虚拟现实让生活更加逼真

佟昕+王笑

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR），是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的高级人机界面，利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供人类视觉、听觉、触觉等感官的模拟，使体验者身临其境、沉浸其中，并能够通过语言、手势等自然的方式与虚拟环境进行实时交互。

目前，VR技术应用的领域越来越广泛，包括教育、医疗、商业、娱乐、工程、军事、航空等诸多方面，它可以突破空间、时间以及其他客观条件的限制，为人类创造出一个未来的、现在的、过去的、真实的或梦幻的世界，让我们拥有真实世界中无法亲身经历的体验，让我们的生活更加逼真、更加丰富多彩。

VR+教育培训 虚拟现实的应用是教育技术发展的一个飞跃，它可以营造出自主学习的环境，将传统“以教促学”的学习方式转变为学习者通过自身与信息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。VR技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境，如建造人体模型、电脑太空旅行、化合物分子结构显示、虚拟实验室等，在广泛的科目领域提供无限的虚拟体验，亲身去经历、亲身去感受的学习方式比空洞抽象的说教更具说服力，从而便于加速和巩固学生学习知识的过程。

VR+娱乐游戏 丰富的感觉能力与3D显示环境使得VR成为理想的娱乐工具。无论是角色扮演、竞速赛车，还是动作类游戏，都是大众最期待也是发展最迅猛的VR开发领域。此外，VR提高了艺术表现能力，在家里就能体验到IMAX级的电影效果；使用VR技术以360度全景呈现的方式全程转播新闻报道、体育赛事、演唱会等活动，只要人们戴上VR眼镜，无论身在何处都可以近距离地共享这些精彩瞬间。

作为传输显示信息的媒体，VR在艺术领域方面所具有的潜力也不可低估。VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术展品（如油画、雕刻、收藏品等）转化为动态效果，使体验者能够更全方位、更细致地欣赏。或许在不久的未来，超级VR数字博物馆将囊括古今中外的所有文物，体验者只要戴上VR头盔，就能进入到数字故宫，看历朝历代的珍品文物，而一键切换又可以马上跳到巴黎的卢浮宫去参观，使枯燥的参观展览变得更加跌宕起伏、富有层次、充满乐趣。

VR+规划设计 虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，而且还是一个设计工具。在城市规划、房屋设计、装修等领域，VR以视觉形式反映了设计者的构思，将其变成看得见的虚拟物体和环境，使以往只能借助传统的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界，大大提高了设计和规划的质量与效率。运用虚拟现实技术，设计者可以完全按照自己的设想去构建并装饰“虚拟”的房间，尝试多角度观察设计的效果，体验每一处细节，直到满意为止，既节约了时间，又节省了制作模型的费用。

应用虚拟现实技术，将三维地面模型、正射影像和城市街道、建筑物及市政设施的三维立体模型融合在一起，真实再現城市建筑及街区景观，用户在显示屏上可以很直观地看到生动逼真的城市街道景观，为城建规划、社区服务、物业管理、消防安全、旅游交通、车辆导航等提供了可视化空间地理信息服务。

VR+医学研究 在医学研究方面，虚拟现实的应用大致有两类：一类是虚拟人体，也就是数字化人体，这样的人体模型便于医学研究者更容易了解人体的构造和功能；另一类是虚拟手术系统，可用于指导手术的进行。目前，VR技术已广泛应用于外科医学、运动医学、康复医学、人体工学、创伤与防护学等领域。

一些用于医学培训、实习和研究的虚拟现实系统，仿真程度非常高，其优越性和效果是不可估量和不可比拟的。在虚拟环境中，可以建立虚拟的人体模型与器官，借助于跟踪球、HMD、感觉手套，学生可以很容易了解人体内部各器官的结构，这比传统的采用教科书的方式要有效得多。在医学院校，学生可在虚拟实验室中进行“尸体”解剖和各种手术练习，由于不受标本、场地等条件的限制，所以培训费用大大降低。外科医生在真正动手术之前，通过VR技术的帮助，可以预先在显示器上重复地进行模拟手术，移动人体内的器官，寻找最佳手术方案并提高熟练度。在远距离遥控外科手术复杂手术的计划安排，手术过程的信息指导，手术后果预测及改善残疾人生活状况，乃至新药研制等方面，虚拟现实技术都能发挥十分重要的作用。

VR+电子商务 VR能够全方位地展现一个物体，这种三维的表现形式，在电子商务中的应用具有二维平面图像不可比拟的优势。企业将其产品发布成网上三维的形式，能够全方位展现出产品的外形，加上互动操作，演示产品的功能和使用方法，进而充分利用互联网高速迅捷的传播优势来推广相关产品。

运用虚拟现实技术展现商品的魅力，比单纯用文字或图片宣传更加具有吸引力。试想一下，消费者戴上VR眼镜，可以在海量的衣服中搜寻合身的款式，一件件试穿在身上，直至满意为止，这种消费体验更加直观，也更容易让人满意。在房产出售方面，VR技术可以把业主带入到未建成的建筑物里去参观，如楼间距、门的高度、窗户朝向、采光情况、屋内装饰等，都可以身临其境、感同身受。在旅游产品以及功能众多、用途多样的商品推销中，借助VR技术展示出来的逼真效果，顾客能够对产品有更加全面的认识、了解、体验，因此决定购买的概率将大幅增加，势必为销售者带来更多的利润。

VR+工业仿真 目前，虚拟现实已经被世界上一些大型企业广泛地应用到工业的各个环节，对企业提高开发效率，加强数据采集、分析、处理能力，减少决策失误，降低企业风险起到了重要的作用。工业领域的仿真系统并不是简单的场景漫游，而是真正意义上用于指导生产的仿真系统，是结合用户业务层功能和数据库数据组建的一套完整的仿真系统。

VR技术的引入，促使工业设计的手段和思想发生了飞跃，更加符合社会发展的需要，涵盖了建造、维护、设备使用、客户需求等传统设计方法无法实现的领域，可以真正做到产品的全寿期服务。运用VR技术仿真模拟出从设计制造、装配运行、检修维护等各阶段、各环节的三维环境，用户在该环境中可以投入到整个工程之中进行相应操作，从而拓展技术人员的认知手段和认知领域，可以为工程节约成本与时间，提高效率与质量。

VR+军事演练 虚拟战场环境，采用VR技术使很多的受训者在视觉和听觉上都能有很好的体验，对熟悉真实的作战环境十分必要，用户通过相应设备与虚拟环境中的对象进行交互，从而等同于真实环境。

（作者单位：辽宁省科学技术情报研究所）endprint