数字媒体艺术设计中的VR技术分析

甘丹雪 沈洁

摘要：VR技术是伴随现代信息技术发展形成的一种全新技术，可以在视觉、听觉等方面增强用户的感受。在新的时代背景下，VR技术在现代化数字媒体艺术设计中的应用十分广泛，对推动数字媒体艺术发展具有积极意义。基于此，文章围绕VR技术的关键性技术展开分析，探究VR技术在提高用户参与度以及行业跨界交流等方面的运用，以期加强VR技术在数字媒体艺术中的运用。

关键词：数字媒体艺术;VR技术;设计方式

中图分类号：TP391.9    文献标识码：A    文章编号：1004-9436（2021）20-0136-03

0    引言

如今，VR技术在各个行业之中的运用越来越广泛，这对数字媒体艺术的发展具有积极意义，创作者可使用VR技术创作内容更具深度且形式多元的作品。VR技术可以刺激受众视觉、听觉等不同感官，从而使人们获得更高层次的文化艺术精神享受。故而，如何在数字媒体艺术设计之中运用VR技术，也成为许多学者关注的重点。

1    VR技术

VR技术即虚拟现实技术，指的是应用计算机技术模拟真实的工作环境，为信息用户创造接近现實的虚拟环境的一种技术[1]。VR技术也被称为灵境技术，原因在于该技术能够呈现三维即时图像，使用户产生置身于灵境之中的感受。VR技术的运用主要有以下三大特征。一是交互性。虚拟现实环境中，用户需要利用动作完成和场景的交互，进而影响场景的内容。二是沉浸性。用户可以应用传感技术进入虚拟环境之中，形成沉浸式体验，进一步提高VR技术的真实感。三是结构性。VR技术可以借三维虚拟场景建立更为适宜的环境。

在数字媒体艺术设计中合理运用VR技术能够使创作者从不同维度观察作品，进而从多维角度开展场景设计，增强场景真实性，这能为开发者以及使用者提供相应的便利，为人类提供多样化的设计场景，使人类的感知更丰富。VR技术在数字媒体中的应用包括对游戏环境、影视作品环境、人物的建构等。不仅如此，VR技术在城市环境设计、城市交通设计等工作中的应用也十分广泛。

如今，数字媒体艺术开始引入VR技术，其优势主要体现在以下三个方面。

第一，提高艺术作品的真实度。在数字媒体艺术设计中使用VR技术能够为设计人员提供更为丰富的想象空间，设计人员可以尝试从场景建立、人物外表建立以及场景构建进行设计，选择适合艺术作品内容的表达方式，从而增强用户和场景之间的互动性。例如，用户在穿戴VR眼镜之后，可以借由一系列方便的操作置身于虚拟环境之中。此时，设计者可为用户提供更为真实的音效，通过视觉与听觉令其感受到更为真实的场景，丰富其想象力，且VR技术可以为用户提供较强的视觉冲击感，数字媒体艺术借由VR技术可以在模拟的现实场景之中，为用户提供丰富的虚拟化场景。故而，VR技术可以通过增强场景的互动性，让用户获得逼真的场景以及更为真实的感受。

第二，提高数字媒体艺术设计质量。VR技术能实现对真实环境的再现，且十分贴近真实环境，这也为数字媒体艺术设计工作提供了帮助，使数字媒体艺术整体质量与水平得到了进一步提升。在数字媒体艺术品的图像、环境以及音效等多项内容中应用VR技术有十分严格的要求。如今，VR技术日渐完善，在保障数字媒体艺术质量方面具有至关重要的作用，这主要体现在以下三个方面。一是VR技术可以在短时间内完成场景的创设，为设计提供更为方便的设计方法，以便设计人员加强对人物场景的建设。二是VR技术能够实现对艺术作品场景的即时构建以及编辑，若设计所设计的图像和内容之间存在矛盾，则可以借由对信息数据的调节，通过改换系统场景或建立新场景的方式予以解决，进而使系统设计效率得到显著提高。三是VR技术拥有多样化的设计场景，设计者不会由于技术方面的约束而缺乏创作思路，反而还有利于增强创新能力。

第三，有益于创新数字媒体艺术设计方式。VR技术在数字媒体艺术之中的运用，为数字媒体艺术设计提供了更多的思路，使艺术设计方式逐渐向多元化方向发展。如果从用户角度而言，应用VR技术具有如下优势：一是能提高数字媒体艺术作品的清晰度与真实度，无论是细节方面的渲染，还是场景设计，都与真实环境十分相近;二是运用VR技术能够明确用户了解信息的新方式，能够实现和用户信息数据的同步，进而使设计期间的数据处理效率得到进一步提高;三是运用VR技术能够打破意识产品受到的时间限制与空间限制，用户无论身处何种环境之中，只要穿戴VR设备，便可欣赏数字媒体艺术作品。从设计者方面而言，VR技术的优势主要体现在如下方面：一是VR技术能为设计人员提供更为理想的自由度，能让其把设计灵感转变为虚拟现实，进而激发设计热情;二是VR技术丰富了数字媒体艺术设计角度，设计人员能够脱离传统设计的约束，实现数字产品引导性以及交互性的有机结合;三是VR技术的应用可以显著提高数字媒体艺术设计产品图像的清晰度与细腻程度，对提高产品质量而言具有积极意义。

2    VR关键技术

文章主要从系统集成技术、立体显示与传感器技术和实时三维图形生成技术三个方面对VR关键技术展开分析。

2.1    系统集成技术

应用开发工具于VR技术中的运用主要表现在场景与目标的搜索之中，较为常见的系统集成技术包括VR系统开发平台以及分布式VR技术等。系统开发工具的运用旨在借由适用对象的选择达到提高商品整体质量的目的。不仅如此，系统集成技术是用以收集以及分析VR技术内庞大感知信息数据的工具，相关技术包括信息采集与转化技术、数据鉴别与合成技术以及信息同步技术等，其也是确保用户使用感受的关键性技术。

2.2    立体显示与传感器技术

VR技术交互性特征的实现主要依赖于立体显示技术以及传感器技术。但就目前来说，在我国VR技术实际运用期间，立体显示以及传感器技术的应用有许多问题尚未得到解决，无法满足虚拟世界系统的实际需求，数据实际运用期间出现了分辨率不高且延时较长的问题，导致虚拟世界环境中可互动范围较小，且存在不便捷的缺陷。不仅如此，我国VR技术有关设施在使用者个人行为追踪范围以及精确度方面也存在明显的不足，导致用户使用体验受到严重的影响。因此，有关技术人员必须加强对三维显示技术的研发与更新。

2.3    实时三维图形生成技术

VR技术的重点在于构建模拟仿真的场景，动态环境建模技术的使用原理是采集现实环境中各个三维信息数据，结合虚拟场景建模的实际状况，对真实采集的三维信息数据予以筛查，最终选择适合的信息数据，然后结合所得数据构建满足场景需求的仿真场景模型。使用者利用动态环境建模技术采集现实环境信息数据的过程可以利用CAD技术实现，然而CAD技术并不适用于所有现实三维信息数据的采集，针对不适宜采用CAD技术的环境，使用者可以尝试利用非接触式数据采集的方法，抑或尝试将两种信息数据采集技术融为一体使用，以保证数据更为精确，进而使所创造的虚拟环境更逼真。另外，使用者在运用实时三维图形生成技术的过程中，应进一步增强实时性，即在确保最低图像刷新率的同时，最大限度地提高获取信息数据的速度。例如，在保证画面刷新率不少于15帧/秒的基础上，进一步研发新颖的技术，使刷新率可达到30帧/秒。

3    VR技术在数字媒体艺术设计中的应用

VR技术在数字媒体艺术设计中的应用可以从在创造图像与视觉艺术中的应用、在提高用户参与度中的应用和在媒体行业跨界交流中的应用三个方面展开具体分析。

3.1    在创造图像与视觉艺术中的应用

如今，我国国民生活质量显著提高，恩格尔系数也处于不断降低的状态，人们关于娱乐文化传播的要求更高，视觉欲望处于不断上升的状态，进而推动了媒体图像制造技术的创新与发展。VR技术应用于数字媒体艺术设计之后，媒体艺术设计的艺术语言表现方法更为多样化，艺术特点体现在自主性以及沉浸性等方面，为人们建立了虚拟的艺术意境环境。VR技术的应用创造了一种虚拟艺术，且这种艺术的意境也实现了数字化，设计者能借由对时间与空间的解构与重塑完成视觉文化的宣传[2]。视觉艺术能借由视觉传输让使用者获得更为优质的视觉文化感受。VR技术的运用不仅展现在技术方面，而且也为图像创造以及视觉艺术的发展提供了新的思路与发展方向。以数字媒体作品《血肉与黄沙》为例，该媒体作品即应用VR技术客观展现了难民的生存状态：难民为了生存，必须穿越沙漠。该作品利用对现实环境的虚拟展现，让受众切实感受到难民的辛苦以及艰辛，更容易引发观众的情感共鸣。

3.2    在提高用户参与度中的应用

互动是区别数字媒体以及传统媒体的重要标准。处于信息虚拟的环境之中，用户和数据之间的关系将变得更为复杂，两者之间不仅限于控制与被控制的关系，也不同于因果关系[3]。通常情况下，物理意义之中的output与input于VR技术所创造的虚拟环境中可能出现被超越的情况，进而转化为数据。

在VR技术所创造的虚拟世界中，使用者获得信息的渠道更为清楚，打破了许多传统的获取方法，其借由精简获取渠道的方法使信息得以更快地传输，并保证信息数据的精确度。虚拟现实在生活中的运用较为广泛，如医学、军事中都开始积极引入VR技术。“人工现实”理论的倡导者Myron Krueger认为计算机技术的出现是为了顺应人类，而非被人类适应。就目前而言，虚拟现实的发展前景十分理想，“无障碍”使用也并非不可能。

VR技术中包含三个必要的构成条件：交互、行为以及图像。其中图像是核心，同其他两项要素相关联。在虚拟现实中，各种事物的基础信息多通过运动视差与双眼视差供应，然后经由一定技术的处理，通过三维图像的方式呈现。事实上，虚拟现实从某种程度而言和艺术设计之间有相近之处，二者均通过图像的方式向受众展示结果。相较于技术而言，虚拟现实之中的各个图像更为抽象，是借由人们的思想与感知建立物体的影像，和传统意义的原型塑造之间有明显的区别。从某种角度而言，图像和原型彼此呈相互作用的关系，原型创建了图像，而图像也会对原型產生一定的反作用。

虚拟技术不仅可以结合感觉创建图像，还可以将图像逐渐演化为一个空间，即打破传统的二维图像呈现方式。传统图像仅能带给受众平面的感受，然而在引入虚拟现实技术之后，则可以为受众提供身临其境的感受，使其融入创作者创作的空间之中，产生不同的感受。

数字媒体设计对VR技术的运用十分广泛，有机融合人类行为学与美学理论，可以使数字媒体设计吸引更多人的关注。通常来说，虚拟现实系统包括四个重要系统：桌面虚拟现实系统、分布式虚拟现实系统、遥视虚拟现实系统以及沉浸式虚拟现实系统。数字媒体艺术设计之中，桌面虚拟现实系统运用得最为频繁，借由VR技术不断推动计算机系统三维仿真技术的发展，可以使用户借三维图形设施以及计算机界面等进入虚拟世界之中。虚拟现实的信息数据可通过外部系统予以控制。

在VR技术创造的虚拟环境之中，人们可通过观察角度的改变置身于环境内，进而达到“through walk”的效果。桌面虚拟现实系统可以广泛应用于商品展览、环境创建以及电子游戏之中。可见，数字信息技术的快速发展，也推动了全球图像化的实现，不仅改变了人们的生活方式，也促进了社会的发展。在数字媒体设计中应用VR技术，可以使图像信息和人类本身经验有机结合，同时利用图像思维指导人们尝试将艺术与信息融为一体，进而达到数字媒体设计的目的。

3.3    在媒体行业跨界交流中的应用

融媒体发展环境之下，怎样推动各个媒体之间开展更为有效的沟通显得十分关键。如今，我国视觉文化呈现多样化发展，媒体艺术需要满足时代发展的必然需要，艺术设计方式也需要进行适当的转化。媒体艺术是借由各类媒介所构成的具有特点的艺术场景与艺术方式，如今，多元化的艺术方式开始逐渐融合，所以必须由全新的信息载体建立可以沟通与交流的平台。例如，有关人员可以通过计算机管控幕墙，以开展视觉化的沟通与交流，并建立媒体墙，同时，将媒体墙建成和观众展开交流与沟通的平台，推动媒体艺术设计开展跨界合作与沟通。

4    结语

VR技术是融合高新技术的新型技术，其可以为人们的视觉、触觉以及听觉创造全新的感受，使人们不容易受到外界信息内容的干扰，进而全身心沉浸在虚拟世界内，便于人们更为高效且全方位地接收虚拟现实提供的信息数据。由此可见，VR技术能够有效加快与健全运用环境的创建，其应用前景更为理想。因此，数字媒体艺术设计者应明确VR技术的运用价值，掌握相关技术，并将其运用于创造图像与视觉艺术以及媒体行业跨界交流之中，从而为数字媒体设计的发展提供新的思路。

参考文献：

[1]张良杰，朱丽敏，钟石根，等.VR技术现状与应用领域研究[J].传感器世界，2017，23（5）：26-31.

[2]杨卉.VR技术对当代数字媒体艺术发展的影响[J].科技传播，2019，11（19）：60-61.

[3]梁司湮，李篪.传统影视艺术与全新数字媒体的冲突与交融[J].戏剧之家，2021（12）：149-150.