虚拟现实技术在计算机图形图像设计中的应用

摘要：为确保计算机图形图像设计能够达到最佳效果，各种新型设计手段以及设计理念开始得到应用，而虚拟现实技术就是其中的一种。文章介绍了虚拟现实技术的基本情况以及应用原则，重点对虚拟现实技术在计算机图形图像设计中的应用展开探讨，旨在提高虚拟现实技术的应用水平，保证计算机图形图像设计效果。

关键词：虚拟现实技术；设计元素；计算机图形图像设计

中图法分类号：TP391文献标识码：A

Application of virtual reality technology in computer graphics and image design

LUO Qiong

（Sichuan Vocational College of Chemical Industry，Luzhou，Sichuan 646300，China）

Abstract：In order to ensure the best computer graphics and image design，various new design methodsand design concepts have been applied，and virtual reality technology is one of them.By introducingthe basic situation and application principles of virtual reality technology，this paper focuses on theapplication of virtual reality technology in computer graphics and image design，in order to improvethe application level of virtual reality technology and ensure the effect of computer graphics andimage design.

Key words： virtual reality technology，design elements， computer graphics and image design

1 虛拟现实技术

虚拟现实技术简称为 VR 技术，是研究仿真技术的重点方向。该技术能够通过创建虚拟世界的方式，构建相应计算机仿真系统，可以利用计算机生成相应模拟环境，保证用户获得沉浸感。在实际使用虚拟现实技术的过程中，会利用计算机技术产生各种电子信号，将其和输出设备有机结合，可以保证信号能够转化为让受众感受到的现象，进而利用三维模型进行呈现[1]。由于各种现象无法直接看到，属于计算机技术模拟结果，所以将其称为虚拟现实技术。随着该技术在我国应用的不断成熟，相应市场规模也呈现出逐年增长的趋势，具体情况如表1所列。从2016年开始，国内的虚拟现实技术市场规模一直处于不断上升的态势，在2020年直接从原来的34.6亿元上升到300.9亿元，这对该技术在计算机图形图像设计中的应用奠定了良好的基础。

该技术会通过对计算机图形图像设计进行优化的方式，利用人机接口达到预期多媒体视觉效果。其能够为受众创造出较为逼真的三维空间，确保受众能够对图形图像有更加立体的认知[2]。传统计算机图形图像设计更加注重立体效果的表现，而 VR 技术的高质量应用则更加注重整体设计在仿真虚拟环境中的塑造，注重提升用户的沉浸感以及体验度，强调需要保证虚拟化效果能够达到预期设计要求。

2 设计原则

2.1 体验度与真实性

在对虚拟现实技术进行应用的过程中，会开展与现实环境相接近的仿真环境建设，确保用户能够通过头部追踪以及动作捕捉器等设备，进入预设虚拟环境之中，进而获得相应体验，保证环境真实性以及体验度，这也是相关设计工作的重点和难点[3]。由于需要保证虚拟世界和真实世界之间的偏差性能够控制在合理范围之内，避免出现用户体验度下降的情况，应最大限度地对现实世界相关设计元素进行还原，从而有效提高虚拟环境的体验度以及真实性。

2.2 沉浸感与虚拟化

虚拟现实技术具有交互性以及多感知性等特点，为保证用户体验，需要确保沉浸性效果达到最佳。因为用户在对现实以及虚拟两个维度进行观察的过程中，自我对比感知系统会对图形图像元素进行甄别，而这也是视觉的基本本能，所以可通过对本能开展控制的方式，保证用户在体验过程中能够获得良好的沉浸感[4]。

3 设计过程

在应用虚拟现实技术开展计算机图形图像设计的过程中，需要按照计算机软件三维技术设计原理，根据已知参考设计图像内容，开展新设计图像合成操作。在将平面图形向立体化图形进行转化的过程中，需要做好图形文案几何变化以及光照调节等工作，所以需要按照具体的设计要求，开展相应设计效果艺术品创造[5]。确保用户能够从不同视角对物体进行观察，并得到不同的观察结果，从而有效提高作品的魅力。在进行设计的过程中，需要开展特征对应点建设，通过大量数据分析以及多次定位的方式，做好参数模型优化处理，确保最终设计结构图形能够满足要求。

整体设计需要按照全视函数设计理念逐一展开，将设计界面中任意覆盖波长范围以及任意空间点作为全景函数。应用虚拟现实技术进行图像信息模式处理，通过对计算机设计软件的合理使用，将周围环境相关信息更加清晰地呈现出来[6]。整体数据模型建设方法较为简单，在进行图形建模的过程中，需要按照图形图像处理具体要求，开展图像密集采样以及关键轮廓点输入等各项操作，从而做好后期合成处理。

在进行技术应用的过程中，需要做好拼图设计以及分层设计等各项工作。应根据特定算法对原有图形重叠区域进行无缝拼接处理，确保新视图能够满足设计需要。需要通过对无缝拼接技术以及计算机技术的合理使用，结合虚拟现实技术的优势，开展拼接柱面全景图的设置[7]。应利用图像图形设计相关内容，确定不同物体间的重叠属性，开展非相似点合成处理。由于此处理方式在物体重叠区特征不明显时，需要通过人工操作的方式进行自动对齐，所以还存在一定的不足，需要不断进行完善。

4 应用

4.1 物体平面包装图形设计

因为市场竞争压力相对较大，单纯依靠商品品质以及品牌效应很难达到理想的状态，所以需要通过对包装图形进行合理设计，以有效吸引顾客，从而提高产品的市场销售率。需要改变传统较为单一的平面包装图形设计方式，利用虚拟现实技术提升设计冲击力以及视觉感受力，通过对光、点、线、面等设计元素的合理使用，利用计算机对包装图形进行处理，保证商品附加值能够得到提升[8]。同时，在进行书籍封面以及装帧等设计的过程中，也需要通过对视觉传达效果进行不斷丰富的方式，保证作品对受众的吸引力。

4.2 广告创意设计

图形图像设计属于艺术设计的范畴，在进行广告创意设计的过程中，不仅要具备良好的商业特色，同时要将艺术内容纳入其中。在进行平面海报等设计的过程中，需要加入鲜明的包装风格以及色彩等基本内容，保证整体视觉冲击力。利用计算机图形处理软件，将各种元素有机组合在一起，保证设计语言的丰富程度，进而更好地完成广告创意设计和布局[9]。例如，在对咖啡杯设计的过程中，可以利用虚拟现实技术对咖啡的丝滑特性进行凸显，以保证咖啡杯的特点能够更好地显现出来，从而增加用户的记忆点，提升产品销售量。

4.3 交互界面优化设计

智能手机的大规模普及以及应用，使得用户对于人机交互界面的设计有了更高的要求，强调手机界面视觉传达效果需要达到理想状态。而虚拟现实技术的应用，可以实现对手机界面视觉传达效果的切实优化，能够做好图形图像的细节处理以及界面的优化设置，保证手机界面的整体视觉效果。同时，因为电子终端产品的大量推出，使得手机 APP 的数量呈现出明显增加的趋势，而其中的人机交互功能以及软件界面优化功能都需要依靠计算机图形图像设计技术[10]。需要通过对虚拟现实技术的应用，保证交互界面的布局合理性以及安排科学性，确保整体界面的简洁程度以及高雅程度，保证能够在三维技术以及其他技术的有效辅助之下，通过动态设计和静态设计有机结合的方式，达到良好的用户界面优化效果，确保视觉传达整体效果能够达到最佳状态，从而有效提高用户对于产品的满意度，保证产品的应用质量以及市场推广率。

4.4 文字图像设计

文字在图形图像设计元素之中具有较为明显的引导性特点，但也是图形图像设计的难点之一。可通过3D 设计技术，保证整体设计的多样性以及立体性，利用阴影等各项设计元素，实现多层次、多角度的设计效果，整体设计效果会更加饱满。在虚拟环境之中，应用3D 模式所设计出的字体，具有不同的观赏效果，观赏者能够站在不同角度，对不同阴影以及其他内容进行观察，所获得的视觉体验也并不相同，可以有效增加整体设计的趣味性以及质感。设计人员在进行具体的文字图像设计时，需要按照实际情况对文字图像进行衡量和分析，避免出现虚拟环境或设计元素应用不当的情况。

4.5 图形影像设计

个体在对周边环境进行观察时，会因为两只眼睛位置的不同，而获得略有差异的图像内容，这些图像会在头脑中进行融合，并形成一个关于周边世界的整体形象，包括距离远近的各项信息内容。因为虚拟现实技术的应用需要开展仿真环境建设，以保证图形影像形式的建设效果，所以不仅要保证设计观赏性，还要保证设计的模拟真实性。在虚拟环境中，同一物体进行移动的过程中应具备多种不同观察视角，能够对图形图像进行全方位动态化设计。需要通过对多角度观察动态进行有效融合的方式，更好地接受客户反馈信息并进行合理设置，保证整体设计的真实感以及沉浸感，从而将虚拟现实技术的应用优势更好地发挥出来。虚拟现实技术成像如图1所示。

4.6 插图绘画设计

插图绘画是计算机图形图像设计中的关键，需要通过对插图绘画技术的合理使用，达到对虚拟现实技术真实性进行有效补充的效果。需要通过合理的设置，将插图绘画科学应用到虚拟现实技术之中，保证整体设计效果的立体性以及渲染感。虽然插图绘画设计可以将平面设计形象艺术更好地表达出来，但因为虚拟化环境更加注重整体效果的真实度以及仿真性，所以需要保证插图绘画技术能够达到逼真的效果。需要按照环境营造真实性以及体验感等各方面的要求，对插图绘画技术进行科学应用，要在保证该技术能够达到良好的逼真效果的同时，对引入光线营造空间氛围予以高度重视。

如果在进行插图绘画的过程中没有通过引入光线的方式营造空间氛围，很容易让体验者感受到设计的不足与缺陷，直接导致体验度受到影响。所以，需要将观赏沉浸性等内容融合到插图绘画设计之中，保证最终的设计结果能够满足各方面需要。因为设计工作者在进行设计方案的规划过程中，需要保证整体方案的简洁性以及艺术性，所以需要通过对设计进行不断完善和调整的方式，保证整体布局的合理程度，以及确保能够在虚拟现实技术的支持之下，达到观赏性以及沉浸性双满足的效果，以及确保虚拟现实技术所具备的设计功能以及设计效果能够更好地展现出来。

5 结束语

将虚拟现实技术应用于计算机图形图像设计的过程中，技术人员要做好图形图像分析，按照相关要求开展三维图形图像模型建设，以达到最佳的设计效果。同时，相关人员需要对虚拟现实技术及其在计算机图形图像设计中的应用方式进行研究，制定出有效的技术应用策略，确保能够为用户带来更加优质的服务。

参考文献：

[1]傅杰梅.VR 环境下计算机图形图像与视觉传达设计[J].电脑知识与技术，2021，17（6）：196?197.

[2]乔君.基于虚拟现实技术的计算机图形图像设计研究[J].计算机产品与流通，2020（6）：150.

[3]李洋.基于计算机图形图像设计及视觉传达设计研究[J].卫星电视与宽带多媒体，2020（5）：61?62.

[4]沈立.探究计算机图形图像设计与视觉传达设计[J].价值工程，2019，38（29）：276?277.

[5]牟丹.虚拟现实环境下计算机图形图像设计与视觉传达设计[J].数码世界，2019（3）：163.

[6]杨东淋.探析虚拟现实环境下计算机图形图像设计与视觉传达设计[J].明日风尚，2019（2）：29.

[7]郭锦杰.虚拟现实环境下计算机图形图像设计研究[J].电子质量，2018（9）：34?35＋38.

[8]潘梁静.基于虚拟现实技术的计算机图形图像设计研究[J].信息记录材料，2018，19（6）：61?62.

[9]罗菁晶.计算机图形图像设计与视觉传达设计[J].电子技术与软件工程，2018（2）：76.

[10]张开源.虚拟现实环境下计算机图形图像设计与视觉传达设计[J].数字技术与应用，2017（2）：170.

作者简介：

罗琼（1986—），硕士，讲师，研究方向：计算机技术。