虚拟现实技术在日常生活中的运用

张锦轩

【摘要】    目前，随着科学技术的不断发展，虚拟现实（Virtual Reality）作为一种新兴的科学，逐渐影响改变着人们的生活。虚拟现实作为一个集计算机技术、人机交互技术、人工智能等多种技术结合的交叉技术，目前已应用于医疗、教育、娱乐等各方面，在很大程度上提升人们的生活质量。它被认为是当前影响人们生活的重要技术之一，本文将对该技术做一个详细的描述，阐述其优势，以及在人们生活中的应用。

[关键词】    虚拟现实    应用    优势

一、引言

近年来，随着计算机技术、人工智能、传感器技术等多方面技术的发展，VR技术得到飞速进步。VR技术是以追求仿真的效果为目标的新型技术，着重于生成具有多感知性、存在感、交互性以及自主性的三维逼真图像。人们对于这样新兴技术产生了浓厚的兴趣，大力发展VR技术，通过与其他高新技术结合，不断实践应用，不断创新。因此VR技术将随时代与科技发展，将很快应用于生活中的各行各业。

二、 定义

虚拟现实技术（Virtual Reality）包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境：该环境由计算机生成，其所形成的实时的三维立体动态逼真图像能够达到现实中人应具有的一切感知，这样的技术是VR应具有的理想型技术。VR技术也具有其他技术所无法匹及的独特性，包括其多感知性、沉浸感、交互性、自主性所形成的给予参与者独一无二的体验感受。当参与者的头部、眼睛转动，或做手势等其他肢体动作时，系统会将参与者的一切动作行为上传至电脑，并生成相应的数据，对参与者的下一步行为作出合理预判，并将信号传递到参与者的五官处。 有一种计算机系统新技术，它可以创建虚拟的环境、使参与者体验不一样的感官享受。它通过计算机产生一种模拟环境并结合多种传感设备营造出使人身临其境的感受，这种技术就是虚拟现实技术。

三、优势

VR技术作为近年来所发展起来的新技术，有着它独特且无可替代性，至于它现如今为何受到科学界及社会各界的广泛关注，以及各年龄群体的喜爱，必有着其独特优势。VR技术具备的独特优势有四种：

3.1 多感知性

多感知性：如果说一般的计算机具有视觉感知，那么同时还具备听觉感知、触觉感知、运动感知，甚至还存在味觉、嗅觉等现实中人所具备的所有感知时，能存在如此强大功能的技术就可称之为理想的VR技术[1]。

例如，对比在家看电影与在电影院看IMAX版的电影的感受必是不同，前者只能通过影像及声音了解情节，属于传统技术所体现的缺点中的平面性与单一性。但后者却还能从触觉甚至嗅觉等感知来全方面融入到故事情节中去，足以体现新型VR技术的多面性与丰富性。这种多感知的体验其实与现实生活中差异不大，但却能获得不一样的观影体验。

3.2 存在感

存在感，也被称作沉浸感，其表示当参与者作为中心人物时所感知到的模拟环境中虚拟事物及虚拟影像所呈现出的真实程度，以及理想型VR技术所应具备的强大功能，为了达到使参与者难以分辨真假的逼真效果，理想的模拟环境应当具有一切人所具有的感知功能。

它与多感知性密切相连，正因为有各种感知的冲击，才有真实存在感，那么观众才能沉浸在剧情中。再比如有着沉浸式表演一词，其实也就是演员十分投入忘我的表演能为观众带来身临其境的表演，让观众仿佛是剧中人，而不是看客。但如果失去VR技术所带来的沉浸感，就会如传统的电脑技术一般，单一而乏味，那么就不足以感动观众，让观众感受到多层次的美的震撼。不论是表演还是科技，最终目的都是以最佳形式为人们提供最好的服务，所以，沉浸感不仅仅是作为VR技术的优势所在，更是许多行业需要前进的方向。

3.3 交互性

在模拟环境中，参与者能够对物体实施的可操作性以及通过参与者所传达的实时反应，两者切合程度越高，说明交互性越强，技术越稳定。例如，在我们戴上VR眼镜，坐在VR体验椅子上观看影片时，若我们的反应与影片内容所要达到的效果越同步时，那么这也说明了VR技术具有强大的交互性。这种交互性能加强多感知性和存在感的体验感受，触摸到實物更使技术在模拟环境中的呈现更为真实逼真。但传统技术的体验感受往往不及新型VR技术，处于真实世界的我们，当观看影片时，由于如噪声、观看的清晰程度等许多外界因素，影片的全部内容不能及时准确地传达到我们这里，故我们也不能及时作出反应，所以也导致观影效果不佳，交互性也大大降低。所以，VR技术在交互性上会比传统技术好上许多，更提升了我们的观影体验。

3.4 自主性

在当参与者下达命令或进行操作时，虚拟物体能够按照指令进行自身的形态变化及运动程度等。例如，当受到力的推动时，物体会向力的方向移动，翻滚或是从固定面滑落到地面上等。这样的性能能增加操作者的使用感受，充满科技感和真实感。这种感受最接近于现实，是VR技术对真实世界的最大化还原，而传统技术只能用来描述真实世界的事务，所以这是传统技术所完全无法实现的，在这一点上，VR技术可以说是完胜传统技术了吧。

四、 应用

随着人们生活水平的逐渐提高以及对于优质生活的追求，大家普遍对医疗条件、影视娱乐及教育资源等方面都更为重视，因此VR技术便体现出其优势，它与传统医疗器械的巧妙结合，改变了医疗方法;它与大众媒体相结合，给人们更好的娱乐与视觉体验;它与传统教学资源结合，更加合理地分配教育资源，做到优质资源共用共享，共同繁荣发展。

4.1 医疗领域

在当今与日俱进的经济与科技发展中，传统医学治疗方法便显得略有落后，患者众多导致的就医条件差、病情复杂导致的治疗难度大、病情严重导致的就医费用高都是传统医疗亟待解决的问题。因此，为了改善我国传统医疗方法，使用VR技术于医疗实践中就显得格外重要。比如，使用许多可穿戴设备能够帮助我们缓解以上大部分问题。这一想法的提出更加明确地指出了可穿戴医疗设备的未来发展方向，充分肯定了新型技术与传统技术的结合。随着互联网与医疗的有机结合，我们将迈入一个全新的时代——智能医疗时代[2]。此技术的实际应用的方向变得更加开阔明朗，能够促进其快速进步、快速发展。当前市场上此设备的使用就已经很方便，比如斯坦福大学研发的可穿戴传感器，它能够及时检测个人的身体健康状况和情感并进行实时跟踪，它身形小巧，仅有邮票大小;厚度较薄，只有卡片薄厚。即使病人患有心脏病，把它佩戴在手腕脉搏处，也能对自己的心率进行实时监测，方便快捷。应用VR技术，让医疗领域能够更好地满足人们的需求，改善人们的医疗条件并感受到更好的医疗服务。

4.2 教育领域

如今，对于许多偏远地区存在着教育资源匮乏和不平衡的问题，这些地区无法得到同大城市一样的优质教育资源，现今的大多数做法是将资源（教师支教等）调配到偏远地区，从而提高当地教育水平并且缓解教育资源匮乏等问题。对于拥有优质资源的城市学生，偏远山区的学生可能因为学科知识的枯燥乏味、难以理解而失去学习这门学科的信心，这也造成了资源浪费。如今的做法便是调换教师，不断改变资源配置。但如果将VR技术更好地应用于教育领域，它能够改变传统老旧的教学方法，创造出新颖独特的学习方式。因为互联网、智能手机、计算机和大众媒体等传媒工具早已超出了时间和空间的限制。所以解决偏远地区的学生无法获得与城市学生同等资源的问题就能迎刃而解了。在无法实现真人操作的实验时，学生在多媒体教室内应用VR技术中创建虚拟实验室来进行科学实验。虚拟实验室是一种虚拟环境应用技术，经过虚拟现实技术的实施，来进行虚拟实验操作[3]。学生就像在真实的实验室中自行操作难度较高的实验，并零距离观察实验现象，并不会担心存在危险。因为在我们以往所上的电路实验课中，由于购买大量电子元件费用颇高以及实验具有危险性等因素，我们常常无法完成实验的全部过程，导致所得结果和结论的片面性和不具普遍性。若使用虚拟实验室来模拟电子电路的相关实验将不会发生上述情况。实验和课程将会在电脑上完成，便于观察和保存实验数据。这种以VR技术为核心的与传统教学模式相结合的新型教学方式开辟了教育过程的新途径。它给学生带来了许多乐趣，使学生对学科不再感到无聊和乏味，并且提升学生学习的积极性。并且它不仅改善了师生间的关系，由教师要求学生做实验转变为学生主动做实验。这种新的教学方式和教育理念将在教育领域有很大前景。

4.3 娱乐领域

在VR技术影响着医疗和教育的同时，也潜移默化地影响着影视娱乐领域。影视娱乐包括许多，在此以电影行业为例，传统电影行业的管理模式大多数为我们现在所见到的影院内的管理模式，它们以买票、观影这样两点一线的经营方式，只是将影片放映于银幕之上，这种一维空间的观影感受已远远不满足观众的需求。所以现在的电影院推出了许多3D、4D、IMAX等多种放映形式[4]。例如，与传统电影相比，4D电影的观影方式能为观众带来更多层次的感官刺激，不单单是观赏画面和聆听音乐，更是通过闻、触等感知来感受电影情节的变化，能将观众进一步带入电影。 VR技术能够有今天的发展，都是由用户充分调动各种感官去体验电影情节所成就的，如同在真实世界中一样，去感受虚拟世界。VR技术所带来的多感官体验给观众以最真实的感受，让他们在虚拟的环境和情景中同样能感受到熟悉与自然，仿佛与真实世界毫无差别，而这种熟悉自然感的产生，VR技术的功劳可谓是功不可没，让观众的每一段体验，每一次感受，都变得如此真切。VR技术在三维电脑特技制作中也有所应用。比如科幻电影如《流浪地球》就采用了大量的电脑特技，以及我们平时所看的玄幻仙侠剧中也存在大量的三维电脑特技。在现今的一些现代都市剧、古装剧、玄幻仙侠剧还需要实地取景，再以VR技术辅助后期制作，才在银屏上呈现出如今比较优质的影视作品。但是，我国当前对VR技术的应用还不够成熟，影视技术的水平还有待提高，但我們相信通过研究人员不断努力对技术进行创新，一定能达到更为优质的影视作品所能达到的技术水准，更好地服务于影视作品创作。三维电脑特技的采用实现了影视作品的场景画面的内容丰富多样性。VR技术也使任何一个需要的实地场景都能通过VR现实技术实现。三维电脑特技的便捷性和高效性为工作人员及作品的完成度都带来了极大便利和最大程度化的质量保证，且VR技术与人类智慧及不断创新的精神将融入到更多优秀的影视作品中去，将为我们带来更多优秀的作品。

总结：VR技术改变了人们的生活方式和习惯，也正在慢慢改变着人们对待生活的态度，更加积极地面对生活。VR技术推动了经济发展，让新型企业获得更多技术，创造更多财富;推动社会进步，让社会秩序更加合理，社会更加现代化、科技化。VR技术为国家发展提供新动力，为国家科技力量注入新鲜血液。我坚信，VR技术将创造更多可能。

参  考  文  献

[1]  李敏， 韩丰.虚拟现实技术综述[J]. 软件导刊， 2010， 09（6）：142-144.

[2]  袁楚翔， 杨冰. VR技术在医疗中的应用研究[J]. 现代信息科技， 2018， v.2（03）：110-112.

[3]  安远英.虚拟现实应用技术专业在教育领域中的应用现状及发展[J].信息与电脑（版），2019（09）：235-236.

[4]  吴蓬莱. 虚拟现实技术在影视技术中的有效应用[J]. 西部广播电视， 2018， 435（19）：223+225.

[5]  阎吉祥， 李家泽. 激光医疗应用新进展[J]. 激光技术， 1994， 18（4）：211-214.