浅谈虚拟现实技术的发展

2022-12-19

一、什么是虚拟现实

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统, 它利用计算机生成一种模拟环境, 是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术 (VR) 主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。

VR是一项综合集成技术, 涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域, 它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉, 使人作为参与者通过适当装置, 自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。概括地说, 虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式, 与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比, 虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境, 它可以是实际上可实现的, 也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此, 虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境, 人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中, 并操作、控制环境, 实现特殊的目的, 即人是这种环境的主宰。

VR的目的是利用计算机技术及其相关的技术来对显示世界进行复制或仿真, 通俗理解为构造一个“假象环境”, 用户通过与虚拟世界的交互, 来体验相对应的现实世界, 甚至影响现实世界。

二、虚拟现实的应用

随着社会生财力和科学技术的不断发展, 各个行业对虚拟现实技术的需求日益旺盛, 因此研究血症也愈加重视VR技术的研究开发, 近年来VR技术取得巨大的进展, 并逐步成为一个新的科学技术领域。[1]

(一) 教育领域

随着科技的发展和社会的进步, 学生学习的领域和方式也发生着天翻地覆的变化, 从最初的黑板粉笔, 到现在的多媒体教学, 从最初的凭空想象, 到现在身临其境, 无一不体现出科技的力量。

现代化的学生更喜欢身临其境的去体验去学习, 生动活泼的课堂更受欢迎, 虚拟现实技术的发展促进了教育方式的改革换代。虚拟现实技术能将能将三维空间的事物清楚的表达出来, 能使学习者直接、自然地与虚拟环境中的各种对象进行交互作用。并通过多种形式参与到事件的发展变化过程中去, 从而获得最大的控制和操作整个环境的自由度。这种呈现多维信息的虚拟学习和培训环境, 将为学习者掌握一门新知识、新技能提供最直观、最有效的方式。

目前, 在许多教育与培训领域, 如虚拟实验室、立体观念、生态教学、特殊教育等方面, VR都具有明显的优势和特征。虚拟现实可以为学生建立场景学习, 例如, 学生学习机器运作的原理时, 可采用VR技术来让学生们身临其境, 对机器的工作原理一探究竟, 这样不仅增加了学生学习的兴趣, 还提高了学习效率, 教学成果事半功倍。

(二) 娱乐领域

VR虚拟现实技术具有三个特性, 交互性, 沉浸性, 想像性。从最初简单的文字游戏, 一步步发展到现在的大型网络3D游戏, 而3D游戏追求的是一种虚拟现实的实现, 让玩家更真实的参与到游戏环境中, 从而获得其中的乐趣。

3D游戏通过三维空间的原理, 在游戏中运用长、宽、高三个因素来达到游戏世界对客观显示世界的真实还原, 相对于2D游戏更加吸引人。在传统的网络游戏中, 玩家的乐趣仅仅局限于电脑屏幕内, 而如今的与虚拟现实技术相结合的游戏, 则能给用户带来实际的游戏体验, 能让用户在得到心理满足的同时还能得到感官满足。虚拟现实技术在游戏模拟方面具有它独特的优势, 玩家通过一系列的可穿戴设备, 真正融入到游戏中的角色, 自己是游戏的主角。

(三) 艺术领域

以多媒体为主要技术手段的现代展示艺术中, 虚拟现实技术的运用给其带来了一种“身临其境”的表现手法, 虚拟现实将成为现代展示艺术的新的发展方向。[2]

现代展示艺术中, 虚拟现实技术的出现给予了设计者新的灵感, 设计者尝试运用虚拟现实技术来构建虚拟博物馆、展览馆, 一比一还原了建筑结构以及陈列物品, 体验者只需穿戴设备即可实现躺在床上看展览, 甚至还可以将产品拿在手中细细观看。这种源于现实, 又超越现实的表现, 又成为了一种新的艺术。

三、展望虚拟现实的未来发展

虚拟的世界是由人类来创造的, 心有多大, 世界就会有多大。虚拟现实将会在未来社会中大展鸿图, 不仅仅是在教育领域、娱乐领域、艺术领域, 它还可以用于医疗领域, 比如让患者进行虚拟练习, 让患者体会正确的练习方法, 从而加快患者的康复。在军事领域虚拟现实也有很大的发展空间, 虚拟现实技术可以让军事方面的演习, 战略研究更加的方便, 虚拟战场可以让士兵在其中进行模拟训练又不会受到身体上的伤害, 航空方面可以让飞行员在虚拟空中进行模拟训练, 加强技能操作熟练度, 又能节省成本。

未来世界充满着未知又迷人的色彩, 虚拟现实技术的蓬勃发展必将改变人们的生活, 科技化、智能化的时代, 我们来了。

摘要：科技的不断进步, 带给了人们更多的新奇体验, 让人们的生活更加智能, 更加多姿多彩。近年来虚拟现实技术逐渐被人们所熟知, 它在各个领域内都体现出了其独特的魅力, 本文将对虚拟显示目前的应用进行简要阐述。

关键词：虚拟现实,应用,未来发展