基于数字媒体技术的虚拟现实探究

盛凯

【摘要】在科学技术发展的推动下，数字媒体技术被广泛应用于各个领域之中，虚拟现实就是数字媒体技术应用发展的产物。本文以基于数字媒体技术的虚拟现实为题，首先阐述了虚拟现实的优势和应用，然后分析数字媒体技术与虚拟现实间的关系，希望为相关行业提供借鉴。

【关键词】数字媒体技术;虚拟现实;航空航天

虚拟现实技术发源于上世纪80年代后期，由美国公司研发的先进技术。虚拟现实实现的载体为计算机设备和软硬件。但经过一段时期的发展，虚拟现实技术的实现方式变为了模拟。但想要实现虚拟现实技术，创设有效的环境十分重要。目前这项技术备受关注，成为了各个领域的强调的重点技术。

1. 虚拟现实技术探究

1.1 虚拟现实技术的原理

虚拟现实技术的实现，需要完成以下方面的任务：

（1）采集信息。通过传感器技术的使用，促使人体行为信息完成向计算机语言的转换，然后将其输入到计算机的过程就是采集信息。由此可见，传感技术在采集信息中起到了关键性的作用。比如：在实验人员与他人对话后，声音传感器会对语言信息进行捕捉，在处理完成后，语音就会转换为数据流被录入到计算机，采集信息任务就此完成。

（2）模拟虚拟环境。计算机在接收信息之后，会对信息进行分析，并在此基础上，完成模拟环境的任务。在模拟环境的阶段，计算机系统会对信息进行接收和处理，并通过建模的方式，模拟虚拟环境，使信息的表达更加具体和充分。但就实际情况来看，虚拟现实技术所模拟的环境，仅能满足视觉和听觉的要求，听觉和触觉的模拟目标尚未达成。

（3）呈现虚拟环境、模拟虚拟环境不是技术关键，让人体对虚拟环境进行感知才是最终目的。这个过程与采集信息的过程截然相反。如果说采集信息的过程是计算机采集人体信息，那么呈现虚拟环境就是让人对计算机信息进行采集。详细而言，虚拟现实技术可以将计算机语言转化为行为信息，让人产生身临其境的感觉。这个过程的实现，需要借助与虚拟现实技术有关的设备。

1.2 虚拟现实和数字媒体技术间的关系

就实际情况而言，虚拟现实技术出现的时间较晚，其出现到发展的时间不超过30年。由于人们对于新事物充满了强烈的好奇心，故虚拟现实技术在应用后，受到了人们的热捧，各个媒体也趋之如鹜，纷纷对虚拟现实进行了报道。数字媒体技术与虚拟现实之间，存在密切的关联，简言之，数字媒体技术是虚拟现实产生的基础，这项技术主要由两大部分构成，分别为后期处理和场景设计，其应用范围也十分广泛，能够将抽象的内容，变为具体且能够被人所感知的内容。比如：在动画片制作中应用这项技术，就可以将一页页的图纸，转变为动画，再辅以虚拟现实技术，可以带给观众一种亲临现场的感受，这是二者融合优势的具体表现。通过上述分析可以看出，数字媒体技术和虚拟现实属于不可分割的整体，只有二者融合，方能发挥更加显著的作用。

2. 虚拟现实技术的优势和应用

国内虚拟现实技术起步较晚，故在发展程度上落后于发达国家，但由于这项技术具有诸多方面的优势，故国家和政府部门对其发展十分重视，在投入大量人力物力研发技术的同时，也鼓励企业参与其中，从而使国内虚拟现实技术实现了快速发展，目前，在各个行业和领域，都能发现虚拟现实技术的身影。虚拟现实技术的优势和应用，具体表现在以下方面：

2.1 在建筑领域的应用

众所周知，CAD和BIM软件是建筑行业最常用的软件，在这些软件中应用虚拟现实技术，能够对建筑物品和进行数据化的表示，有利于提升建筑设计水平和效果。

设计师在设计建筑方案时，不仅要考虑成本，还要对方案可操作性和建筑美观性进行考虑，采用传统方法设计方案，则很难保证方案的效果。虚拟现实技术为设计师開辟了新的路径，设计师可以借助这项技术，对方案的执行情况进行模拟，在短时间呈现出设计结果。设计师可以基于设计要求，优化和调整设计方案。除了设计方案之外，在建筑工程进度管理、成本管理和质量管理方面，虚拟现实技术所起到的作用也不容忽视。比如：在施工开始前，施工方案可以应用这项技术模拟施工情况，然后结合施工条件和施工环境，合理配置施工资源，实现对施工全过程的有效管理，以提高施工效率，并控制施工成本。此外，现代人不仅重视建筑功能和质量，对建筑是否美观也十分关注。因此，应用虚拟现实技术对建筑外观进行模拟，可以为设计人员修改设计方案，创造有利的条件。

2.2 在航空航天领域的应用

在该领域应用虚拟现实技术，其优势十分显著，这项技术应用之后，可以对航天员进行仿真模拟训练，以此来取代一部分真实的训练，不仅可以控制训练成本，还能保证航天员的安全，且虚拟环境下的训练与真实训练大致相同，航天员可以在屏幕上对宇宙进行观察，如图2所示。

虚拟现实技术在建立三维数字模型上具有得天独厚的优势，在地质勘测和分子结构建模中应用，可以在保证安全性的前提下，完成工作内容，并节省探究成本。

2.3 在军事领域的应用

自这项技术出现之日起，就受到了军事领域的重视。目前，世界各国都应用这项技术开展军事训练，包括无人坦克和无人机。这种技术的使用，可以在规避实战演习的基础上，保证军事训练的效果，使军事训练的成本大幅度下降。此外，在测评武器时应用这项技术，亦可取得良好的效果。虚拟现实技术在军事领域的应用如图3所示。

2.4 在医疗领域的应用

这项技术可以改变心理环境，通过这种方式缓解病人的痛苦。同时，医护人员也可以在模拟的环境下展开工作，为其医疗技术水平的提升，创造有利的条件。例如：医院可以在新职工入职培训中应用这项技术，促使其在短时间内适应医院的工作环境，并掌握工作技能。

此外，虚拟现实技术的应用，可以提升诊断的准确性，究其原因，主要是信息采集系统会将计算机作为数据库，并存储大量的人体信息。然后在数字人身上，对人体信息加以显示，并在此基础上，完成仿真人模型的构建，可以帮助医疗人员诊断病情。

2.5 在游戏领域的应用

在游戏领域应用这项技术，可谓是游戏发展史上的里程碑，究其原因，主要是虚拟现实与游戏结合，所模拟出的环境，可以带给人良好的参与感和体验感。与普通游戏相比，更能激发玩家的兴趣。虚拟现实技术具有三大特征，分别为想象、沉浸和交互，这恰恰是游戏必须具备的特性，只有具备这些特性，游戏才具有可玩性。在体验虚拟现实游戏时，玩家需要佩戴相关设备，设备的作用就是采集玩家信息，并将其转化为计算机数据，然后输入到虚拟现实系统，在接收信息后，系统会修改虚拟现实环境，在感官的影响下，人脑会对肢体下达指令，从而与游戏产生交互。比如：玩家在跑步时被石头绊倒，触地部位会在刺激下产生疼痛感，这种游戏中的伤害不会带入到现实，但玩家产生的疼痛感觉却十分真实，与玩家的实际需求相契合。但仅限于此，相信在不远的未来，虚拟游戏可以满足人们的全部需求。

结论：综上所述，在数字化时代下，虚拟现实技术应运而生。目前，这项技术在游戏领域、建筑领域、医疗领域、航空航天领域和军事领域均取得了良好的应用效果。但就实际情况而言，这项技术的发展尚未成熟，无法对环境进行100%的模拟。故研究机构应加强研究，促使这项技术早日成熟。

参考文献：

[1]刘竹青.借助虚拟现实技术推动数字媒体艺术创作[J].电子技术与软件工程，2020（01）：104-105.

[2]李婧宜，张乐.关于数字媒体技术与虚拟现实技术结合的研究[J].卫星电视与宽带多媒体，2019（24）：26-27.

[3]付梦远，王楠.基于虚拟现实技术的数字媒体艺术创作研究[J].传播力研究，2019，3（35）：129.