VR虚拟现实技术现状分析

【摘要】：虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）属于一种以计算信息为基础的沉浸式交互环境。主要研究方向有三个，即：实物虚化、虚物实化、高性能计算处理。VR技术通过电脑模拟，产生一个虚拟的三维空间世界，并为使用者提供视觉、听觉以及触觉等模拟，使之有身临其境之感。现今，VR技术已成为继“互联网+”之后的又一研究热点。本文主要对VR虚拟现实技术的现状进行分析，包括技术现状与应用现状两种。希望通过本文分析，为相关人员进行VR研究提供借鉴与参考。

【关键词】：虚拟现实技术;交互环境;现状分析

一、前言

近年来，信息技术高速发展，VR虚拟现实技术由于可以通过电脑模拟，产生一个虚拟的三维空间世界，并为使用者提供视觉、听觉以及触觉等模拟，使之有身临其境之感等特性，已引起人们的广泛关注，且应用领域不断扩大，目前在军事、影视、科研、医学、商业、工程训练等中都有涉及。VR虚拟现实技术也被人们称作灵境技术，综合了计算机图形技术、多媒体技术、仿真技术、人机交互技术等多種学科。虚拟现实技术已被公认为21世纪的重要学科，被称作下一个“互联网+”。自VR虚拟现实技术产生起，便开始高速发展，但还存在很多难题没有攻克。因此，对目前VR虚拟现实技术现状进行分析，并对未来发展趋势进行展望，对于VR虚拟现实技术的发展至关重要。基于此，本文对VR虚拟现实技术的现状从技术与应用两方面进行分析。

二、VR虚拟现实技术现状

2.1 VR虚拟现实技术的概述

VR虚拟现实技术由于可以通过电脑模拟，产生一个虚拟的三维空间世界，并为使用者提供视觉、听觉以及触觉等模拟，使之有身临其境之感等特性。具有三个特征，即：沉浸感、交互性以及构想。

所谓沉浸感是指用户在基于VR虚拟现实技术所产生的三维虚拟环境中，有身临其境之感。基于海湾战争的美国士兵，通过虚拟现实技术，感受到了大漠荒凉，从而提高士兵在战场上的熟悉感。交互性则是指用户在基于虚拟现实技术的三维虚拟环境中，人们可以具有真实客观世界的交互感受，且这种交互多感知。对于用户在三维虚拟环境中抓取物体，用户不仅具有握东西的感受，还可以感受到物体重量。构想则是指用户通过在虚拟环境中交互获得新东西，这需要丰富想象力，并基于定性与定量的方式提高环境中的感性与理性认识，进而通过激发方式产生新的创意。

2.2 VR虚拟现实技术技术现状分析

VR虚拟现实技术起源于美国，第一个虚拟设备为“全传感仿真器”，是由Morton Heiling 于1962制造。该仿真器的主要作用则是对人骑车通过纽约所产生的感受，包括风、路面颠簸甚至饭香等。随后，VR虚拟现实技术高速发展。在我国，经管VR虚拟现实技术起步晚，但发展迅速。譬如，以北京航空航天大学为代表的学院派，在VR虚拟现实技术的接口部分、硬件部分、算法及实现部分，均取得了长足的进步。目前我国以可以基于分析事物的物理特性设计分布式虚拟环境，可以合成了特定人脸图像、表情、唇动等。我国的国家光盘工程研究中心，基于布达拉宫，提出了Quick Time技术，在此基础上，实现了大全景虚拟现实的制作。以腾讯、乐视为代表的公司，在VR虚拟现实技术方面也取得了很大的发展，在体感输入、触觉反馈、VR一体机等都取得了极大发展，并有部分产品以投入市场应用。

尽管VR虚拟现实技术在技术方面取得了很大的发展，但还存在很多问题，包括：VR虚拟现实技术的技术标准不统一;现有的技术还容易造成使用者的疲劳感;VR虚拟现实技术的输入方面还没有解决等。针对目前VR虚拟现实技术存在的问题，未来的技术必将朝着技术标准统一化、技术应用轻松化，技术输入可行化等。此外，为满足社会发展需要，VR虚拟现实技术将会遵循低成本、高性能的发展准则进行发展，譬如：动态环境建模技术、大型网络分布式虚拟现实技术的研究及应用、智能化人机交互设备研制等研制。

2.3 VR虚拟现实技术应用现状分析

VR虚拟现实技术由于可以通过电脑模拟，产生一个虚拟的三维空间世界，并为使用者提供视觉、听觉以及触觉等模拟，使之有身临其境之感等特性，已引起人们的广泛关注，且应用领域不断扩大，目前在可视化、娱乐、医疗、遥现、教育、仿真、工程等方面都有应用，且在国内外已存在很多成功案例。

仿真技术属于VR虚拟现实技术的重要应用，包括飞行仿真、作战仿真、虚拟生物等。飞行员通过飞行仿真系统，可以真实感受到飞机飞行;虚拟生物仿真系统可以同现实世界中的生物相同，可决定自己的行动，也可以动态应付周围情况;通过构建虚拟战场，可以对系统的性能、训练士官能力进行检测与评估，提高了军事演习能力。遥感技术，也称作遥控机器人技术，可以在另一个地方产生另一个地方的感受。VR虚拟现实技术在教育中的主要应用在于虚拟实验室，譬如虚拟物理实验室，学生可以通过亲身的做、看、听等，方便演示及控制力的大小、物体形变、摩擦等物理现象。

随着分布式虚拟现实系统的产生，使得VR虚拟现实技术在教育、工程技术、电子商务、艺术、科学计算可视化等领域广泛应用。分布式虚拟现实系统可以通过创建多媒体通信、设计协作、实境式电子商务、虚拟社区等，构建全新的应用系统。在教育领域，分布式虚拟现实系统可用于构建人体模型、化合物分子结构等，提高数据的逼真特性，增强学习者对学习的积极性。在工程技术方面，分布式虚拟现实系统可以帮助工程人员通过网络协作方式完成三维模型的设计、发布以及交流。在娱乐方面，分布式虚拟现实系统可以通过提供更加逼真的娱乐环境，增强人们的乐趣。

除全景技术的应用之外，在今年的全国两会新闻上的呈现形式上，VR虚拟现实技术以及H5页面也得到普及，在两会前夕，关于一人大代表头戴一款名为暴风墨镜的特殊设备，可以随意转动头部的新闻视频已引起人们的广泛关注。其中，这款暴风墨镜则是基于VR虚拟现实技术，让佩戴者可以产生在两会现场的感受。据暴风墨镜相关负责人介绍，在两会中，暴风墨镜已与多家媒体平台合作。此外在两会报道中，优酷土豆也采用了VR虚拟现实技术，通过与经济日报科技部合作，共同对两会进行VR板点播，可促使广东网友产生身临现场的感受，开启了优酷土豆网的新型播放模式。

VR虚拟现实技术，在某种意义上可以改变人们的思维模式以及生活方式，其属于新型的技术，应用前景极为广阔。VR虚拟现实技术可以通过与Internet技术结合，建立真正的远程教室、开放性大学，促使教育产生翻天幅度改变。

三、结论

本文主要对VR虚拟现实技术的现状进行分析，包括技术现状和应用现状两方面。从技术现状考虑，我国VR虚拟现实技术同发达国家相比还存在一定差距，但也取得了长足发展，未来，VR虚拟现实技术将会朝着低成本、高性能的方向发展;从应用现状分析，VR虚拟现实技术主要应用在教育、工程技术、电子商务、艺术、科学计算可视化等多领域中应用广泛，未来，其会朝着同Internet新技术相结合的方式发展。本文对VR虚拟现实技术的现状进行分析，希望通过本文分析，为相关人员进行VR研究提供借鉴与参考。

参考文献：

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