VR技术和数字媒体技术的结合及应用

摘要：VR技术作为当代新型技术之一，是集计算机软硬件技术、机器人技术、传感技术以及人工智能等多种技术为一体的产物，其发展能为社会带来巨大的变革，其出现也为数字媒体技术的发展提供了新的方向。鉴于此，文章主要对VR技术、数字媒体技术的概念与特点进行阐述，同时分析这两种技术的结合及其应用，以便为以后技术的发展提供参考。

關键词：VR技术;数字媒体技术;结合

中图分类号：TP37;TP391.9      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）07-0079-03

Combination and Application of VR Technology and Digital Media Technology

YANG Henghong

（Guangzhou College of Technology and Business，Guangzhou  528138，China）

Abstract：As one of the contemporary new technologies，VR technology is a product integrating computer software and hardware technology，robot technology，sensor technology，artificial intelligence and other technologies. Its development can bring great changes to the society，and its emergency also provides a new direction for the development of digital media technology. In view of this，this paper mainly expounds the concepts and characteristics of VR technology and digital media technology，and analyzes the combination and application of these two technologies，so as provide reference for the development of technology in the future.

Keywords：VR technology;digital media technology;combination

收稿日期：2021-03-08

基金项目：2020年广东本科高校教学质量与教学改革工程项目;广州工商学院2019年度校级特色专业建设项目（TS201903）

0  引  言

VR技术最早于1989年由美国进行研究开发，是多技术结合的一种人机交互技术，该技术的出现与快速发展使人们的生活质量得到显著的提升，其与数字媒体技术的结合应用也在学术界掀起了一股居高不下的科研热潮。为了适应时代的发展以及人们需求的变化，有必要对VR技术与数字媒体技术的结合应用进行进一步探究，以发挥出这两种技术更大的作用。

1  VR技术的概念及特点

1.1  VR技术的概念

VR技术又称为虚拟现实（Virtual Reality）技术，是自20世纪起兴起的一种新型成像技术，该技术以计算机为基础，利用多种高科技手段将虚拟和现实相结合，从而为人们创建一个虚拟的环境。在该环境中人们可以感受触觉、听觉、视觉等信息，进行沉浸式体验，实现人机交互。

1.2  VR技术的特点

对于VR技术而言，沉浸性是其最大的特点。VR技术主要是利用穿戴性设备来较大限度地屏蔽外界环境对自身感官的干扰，同时提高用户自身对虚拟环境的刺激感知及精神反馈，让用户能身临其境，仿佛进入真实世界。除沉浸性以外，交互性也是VR技术的特点之一。VR技术能够实现真正的人机交互，虚拟环境往往是根据现实环境以及适当的想象力所构建的，当用户进入到虚拟环境时，可通过穿戴性设备对环境中的物体进行操作，而该物体甚至是用户当前所处环境会随着用户的操作而有对应的变化，提高用户的使用体验。当然，这种变化不是机械式的，在虚拟场景中物体会根据不同程度的操作以及现实中的物理定律做出对应程度的变化。此外，VR技术还具备想象性的特点。在虚拟环境中，用户可以根据自身的行为以及交互过程中获取的信息进行推理，从而对未来的发展动态进行想象，以此激发用户的主观能动性及创造性思维。

2  数字媒体技术的概念及特点

2.1  数字媒体技术的概念

作为当代代表性技术之一的数字媒体技术同样也是多领域结合的产物，该技术是一种方兴未艾的信息化技术，它主要通过现代计算机网络技术，综合处理各类媒体信息（包括：文字、图像、图形、声音、动画、视频等），使抽象的信息变成可感知、可管理和可交互的[1]。随着当前网络和计算机技术的发展，数字媒体技术越来越多地应用在各个行业当中，如政府部门、金融行业、商业领域以及智能机器人等，各地数字媒体技术产业产值快速增长，早在2010年我国数字媒体内容产业规模就已经达到两千多亿元。图1为数字媒体技术应用产业链（图片来源于中国产业信息网《2013—2017年中国数字新媒体行业竞争格局及未来发展趋势报告》）。

2.2  数字媒体技术的特点

对数字媒体技术而言，其首要特点即数字化。数字媒体技术是指利用一定的设备将图像、视频、音频等各类数据转化为计算机能够识别的二进制数进行处理和传播的一门技术，而这样的数字形式能使数据更加简单精确，降低数据类别造成的差异影响，提高数据处理的效率，而这数据类型繁多也让该技术具备多样性的特点。其次数字媒体技术还具备交互性的特点，交互性是数字媒体区别于传统媒体的主要特点之一。对数字媒体而言，网络是其主要的传播载体，通过利用网络的特性及计算机技术的快速发展，数字媒体技术能为用户提供主动选择及控制信息的手段，从而增加用户对信息的有效使用[2]。

3  VR技术和数字媒体技术的结合应用

由于VR技术和数字媒体技术的快速发展及其自身的技术优势，很多企业甚至政府机构投入了大量的人力物力来挖掘其更多的潜在价值。如今这两种技术的结合在各个行业的多个领域都得到了极为广泛的应用，除了广为人知的游戏领域以外，还有医疗领域、汽车领域、建筑领域等。这些技术的应用极大地带动且促进这些行业的快速发展，而传统行业与新技术的结合也使人们的生活更为便利。

3.1  医疗领域

众所周知在医疗领域中病患的情况是复杂多变的，在传统的医疗方式中，针对常见病例医生能根据专业的医学知识和丰富的临床经验来确定手术方案，但对发病率极小的特殊病例而言，由于缺少实践数据及对应理论知识的支撑，手术风险大大增加，导致病患的生命安全无法得到保障。而今以VR技术为载体的数字媒体技术能较好地改善这一现象，通过虚拟现实手术设备的开发，医生能在手术之前进行模拟手术实验，通过不同方案的实施获取对应的仿真结果，同时提高医生对该手术流程的操作熟练度，以降低后续手术过程中的风险性[3]。

此外VR技术在医学领域中的应用还能在无法进行人体实验的情况下为学生提供真实且成本较低的手术练习，加深他们对手术的了解和体会，为以后的实践打下基础。如文献[4]中唐实等人设计并实现的一款基于VR技术的心脏医疗辅助系统，该系统主要以医生模式和护士模式出发，为用户提供从进入手术室到手术结束的一系列模拟操作。整体手术过程中需要医生与护士相互配合完成心脏搭桥手术，同时针对不同的突发状况做出对应的应变处理。

3.2  汽车领域

随着VR技术的大规模使用，各大车企纷纷将其应用于汽车设计、汽车生产、汽车碰撞测试以及汽车销售等过程当中，VR技术也在发展过程中逐渐走向成熟。如早期的汽车测试阶段主要采用样车进行碰撞测试，每次测试都会根据结果对样车进行改良然后再进行生产、测试、改良的流程，以此循环反复直至达到目标为止，而样车的生产对人力、资金以及时间来说都需要一定程度的耗费。而今引入VR技术之后，结合其他计算机设备能对车辆碰撞测试进行模拟仿真，利用虚拟车辆在不同的模拟环境下进行测试，根据仿真结果对车辆进行改良，提高了汽车设计生产的效率。

而在传统的汽车销售过程中，车行往往还会为客户提供试车服务，但这种服务经常会受到天气、地点以及道路车况等因素的影响，而VR技术和数字媒体技术的结合应用则能很好地解决这些问题。VR技术能模拟不同路况及地形的驾驶环境，用户可通过选择适合试驾车型的模拟环境进行模拟试驾，达到在室内即可享受跑车、越野车等车型试驾体验的目的，通過触觉、视觉及听觉来获取驾驶过程中的各方面感受，极大地保证了试驾过程中的真实性及安全性，同时也体现了VR技术沉浸性的特点。例如丰田和Oculus联手推出的虚拟现实驾驶模拟器“TeenDrive365”，用户戴上VR头盔就能在静止的驾驶室里进行模拟驾驶，同时该模拟系统所创建的模拟环境还能逼真地还原现实生活中前后车辆发出的喇叭声、周围无线电的干扰、车辆刹车时轮胎的变化等，让用户能进行沉浸式体验。

3.3  建筑领域

随着信息技术的发展，传统建筑行业的设计方式越来越无法满足用户的需求及时代的要求，无论是数据化的图纸还是立体化的模型设计，都无法灵活且全面地体现建筑的设计要点，用户只能根据这些设计方案去想象成品的效果。而当建筑施工过程中遇到突发情况时还需要修改设计方案重新施工，这无疑要耗费大量的人力、物力和时间，可以说传统建筑行业的设计方式是一种低效率的工作方式。如今以VR技术为载体的数字媒体技术为建筑领域注入了新的生机和活力，该技术能根据数据化的图纸以及立体化的模型设计构建出虚拟的场景模型，让用户能身临其境地去感受场景中的每一处设计，通过真实的感受进一步优化设计方案，有效提高整体工作的效率以及用户的满意度。

以学校实验楼为例，为了避免校内施工过程中的返工现象学生上课进度造成影响，可以通过VR技术与数字媒体技术先将建筑进行模拟仿真，根据最终的仿真作品对施工方案进行改良，提高整体工作效率。

该建筑模型首先利用三维软件3ds Max进行场景搭建，充分利用3ds Max强大的建模及渲染功能，而后将创建好的模型导出FBX文件以备后续使用。在当前众多提供交互的平台中，Unity3D的功能无疑是强大的，它不仅能应用于影视创作、游戏开发、三维动画及建筑可视化中，还能用于构建各种VR的互动体验，因此模型创建完成后即需要通过Unity3D实现交互功能。将生成的FBX文件导入至Unity3D中进行适当调整，结合HTC VIVE及SteamVR即可实现虚拟漫游功能，为用户提供沉浸式体验[5]。图2为调整后的模型在Unity3D中的效果图。

4  结  论

综上所述，在当前计算机技术快速发展的环境下，VR技术和数字媒体技术的相互融合能为以后的社会发展提供强有力的推力，促进科技的研究与发展。而数字媒体技术借助于VR技术也能为其添加新的活力，拥有更好的发展前景。然而无论是VR技术还是数字媒体技术都还处于发展阶段，两者都有很大的进步空间，只有不断提高VR技术的真实性及可用性，扩大该技术的应用领域，从而推动数字媒体技术进一步发展，体现我国科技的进步，为人们提供更便利的生活。

参考文献：

[1] 孙俊菊，钱玉兰，芮小燕.高校数字媒体技术专业课程教学研究 [J].传媒论坛，2019，2（23）：26-27.

[2] 王海峪.数字媒体技术与虚拟现实技术的结合分析 [J].信息与电脑（理论版），2020，32（19）：136-138.

[3] 吕观凤.以虚拟现实技术为载体的数字媒体技术探究 [J].信息与电脑（理论版），2020，32（16）：157-159.

[4] 唐实，任淑霞，王佳欣，等.基于虚拟VR技术的心脏医疗辅助系统的设计与应用 [J].软件，2018，39（6）：23-25.

[5] 姜涛.基于Unity 3D的虚拟校园漫游系统设计 [J].中国新通信，2021，23（2）：117-118.

作者简介：杨恒泓（1995—），女，汉族，广东汕头人，专任教师，硕士研究生，研究方向：计算机应用。