虚拟现实技术发展论文

2022-04-19

摘要:就国内外虚拟现实技术的基础来说,虚拟现实技术在实际的消防灭火救援训练的情境中所取得的成绩显著,在科技的支持下虚拟现实技术得到飞跃的进步,存在的不足也将进一步得到改正。下面小编整理了一些《虚拟现实技术发展论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

虚拟现实技术发展论文 篇1:

虚拟现实技术发展影响下的观众观影体验研究

摘要:文章以探究虚拟现实技术发展影响下的观众观影体验为目的。在简述虚拟现实技术原理和特点的基础上,结合虚拟现实电影的观影体验,分析虚拟现实电影的镜头语言及观影体验的未来发展趋势,论述其带来的独特的审美体验与审美变化。虚拟现实技术的出现对于传统的观影感受来说是一个极大丰富,它使观众不再满足于传统的平面电影带来的视听体验,而是追求更加真实的立体效果。

关键词:虚拟现实技术;镜头语言;审美体验;观影体验

文献标识码:A

文章编码:1672-7053(2019)04-0140-02

如今,VR这一概念已越来越被大众所熟知。VR领域也由一个支离破碎的状态逐渐凝聚为一个整体。种种迹象表明,VR将成为继电脑、手机之后下一个改变时代的科技。纵观国内外,从医学领域到艺术领域,VR都在彰显它巨大的影响力,潜移默化地改变着这些行业。例如口腔手术模拟器、动态油画的出现等,受科技影响较大的电影行业也不例外。对于观众而言,这一新技术的快速发展,不仅为电影行业提供了新的发展方向,也为观众带来了前所未有的观影体验。

1VR技术的原理和特点

VR,Virtual-Reality的缩写[1],中文译为虚拟现实技术。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種模拟环境,使用户沉浸到该环境中。观众带上VR眼镜即可环顾四周,画面随着头部的移动而变化。身体在现实世界中,而大脑则进入了一个虚拟的世界。从效果上来看,VR视频更趋向于真实化,使人的思维与VR电影有更多的交互,这是传统电影达不到的效果。

VR技术是伴随着“虚拟现实时代”的来临应运而生的一种新兴而独立的门类。VR技术的主要特点是超文本性和交互性[2]。作为现代科技前沿的综合体现,VR技术是通过人机界面对复杂数据进行可视化操作与交互的一种新的技术语言形式[3]。与传统视窗操作下的新媒体技术相比,交互性和扩展的人机对话,是VR技术呈现其独特优势的关键所在。

2VR电影的观影体验

VR电影为观众带来了截然不同的观影体验,一方面,得益于新技术的突破;另一方面,当具有交互性、沉浸性的虚拟现实技术应用于电影拍摄时,传统电影中的镜头语言也随之发生了改变。首先,VR电影的拍摄十分注意周围环境。由于VR电影拍摄的特殊性,为保证全景拍摄,导演和其他工作人员必须离开拍摄现场,避开全景摄像机可以拍摄到的范围;其次,传统电影的镜头语言可以通过特写镜头传达出导演意志,实现与观众的情感传递。但VR电影无法展示特写,且由于全景视频对于环境的要求很高,外景拍摄的不可控因素太多,因此大多数VR影片都是在封闭的室内环境中拍摄而成的,这就导致大多VR电影在拍摄初期不得不运用大量固定镜头,保证被拍摄物体的完整性,从而拼接出连贯的全景视频,以便后期进行剪辑。这对于已经习惯观看推、拉、摇、移这样成熟的传统电影镜头语言的观众来说,难免会觉得枯燥乏味。而VR视频专用云台的出现,解决了只能拍摄固定VR镜头的难题。动起来的VR全视角使电影更加充满趣味。VR电影仅仅通过设备和特殊的镜头语言,就可以创造出传统电影无法带来的沉浸感。

从观影模式的角度来看,与传统观影模式相比,VR电影的观影模式也截然不同。传统观影模式使得观众与屏幕存在一定距离。而虚拟现实技术的出现打破了观众与电影之间的壁障,从客观上为观众与影片产生交互提供了可能。观众变成电影中的某个人物,置身于电影构建的虚拟世界中,且镜头伴随主角的移动而移动,引领观者深入剧情,达到情感的共鸣。如影片《HungerinLosAngeles》就让人们第一次体验到了VR纪录片所带来的震撼,也让电影创作者看到了VR技术在电影领域所蕴藏的巨大潜力。传统的电影,无论2D还是3D,观众都只是旁观者,VR则是参与者,它一直都是高度跨区域、跨产业的一种媒介。尤其在斯皮尔伯格的电影《头号玩家》公映后,VR开始受到平时并不关注这一技术的人们的注意。

除此之外,VR电影还可以为观众带来平日里鲜少有机会体验到的视觉体验。例如,将VR拍摄设备连接在飞行器上,观众视角即为拍摄设备视角,可以模拟鸟类的飞行状态。除了体验成为飞鸟的乐趣外,同样可以将此方法实践于水下拍摄,把拍摄设备放进水中观察水下生物,此时观众又化身为水中的一条鱼,这类方法经常应用于风景展的影片中。不难想象,随着VR技术的不断进步,观众化身超人遨游于浩瀚宇宙;亦或化身成为热带鱼畅游在亚马孙河,与海豚并肩而行,体验从未有过的神奇海底世界。总而言之,VR技术必将使科幻般的未来成为现实。

3关于VR电影观影体验的争论与思考

纵观电影发展的历史,从一九二零年第一部纪录片《NanookoftheNorth》猎杀海豹的真实,到约翰·格利尔森的《工业化英国》;从韦尔托夫的“电影眼睛”理论到“真实电影”;从罗伯特·德鲁的“直接电影”到法国卢卡埃兄弟“新纪录电影”,本质上都在于还原真实世界[5],努力再现出真实的生活,从而使观众从影片中找寻到认同感和真实感。

与此同时,许多问题也开始显现出来。首先,观影设备的处理能力和续航能力很弱。例如一段模拟飞行的影片中失重飞行的效果,若要实现这一效果,相关配套的支撑设备则需要强大的动力和电力支持。当前VR市场并未出现能够实现这一效果的机器,事实上,超过二十分钟,虚拟效果就已经大打折扣了。其次,若要真正与传统电影对抗,分得一亩三分地,就必须在内容上下功夫,空洞没有内涵的炫技终将被市场淘汰。未来VR电影需要的是更多有创意、有想法的人才加入这个行业,贡献出高质量的内容,推进行业的发展。技术因素只是基础,要使观众获得更出色的观影体验,就要改变当前单一的拍摄内容,是未来VR电影的努力方向。而对于电影从业者来说,每一种新材料的出现,每一次重大技术的突破,都是他们不断靠近真实感的过程。而VR电影所带来的全新观影体验,也在一次次技术突破中明确了新的方向。

3.1实时性

VR直播作为新兴的直播方式,可以满足用户日益增长的观看需求。一方面,VR直播有望成为企业客户经常使用的传播方式,利用VR直播的沉浸性特点达到宣传品牌的目的;另一方面,作为普通用户,VR真人秀、VR演唱会、VR竞技体育赛事的直播呈现将成为未来追捧的对象,良好的视听体验,不受限制的座位和随意舒适自定义观看方式将更加满足个人观影需求。目前,很多明星演唱会就已经使用了VR直播系统。根据VR的视频特点,加上直播的实时性,使没有机会去现场的观众也能够感受到演唱会的氛围。尽管VR直播刚刚起步,但不难预测在接下来的几年中,VR直播将会更加成熟。这一技术已经应用于娱乐行业,例如可以预见的多机位切换,或是通过VR技术再现已故名人,打破时空距离;观众也可自行切换到任意位置观看喜爱的明星,获得即时即刻的视讯。

3.2真实性

未来观众的观影体验发展方向无疑是更加走向真实化[6]。除了眼睛,身体其他器官的感受也是电影真实化的努力方向。例如,人的皮肤有温感和触感,在目前的4D电影中已经实现了一部分对人体皮肤的影响,利用喷水、加热等效果模拟出真实的环境,再配合VR电影的全视角使观众沉浸其中。然而,类似的皮肤触感仍停留在物理层面,为了追求更加全面和真实的效果,研发者们已经不满足于平面化的感触,而是朝着越来越细腻的方向努力。目前微软公司已经发布了第一代的VR感触手柄NormalTouch,这个手柄可以感知虚拟物体的形状和表面纹理,感触原件在手指上,通过手指将触碰感传递到大脑。为手柄专门设计的触觉形状输出非常匹配参与者的虚拟感知。相信未来经过不断改进,触感原件将会遍布整个手掌的范围,最终形成一套全身的感触原件设备,使全身获得虚拟感知。

诚然,当前市面上的VR影片还是以实验片、纪录片、动画片为主,影片时常也多局限于三十分钟内,若要真正将其普及,依然是一个十分遥远的课题。首先,由于VR电影要求三百六十度全景画面,因此对拍摄设备、周遭环境、观看者的佩戴装备以及拍摄题材都有特殊要求,电影的制作成本也会大大增加。以VR影片《Help》为例,该片全长仅为五分钟,却是由一个八十三人的制作团队,耗时十三个月制作完成。全片前期拍摄二百TB素材,后期渲染一千五百萬帧镜头,每分钟镜头的成本在一百万美元以上。其次,在观影过程中,观众有可能会注意到任何一处细枝末节,这也对导演和演员提出了更高要求。如李安导演的《比利·林恩的中场战事》只是一部高帧数的3D电影,为达到真实效果都要求演员素颜出镜,确保镜头捕捉到每一个细微表情,更不用说力求真实的VR电影了。

4结语

毫无疑问,VR技术的不断发展势必会为观众带来更多新奇的观影体验,未来观众观影体验也必将朝着更加真实性的方向发展。尽管在目前这个阶段,VR电影的普及依然面临重重的困难,我们还不能期待VR电影在短时间内达到当前二维电影或三维电影的成就和覆盖面。但是作为电影市场的一个有趣补充,打破当前的垄断局面是绰绰有余的。

参考文献

[1]刘光然.虚拟现实技术[M].清华大学出版社,2011.

[2]申蔚,曾文琪.虚拟现实技术(21世纪计算机科学与技术实践型教程)[M].清华大学出版社,2009.

[3]郭宇承,谷学静,石琳.虚拟现实与交互设计[M].武汉大学出版社,2015.

[4]VR与AR报告:下一个通用计算平台[R].(美)美国高盛集团,2016.

[5]王占君.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用研究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2015,(24):49-51.

[6](美)斯蒂芬.普林斯.真实的谎言——知觉现实主义、数码影像与电影理论[A].人民大学出版社,2005.

作者:宋珂

虚拟现实技术发展论文 篇2:

虚拟现实技术发展及其在消防训练中的创新和应用研究

摘要:就国内外虚拟现实技术的基础来说,虚拟现实技术在实际的消防灭火救援训练的情境中所取得的成绩显著,在科技的支持下虚拟现实技术得到飞跃的进步,存在的不足也将进一步得到改正。

关键词:虛拟现实技术;消防;灭火救援:模拟训练

引言:

目前,我国的消防模拟训练体系以虚拟现实技术为基础,建立了智能消防系统。计算机技术水平大幅提升,在此基础上的虚拟现实技术也获取了诸多发展成果,应用领域更加宽阔。计算机虚拟现实技术在消防训练中应用效果极佳,能够克服天气、成本、环境等因素对消防训练带来的挑战,让消防人员参与消防训练工作时拥有身临其境的感觉。

1我国现有消防训练方法存在的主要问题

1.1消防人员针对性训练不足

目前,我国高层建筑林立,但是对于高层火灾抢险战术落实不到位,以往的训练模式难以发挥作用,消防人员不具备判别火灾危险点与薄弱点的能力,扑救工作开展不顺利。其次,消防员的训练内容不灵活,缺乏特殊对象的战术训练。传统训练模式也不具备突出的灵活性与实践性不强,不能根据时势的变化对消防人员的训练方案作出调整。尤其是像石油化工等特殊环境下的事故抢险,没有进行专业的训练是不能将火灾的影响降到最低的,这就需要建立完备的演练方案,实现火灾和爆炸场景的模拟,以提升消防人员的训练效果。

1.2在心理素质训练方面不足

传统的方案虽然有效的提升了消防人员的体能与理论知识,然而没有系统性的进行心理素质训练,消防人员心理承受能力欠佳。消防员在大火与高空情景下进行工作难免具有畏惧心理,对生命的渴求可能退缩不前,简单的体能训练与理论知识传授难以让消防人员自如的面对险境,甚至因过度紧张深陷其中。由此,仿真模拟系统是消防训练的有效工具,可利用仿真模拟训练来模拟火灾爆炸等灾害,提升消防人员的抗压能力与应对能力。

2虚拟现实技术在消防模拟训练中的意义

虚拟现实技术的综合性突出,由计算机、传感、测量、仿真和微电子技术共同组成,利用计算机技术构造出虚拟环境,利用视觉和听觉使用户在不脱离实际的同时拥有独特的体验感。利用三维立体空间情景、人机交互模式使人达到身临其境的感觉,能够提高消防员的胆量,增加实战经验。使用虚拟现实技术来实现火灾现场的模拟,能够让消防人员声临其境,而且这种训练方法的成本较低,能够弥补传统训练的实践性不足、训练费用高昂的缺点。利用虚拟现实技术中的三维效果,还原建筑体的外部实况,此时可由消防指挥人员根据建筑体的结构确定研究计划,将损失与人员伤亡降低到最小。除此之外,指挥人员与战斗人员能通过虚拟火场提升自身的应对能力、心理承受能力。

3国内消防模拟训练技术研究进展

3.1建筑火灾方面

我国已有的消防模拟训练技术在VR系统方面体现出了卓越优势,已经形成了大空间建筑的火灾V R系统。这一系统立足于OpenGL形成三维图形,选择场地复合模型作为火灾模型。使用者可以通过3D眼镜直观了解建筑企业内部结构,确定火灾所发生的地点与严重程度,使用鼠标等设备进行跑动,在实景中可以也使用模拟的灭火器进行灭火,在此过程中,仿真模拟可加深消防人员的投入感,消防人员可通过图标进行记忆,从而在实际操作中从容有序。这一系统不但能够帮助使用者形成健全的消防安全知识,还可以通过了解使用者的心理变化情况,改进救援办法。

3.2油罐火灾方面

计算机模拟训练也可以仿真模拟油罐火灾情形,由导演部、总指挥部、冷却灭火等多模块构成,CIS系统与火灾三维场景进行实景的显示。体系重点使用Microsof t COM/dc0m/COM+技术,让服务器与用户的计算器相连接实现信息共享。根据使用者的技术水平与综合能力匹配与之相应的火情严重等级,综合判别使用者面临火情的各项处理能力,智能性的推理能力与独特的训练方法让该系统的受众性大大提升。可以大幅度提升训练效果,让消防指挥人员在模拟实践中实现能力与战术的提升。

3.3煤矿事故救援训练方面

以虚拟现实建模语言为基础,java的接口为连接通道,利用java语言编写脚本文件,综合虚拟现实建模语言的eript节点,对煤矿可能发生的事故进行事故救援训练的人机交互访问控制。此系统主要针对于救援训练的真实模拟,能够使消防员不用经过实战就能快速的积累救援的经验,提高救援技术水平。

3.4教育方面

三维火灾逃生模拟系统以三维模拟技术为基础,实现用户与服务器的交互。首先,系统利用了虚拟现实技术,由各项参数综合调控火灾环境,然后以三维交互的途径仿真模拟实现火灾发生的全过程,以引导为主,评估和提升使用者应对险情的能力。在该系统庞大数据的支持下,用户可自由进行消防知识的学习,具备风险辨别能力。系统的安全性、可操作性突出,不单单是宣传消防知识与经验,还是提升用户自救逃生的绝佳途径。

4消防模拟训练技术展望

在计算机技术的作用下,仿真模拟系统应用效果显著,实现了简单图形到三维现实技术的过渡。用户可通过平台登录参与训练,系统的总体可视化效果明显,用户在操作过程中参与感十足。因此,消防模拟训练技术的应用将会越来越广泛。

4.1消防器材使用教学模拟模块

利用数字化技术搜集消防器械的型号、使用者、组成及各项参数等等,并针对设备的使用特性建立教学模拟模块,用户可通过登录模拟平台进行教材使用训练,掌握器械的基本使用方法与维护办法。其次利用多维数据数据库记录设备的各项部件信息,形成三维可视图,将其应用于多媒体教学工作中。为保证该模块具有综合性与可操作性,应该尽可能的贴合实际。在每项设备后标注其在不同场景中的应用办法与使用效果,在与其他设备联用时的功能特性,详细讲解各设备的组合办法,以便操作者参考。

4.2典型实际火场模拟功能模块

以分布式模拟现实技术为基础,来模拟不同场景的火灾救援。将其划分为高层建筑火灾、化工厂火灾、油罐火灾等,由用户自主选择需要训练的内容,从而查漏补缺提升个人救援能力。分别以消防员的现场调度相关技能、个人素质以及决策分析的能力为训练指标,在全过程的用户活动中综合分析训练者的优势与缺漏,并给出客观的综合评价。充分利用三维可视化视图,再现操作者训练的全过程,方便训练结束后进行自我总结。

4.4建设数字化119消防联动网

充分发挥物联网技术与信息网络技术力量,将各种城市信息资源综合在一起,实现海量信息的有效管理。发挥数字挖掘及知识抽取技术的根本作用,以虚拟现实技术为基础,构建多功能特性的数字化119消防联动网。通过登录系统来获取消防对象的详细数据,结合多媒体技术、 GPS技术等为消防的决策提供数据支持,在人工智能技术的加持下顺利进行消防救援工作。

4.4虚拟火场灭火模型的研究

在现代经济高速发展的时期,消防队员面临的火灾现场并不像人们想象的那样规律。由于受燃烧材料的理化性质、建筑结构和气候条件的影响,火灾发生发展的范围、严重程度和危害有不同的特点。即使燃烧相同的物质,也会因储存状态、气体对流的数量和强度而有所不同。因此,虚拟灭火模型的研究包括计算机模拟火灾发生发展过程的研究、消防设施响应模型的研究、建筑结构响应模型的研究、火灾中人员行为模型的研究等,这些研究可以逐步实施和完成。

结语:

总而言之,消防救援模拟训练利用分布式虚拟现实技术开发出新的训练模式,经过实践发现模式有显著的实用性,是技术的突破与模式的创新。它把传统单一的训练模式转化为现代化训练系统,现实训练和虚拟训练相结合,提升可视化效果,大大的提高了消防训练教学的效率。

参考文献:

[1]祁巍.虚拟现实技术在矿山救护队消防训练中的应用[J].山西建筑,2020,46(08):187-188.

[2]毛勇忠,張继新,黄玮.三维仿真及虚拟现实技术在消防训练中的应用[J].中国管理信息化,2019,22(03):149-152.

[3]要进辉,赵庆海,李建华.虚拟现实技术在消防特勤模拟训练中的应用[J].安全,2019,33(03):15-17.

作者:孙磊

虚拟现实技术发展论文 篇3:

浅议计算机虚拟现实技术发展及应用

摘 要:计算机行业的迅猛发展,促使虚拟现实技术也得到了较为明显的发展与进步,虚拟现实技术作为当今时代发展过程中较为先进的一项技术,能够真正实现数字化人机交互,其最为显著的特征则是以交互性、沉浸性以及构想性为主,能够给人一种身临其境之感。为了能够更好地对计算机虚拟现实技术进行研究,本文从虚拟现实技术概念着手,就其在各个行业以及领域之中的应用现状进行了分析,然后提出了该技术今后发展的重要趋势,希望能够以此来最大化这一技术的价值。

关键词:计算机;虚拟现实技术;游戏行业;军事航天

Development and Application of Computer Virtual Reality Technology

ZONG Xinghuan

(Liaoning Normal University Haihua College,Shenyang 110167,China)

0 引 言

虚拟现实技术英文名全拼为Virtual Reality,简称之为VR技术,这一技术主要是借助于电脑生成的三维虚拟空间,使用这一技术的人其能够从中获得听觉、视觉以及觸觉等多方面感官模拟,以此来产生一种身临其境之感。这一技术是现如今社会上较为先进的一种技术,集成了计算机仿真技术、显示技术、计算机图形技术、人工智能、传感技术等多项技术成果。我国早在上世纪90年代就已经开始对虚拟现实技术进行研究,那个时候因为受到技术以及成本等多方面因素的影响,在应用范围上主要是以商用或者是军用为主,在社会不断发展过程中,计算机软硬件技术也得到了更为显著的发展,虚拟现实技术因此而得到了进一步的发展与完善,开始逐渐进入到大众市场,应用范围也变得越来越普遍。

1 虚拟现实技术相关概述

1.1 虚拟现实技术概念

VR技术是社会信息计算机技术不断发展过程中而衍生的一种高新技术,一般情况下我们也可以将其称之为灵境技术或者是人工环境。VR技术在实际应用过程中,主要是借助于计算机来模拟一个三维的虚拟世界,使用者能够借助于多种虚拟现实交互设备来沉浸到虚拟现实环境之中,这样使用者就能在这一环境中直接与虚拟现实场景事物展开交互,同时按照自身需求来对三维空间事物进行浏览,这样能使用户在虚拟体验中获得较为真实的感受。虚拟现实技术的存在从某些方面来说为人机交互界面的发展提供了一个全新的研究领域,这一种基于可计算信息的沉浸式交互环境,本身就是将计算机技术作为核心,然后以此来生成一个逼真的视、听、触一体化环境,而使用者则能够在这一过程中获得较为直接的感官感受。VR技术的存在直接改善了人们利用计算机进行多工程数据处理的方式,特别是在对大量抽象数据进行处理的过程中应用这一技术能够起到更好的效果,不同领域以及企业应用这一技术还能因此而获得较为显著的经济效益。总而言之,虚拟现实技术属于一项综合集成技术,涉及到多个领域,也因其自身所独有的特征而让人能够自然的体验虚拟世界,并且因此而获得身临其境之感。

1.2 虚拟现实技术特征

虚拟现实技术本身就是以计算机技术为平台而展开的一项技术,这一项技术借助于虚拟软件以及硬件资源,能够有效地实现人与计算机之间的有效沟通。计算机虚拟现实技术有其自身所独有的特征,主要表现为沉浸感、多干执行、构想性、交互性、强大的网络功能、多媒体功能、创建三维立体造型与场景、人工智能等多方面,而在这其中核心的特征则是以下两点:

(1)沉浸感。沉浸感是计算机虚拟现实技术的重要特征之一,其主要指的是一种主观感知,即人对于计算机系统模拟的虚拟环境所产生的认识以及感知,以及对于虚拟环境真实程度的考究等等。沉浸感这一特征的存在,能够做到虚拟环境的“以假乱真”,这样用户就能全身心的投入到计算机所创设的虚拟环境之中,并且因此而获得较为良好的体验。总之,计算机虚拟现实技术沉浸感这一特征可以说是该技术所追求的基本目标,而创造出具有较强沉浸感的虚拟环境则需要借助于各种技术的综合使用,在这其中显示技术则是实现这一特征的关键技术。

(2)交互性。在计算机虚拟现实技术之中,交互性是该技术的另一特征,该技术主要指的是用户对于模拟环境内物体的可操作程度,以及从环境到反馈的自然程度。虚拟现实技术之中存在的人机交互界面可以说是远远超过了键盘、鼠标等传统模式,其能够借助于数字手套、头盔等较为复杂的传感器设备,以及三维交互技术之中的语言输入与识别等技术来有效的实现人机交互。

2 虚拟现实技术在行业之中的应用

2.1 虚拟现实技术在游戏行业中的应用

虚拟现实技术在游戏行业之中的应用也是现如今时代发展的重要特征之一,将这一技术应用到游戏场景设计之中,就能够呈现出360°且具有三维立体感的场景,而且再加上触觉、声觉以及嗅觉等多方面一体化的带入,就能让用户在游戏过程中产生更为强烈的身临其境之感。近年来,我国游戏事业可以说是得到了较为显著的发展,尤其是手机游戏更是呈现出高速发展的态势,虚拟现实技术在游戏行业之中的应用,能够为客户端游戏以及手游来带全新的发展契机,促使游戏行业得到进一步的发展与进步。

2.2 虚拟现实技术在教育行业中的应用

虚拟现实技术在教育行业之中也有所涉及,这一技术在教育行业之中的应用,突破了传统教育手段所存在的限制,使教学知识变得更加的形象。教师在对学生进行教育工作的时候,就可以借助于虚拟现实技术来推进体验式教学,让学生在体验之中感受到学习的魅力,从而有效的提高学生学习知识的积极性以及主动性,进一步推进教育工作的有序实施。除此之外,虚拟现实技术在教育行业之中的有效应用,还直接突破了传统教育所存在的时空限制,这样教育资源分配也能因此而变得更加的合理,进而有效的促进教育事业的发展。由此可见,计算机虚拟现实技术在教育行业之中的应用,也是现如今时代发展的重要趋势之一。

2.3 虚拟现实技术在医学行业中的应用

计算机虚拟现实技术在医学行业之中也有所涉及,在这一行业之中应用虚拟现实技术,就能够借助于HMD、跟踪球、感觉手套等技术来更好地了解人体内部结构,这样临床医生在对患者进行治疗与诊断的过程中,就能更好地了解患者的身体情况。除此之外,外科医生在进行手术之前,也可以应用这一技术在显示器上进行模拟的手术,以此来找出最佳的手术治疗方案,从而有效的降低手术风险,在促进患者康复的同时减少护患纠纷事件的发生率,最终促进医学行业的健康稳定发展。

2.4 虚拟现实技术在军事航天中的应用

计算机虚拟现实技术除了在上述领域之中得到了应用,在军事航天之中也得到了较为广泛的应用。在军事航天事业之中,模拟以及练习一直都是该事业发展的关键,而将虚拟现实技术应用到这一领域之中就能为其发展提供较为良好的前景。具体而言,在军事训练过程中应用计算机虚拟现实技术能够有效地为训练员构建出虚拟的战场环境,这样参照人员就能够借助于相关设备和虚拟环境之中的对象进行交互作用与影响,从而产生沉浸式的体验与感受;另外,在军事单兵训练过程中,还可以让士兵穿上数据服、戴上头盔显示器以及数据手套,借助于传感器的操作来选择不一样的战争背景、输入处理方案,这样士兵就能体验不同的作战场景以及效果,使士兵能够在这一过程中提高自身的战术水平、心理承受能力等。除此之外,虚拟现实技术在航天事业之中也得到了有效应用,航天设备本身就属于耗费较大的现代化工具,再加上航天工作的開展本身就具有较强的危险性,而应用计算机虚拟现实技术,则能模拟各种航空器有可能会遇到的环境,这样不仅能够节约成本,还能降低危险;另外,还能有效的实现对零重力的模拟,这样就能有效的替代宇航员的训练方式。

除了上述所提到的这些领域,计算机虚拟现实技术在动作捕捉、房地产开发、室内设计、文物保护、工业仿真、应急演练等领域也有得到了有效的应用。

3 虚拟现实技术的发展现状分析

计算机虚拟现实技术最开始是由美国人所提出的一个理念,之后被美国宇航局应用到航天事业之中,以此展开了对于成本较低的虚拟现实系统的研制,从某些方面来说这对于虚拟现实技术的硬件发展具有一定的推动作用。虚拟现实技术现如今虽然已经得到了较为明显的发展和进步,可是就实际发展现状来看,依然还是处于初级研究阶段。就现如今计算机虚拟现实技术的研究现状来分析的话,其主要是研究感知、硬件、后台软件以及用户界面这几个方面,而就当前研究现状来分析的话,场馆虚拟漫游可以说是研究过程中较为困难的一个方面。一般情况下,在进行建模与绘制的过程中,都会在绘制速度与模型精细度上选择一个较为恰当的平衡点,这样不仅能够有效地保障绘制的质量,还能够提高用户的体验感。现如今世界上已经具有较多的计算机虚拟现实技术开发商,而且也已经开发出了一些虚拟现实软件的平台,像是VRT、Robotics、Deneb等等,而这些平台的存在在很大程度上也促进了虚拟现实技术应用效果的提升。但是,就总体开发现状来看,依然还是存在较多的问题,特别是因为自主知识产权保护等原因,导致我们对于核心技术不够了解,这个时候也就自然而然会影响到计算机虚拟现实技术价值的实现。

4 虚拟现实技术的发展趋势

虚拟现实技术属于高集成技术,涵盖了计算机软件、传感器等技术,在整体上具有先进性。因此,虚拟现实技术在当前社会中具有良好的应用前景,能满足多种工作环境的要求。未来虚拟现实技术将会朝着以下方向进一步发展。

4.1 动态环境建立技术

计算机虚拟现实技术在实际应用过程中,最为关键的还是对于虚拟环境的创建,而对于这一部分内容,动态环境建立技术则是实现虚拟环境创建的关键。动态环境建立技术的发展能够获得更为真实的环境数据,从而也就能够创设出更为良好的虚拟环境模型。

4.2 实时三维图像生成与显示

三维图形生成技术现如今可以说是已经步入了成熟阶段,而今后发展方向则是在于如何生成与显示,尤其如何在不降低图像质量与复杂程度的基础上实现对频率的刷新可以说是今后发展过程中较为重点的研究内容。除此之外,虚拟现实技术的发展本身就依赖于传感器与立体显示器,所以在今后研究过程中还需要对三维图像生成与显示技术进行进一步的研究与开发,这样才能更好地满足系统需求,真正有效地发挥出计算机虚拟现实技术的价值,将其有效的应用到各个领域之中。

4.3 加强对新型交互设备的研制

虚拟现实技术在实际应用过程中要想有效的实现人能够自由的和虚拟世界内的对象进行交互,并且从中获得一种身临其境之感,必然需要借助于主要的输出、输入设备,以及数据手套、三维声音产生器、头盔显示器、三维位置传感器、数据衣服等一系列交互设备。而为了能够进一步促进计算机虚拟现实技术的发展与进步,今后在对计算机虚拟现实技术进行研究的过程中,必然要加强对这些交互设备的研究,尽量研制出价格低廉、耐用性较高的新型交互设备,从而进一步发挥出其对于各个领域的促进作用。由此可见,计算机虚拟现实技术今后发展的趋势之一就包含了加强新型交互设备研制这一点,我国在研究过程中就可以以此来展开研究与分析,进一步促进计算机虚拟现实技术的发展与进步,让其能够促进各个领域的发展。

4.4 智能语音虚拟建模

计算机虚拟现实技术今后的发展趋势还表现在智能语音虚拟建模这一方面,这一项工作本身就十分的复杂,在实际操作过程中需要花费较多的时间以及精力,如果在进行研究的过程中能够将语音识别、智能识别等技术和虚拟现实技术有效的结合在一起,就能更好地解决这一问题。具体而言,在发展过程中,我们可以对于模型本身的属性、方法以及特点进行描述,借助于语音识别技术来对建模数据进行有效的转化,同时借助于计算机的图像处理技术、人工智能技术来对其进行有效的设计与评价,这样就能将模型使用对象表示出来,同时还能按逻辑让各个模型都能够进行静态与动态的有效衔接,创造出具有高价值的系统模型。在建模工作完成之后,我们还需要对其进行有效的评价,借助于有效的评价来进一步发挥出其价值,并且由人工语言来进行再次编辑与确认,从而也就能够进一步促进计算机虚拟现实技术的发展与进步。

4.5 积极使用大型分布式网络虚拟现实

存在于虚拟现实基础之中的分布式网络,主要的任务就是将零散的虚拟现实系统、仿真器借助于网络有效的衔接在一起,在这一过程中相关人员需要使用统一的标准、数据库、结构以及协议来创建出一个在时间、空间等多方面有效联系的虚拟合成系统,而使用者则可以在这一过程中进行自由且有效的交互,从而最大程度发挥出计算机虚拟现实技术的价值。就目前分布式虚拟现实交互现状来看,其已经成为了国际上研究热点之一,所以在今后发展过程中,积极使用大型分布式网络虚拟现实可以说是较为重要的趋势之一,毕竟大型分布式虚拟现实在航天事业上有着较为显著的价值,借助于这一技术研究能够有效地减少不必要的成本与经费,同时还能有效的减少相关人员的不适感,进一步发挥出计算机虚拟现实技术对于军事航天领域的促进作用。

5 结 论

综上所述,虚拟现实技术作为一项先进的高新技术,本身就具有较为良好的发展前景,将其应用到现实生活中不仅具有较为广泛的应用范围,还能发挥出较为显著的价值,可是在实际应用过程中依然还是无法避免会出现各种各样的问题,而这也是计算机虚拟现实技术在今后发展中需要应对的问题。为了能够进一步促进计算机虚拟现实技术的发展与应用,本文从该技术应用现状着手,对其今后发展趋势与实际应用进行了具体的论述,希望能够借助于这一项技术促进各个领域的发展与进步。

参考文献:

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作者简介:宗兴寰(1998.02-),男,汉族,辽宁盖州人,本科在读,研究方向:计算机科学与技术。

作者:宗兴寰

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