù)的應(yīng)用，能夠在有限的時間內(nèi)實現(xiàn)。以目前的計算機圖形級別而言，需要保證有足夠的時間用于計算，此外使獲得的計算機圖像的精細度與照片水平一致[5]。然而，虛擬環(huán)境中的圖形是需要實時產(chǎn)生的，而在受到時間限制的情況下，設(shè)計人員需要有效地提高虛擬環(huán)境中的集合復(fù)雜性及圖像質(zhì)量，還需要運用環(huán)境映射、紋理映射等相關(guān)技術(shù)，使虛擬現(xiàn)實環(huán)境擁有更好的真實性。

在這些技術(shù)的應(yīng)用中，環(huán)境映射能夠?qū)⒏狞c作為視點的方式形成環(huán)境映照，在一個中間面上投影布局場景，這樣的中間面包括球面、圓柱體以及立方體等。在這種情況下，利用該點朝任一視線方向觀察場景，環(huán)境映照便都能夠顯示出準確的場景視圖。而紋理映射需要在簡單物體的幾何表面上粘貼紋理圖像，這樣能夠?qū)ξ矬w表面的細節(jié)進行更加真實的描述，有利于提高虛擬現(xiàn)實環(huán)境的真實性，而這些貼圖過程就是映射過程。紋理映射是一種快速、有效地提高真實性的方式，能夠在有限的計算量中最大限度的優(yōu)化顯示效果的真實性。從本質(zhì)上來看，紋理映射需要利用二維平面圖像實現(xiàn)對三維模型局部的取代。實時繪制技術(shù)主要包括幾何圖形實時繪制技術(shù)與圖像實時繪制技術(shù)。其中幾何圖形實時繪制技術(shù)的應(yīng)用能夠取代先建模后確定光源的繪制方法，利用當前的圖像來建立未知視角。而圖像實時繪制技術(shù)的應(yīng)用則能夠在已經(jīng)建立的場景中對近視點或者視線方向的畫面進行對接，實現(xiàn)圖像的交換、插值及變形，以便及時地獲取試點畫面[6-7]。

4.2 三維虛擬聲音的形成

對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)而言，為了充分發(fā)揮作用，需要在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中形成三維虛擬聲音，使用戶通過聽覺獲取更多環(huán)境信息，可保證虛擬環(huán)境中的交互性、沉浸性，有利于減輕視覺依賴性。與立體聲相比，三維虛擬聲音來自于圍繞用戶耳朵的球形空間中的任何一點，聲音可以出現(xiàn)在用戶的前方、后方或上方。在形成三維虛擬聲音的過程中，三維虛擬聲音定位技術(shù)是最關(guān)鍵的技術(shù)，通過這項技術(shù)的應(yīng)用，能夠保證三維虛擬聲音具有足夠的交互性與沉浸性，能夠進行三維實時跟蹤以及全向三維定位。與此同時，三維虛擬聲音的形成還需要應(yīng)用語音合成技術(shù)以及語音識別技術(shù)，其中語音合成技術(shù)可以通過人工的方式來制造語言，再通過計算機來合成語音，在合成的過程中，需要保證表達正確、語義清晰并且容易理解。而語音識別技術(shù)的應(yīng)用則能夠?qū)⒄Z音信息轉(zhuǎn)化為計算機能夠識別的數(shù)字信息，能夠更好地識別用戶的語音指令。在大部分情況下，語音識別技術(shù)的應(yīng)用需要進行參數(shù)信息采集、參考模式構(gòu)建以及模式識別等步驟[8-9]。

5 結(jié)語

綜上所述，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要融合不同的信息，對現(xiàn)實環(huán)境中的所有實體進行仿真。在建立虛擬現(xiàn)實環(huán)境的過程中，需要應(yīng)用各類不同的計算機技術(shù)，因此，計算機技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)之間存在著密不可分的聯(lián)系。為了促進虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展，我們必須深刻認識到這項技術(shù)的特點，充分利用計算機技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)之間的關(guān)系，將更多先進的計算機技術(shù)應(yīng)用到虛擬現(xiàn)實技術(shù)中，充分發(fā)揮其對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的作用。