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虛擬現實(shí)技術(shù)的應用研究
摘要：隨著(zhù)計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬現實(shí)技術(shù)的應用日趨廣泛和深入�；诖�，本文將深入淺出地對虛擬現實(shí)技術(shù)的定義、應用領(lǐng)域、未來(lái)的發(fā)展前景和存在的問(wèn)題進(jìn)行介紹，重點(diǎn)闡述虛擬現實(shí)技術(shù)的應用領(lǐng)域以及相關(guān)研究，以期使讀者對于虛擬現實(shí)有一個(gè)相對明晰的認知。本文內容介紹：在第2部分會(huì )對虛擬現實(shí)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹;第3部分將部分應用虛擬現實(shí)技術(shù)的領(lǐng)域進(jìn)行介紹;第4部分描述虛擬現實(shí)技術(shù)研究現狀和前景;在第5部分對全文進(jìn)行總結。
關(guān)鍵詞：虛擬現實(shí)技術(shù) 研究現狀 虛擬現實(shí)應用 虛擬現實(shí)發(fā)展前景
一、引言
虛擬現實(shí)對于很多人來(lái)講還是一個(gè)比較新的詞匯，也可能你聽(tīng)說(shuō)過(guò)，但并不了解，只是認為佩戴顯示設備，觀(guān)看虛擬出來(lái)的內容，有身臨其境之感，以為這就是虛擬現實(shí)技術(shù)。不盡然，那虛擬現實(shí)技術(shù)究竟指什么呢?本文將為讀者解決這個(gè)困惑。
二、虛擬現實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介
2.1什么是虛擬現實(shí)技術(shù)
虛擬現實(shí)技術(shù)即虛擬現實(shí)。虛擬現實(shí)(Virtual Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR)是近年來(lái)出現的高新技術(shù)。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，虛擬現實(shí)是一種先進(jìn)的計算機用戶(hù)接口，它通過(guò)給用戶(hù)同時(shí)提供視、聽(tīng)、觸等各種直觀(guān)而又自然的實(shí)時(shí)感知交互手段，因此具有多感知性、存在感、交互性、自主性等重要特征。虛擬現實(shí)技術(shù)并不是一項單一的技術(shù)，而是多種技術(shù)綜合后產(chǎn)生的，其核心的關(guān)鍵技術(shù)主要有動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、系統開(kāi)發(fā)工具應用技術(shù)、實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)、系統集成技術(shù)等五大項。
2.2虛擬現實(shí)技術(shù)特征
虛擬現實(shí)技術(shù)主要有四個(gè)特征：(1)沉浸性：主要是指讓計算機產(chǎn)生一種虛擬的環(huán)境，讓參與到其中的人有一種和現實(shí)世界一樣的感覺(jué)，就如身臨其境一般。(2)交互性：主要是指用戶(hù)對計算機模擬出的虛擬環(huán)境中的物體具有可操作性和從虛擬環(huán)境中的物體上得到的反饋。(3)想象力：主要是指虛擬現實(shí)技術(shù)它具有很廣闊的想象空間，不僅可以模擬出現實(shí)存在的世界，而且還可以模擬出不存在的環(huán)境。(4)多感知性：主要是指這項技術(shù)不僅能夠讓我們感受到視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)這兩種一般計算機就可以給我們提供的感覺(jué)外，還可以給我們提供觸覺(jué)、味覺(jué)等一般計算機難以模擬出的感覺(jué)。
三、虛擬現實(shí)技術(shù)的應用領(lǐng)域
虛擬現實(shí)技術(shù)在很多領(lǐng)域內均有比較理想的應用，如教育與培訓、娛樂(lè )與藝術(shù)、醫學(xué)、軍事、商業(yè)等領(lǐng)域，下面我們將就其中幾個(gè)比較典型的應用領(lǐng)域展開(kāi)敘述。
3.1教育與培訓
虛擬現實(shí)應用于教育是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)飛躍。在教育領(lǐng)域中，把虛擬現實(shí)技術(shù)的產(chǎn)品作為一種新的學(xué)習工具，一方面可以使學(xué)習者從逼真的虛擬假想空間中獲取真實(shí)世界中得不到或難以得到的經(jīng)驗和感受，另一方面也使教師等教育工作者逐漸養成用數字時(shí)代的思維方式去教育學(xué)生的行為方式與習慣。
在教育領(lǐng)域的實(shí)踐中，虛擬現實(shí)技術(shù)在教育中的應用大致可分為以下幾個(gè)方面：(1)模擬訓練(2)科學(xué)研究(3)虛擬學(xué)習環(huán)境(4)虛擬實(shí)驗室(5)仿真虛擬校園等。
3.2娛樂(lè )與藝術(shù)
如電視臺使用的虛擬演播室也是一種虛擬現實(shí)技術(shù)。虛擬演播室系統是一種只需要有演員和道具，不需要實(shí)際的真實(shí)場(chǎng)景的演播系統。這個(gè)讓觀(guān)眾耳目一新的系統不但為電視制作人提供了廣闊的創(chuàng )作空間，而且在豐富節目包裝方式、降低節目成本方面有著(zhù)十分可觀(guān)的優(yōu)勢。不過(guò)，目前，除中央電視臺或鳳凰衛視、北京電視臺等大媒體外，我國電視臺或傳媒機構對于虛擬現實(shí)技術(shù)的應用與研究還比較粗淺，成功的實(shí)例還不是很多。
3.3商業(yè)領(lǐng)域
網(wǎng)絡(luò )購物相對于傳統的購物方式具有方便、經(jīng)濟等一系列的優(yōu)勢，同時(shí)隨著(zhù)近年來(lái)物流行業(yè)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò )購物在時(shí)效性方面也有了很大的提高。但是由于網(wǎng)頁(yè)技術(shù)的限制，購物網(wǎng)站往往通過(guò)圖片和文字來(lái)展示網(wǎng)站商品。通過(guò)網(wǎng)頁(yè)中的圖片，消費者很難完整和準確地掌握產(chǎn)品的信息，過(guò)多的文字介紹也讓購物過(guò)程變得繁瑣和枯燥無(wú)味。而將虛擬現實(shí)技術(shù)引入到網(wǎng)絡(luò )購物中來(lái)，用該技術(shù)創(chuàng )建能夠與用戶(hù)產(chǎn)生互動(dòng)的三維虛擬超市場(chǎng)景，使人置身于真實(shí)的互動(dòng)的三維購物場(chǎng)景之中，將使網(wǎng)絡(luò )購物變得更加真實(shí)。將傳統購物與傳統的網(wǎng)絡(luò )購物特點(diǎn)相結合，使網(wǎng)絡(luò )購物的用戶(hù)體驗性能得到極大的提高。
四、虛擬現實(shí)技術(shù)研究現狀與前景
4.1目前存在的問(wèn)題
(1)硬件的限制。一般情況下，想要實(shí)現一個(gè)高質(zhì)量虛擬現實(shí)系統，外部設備的規格就要非常高，而且設備的精度、舒適度等方面還有待提高。(2)圖形生成速度滯后。圖形生成速度就是虛擬現實(shí)中場(chǎng)景要隨著(zhù)人的動(dòng)作的變化而做出相應的改變，而以我們現在的技術(shù)想要做好還是很難。(3)三維數據量大。虛擬現實(shí)技術(shù)中有很多的模型，其占用的空間很大，而以我們現在的寬帶的速度跟不上，而且會(huì )對計算機帶來(lái)很大的負載。(4)缺少人性化。我們現在只能通過(guò)鼠標、鍵盤(pán)、頭盔等簡(jiǎn)單的工具實(shí)現虛擬化，猶如機器人一般，所以要增加人性化處理。
4.2未來(lái)發(fā)展方向
發(fā)展方向與上面提到的瓶頸是相對的，所以未來(lái)虛擬現實(shí)技術(shù)將主要朝著(zhù)以下幾個(gè)方面去發(fā)展：(1)人機交互界面;(2)感知研究領(lǐng)域;(3)高效的虛擬現實(shí)軟件和算法;(4)廉價(jià)的虛擬現實(shí)硬件系統;(5)智能虛擬環(huán)境。
五、結語(yǔ)
虛擬現實(shí)技術(shù)經(jīng)歷大半個(gè)世紀科學(xué)研究，從一開(kāi)始的簡(jiǎn)單仿真到現在涉及到了人的感覺(jué)、觸覺(jué)等，在這大半世紀里，有許多的科學(xué)研究者付出了自己畢生的心血。
而隨著(zhù)科技和社會(huì )的不斷發(fā)展，虛擬現實(shí)技術(shù)也在向我們展示它未來(lái)廣闊的前景。作為新世紀最有前途的技術(shù)之一，它一定會(huì )不停的帶給我們驚喜。同時(shí)我們也希望我國科學(xué)家們能夠努力研究，讓我國的虛擬現實(shí)技術(shù)的研究處于世界領(lǐng)先水平。
參考文獻：
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