虛擬現實技術的應用研究

時間：2024-09-02 17:50:35 計算機應用畢業論文我要投稿

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虛擬現實技術的應用研究

　　摘要：隨著計算機技術的迅猛發展，虛擬現實技術的應用日趨廣泛和深入。基于此，本文將深入淺出地對虛擬現實技術的定義、應用領域、未來的發展前景和存在的問題進行介紹，重點闡述虛擬現實技術的應用領域以及相關研究，以期使讀者對于虛擬現實有一個相對明晰的認知。本文內容介紹：在第2部分會對虛擬現實技術進行簡單介紹;第3部分將部分應用虛擬現實技術的領域進行介紹;第4部分描述虛擬現實技術研究現狀和前景;在第5部分對全文進行總結。

虛擬現實技術的應用研究

　　關鍵詞：虛擬現實技術研究現狀虛擬現實應用虛擬現實發展前景

　　一、引言

　　虛擬現實對于很多人來講還是一個比較新的詞匯，也可能你聽說過，但并不了解，只是認為佩戴顯示設備，觀看虛擬出來的內容，有身臨其境之感，以為這就是虛擬現實技術。不盡然，那虛擬現實技術究竟指什么呢?本文將為讀者解決這個困惑。

　　二、虛擬現實技術簡介

　　2.1什么是虛擬現實技術

　　虛擬現實技術即虛擬現實。虛擬現實(Virtual Reality，簡稱VR)是近年來出現的高新技術。從本質上來說，虛擬現實是一種先進的計算機用戶接口，它通過給用戶同時提供視、聽、觸等各種直觀而又自然的實時感知交互手段，因此具有多感知性、存在感、交互性、自主性等重要特征。虛擬現實技術并不是一項單一的技術，而是多種技術綜合后產生的，其核心的關鍵技術主要有動態環境建模技術、立體顯示和傳感器技術、系統開發工具應用技術、實時三維圖形生成技術、系統集成技術等五大項。

　　2.2虛擬現實技術特征

　　虛擬現實技術主要有四個特征：(1)沉浸性：主要是指讓計算機產生一種虛擬的環境，讓參與到其中的人有一種和現實世界一樣的感覺，就如身臨其境一般。(2)交互性：主要是指用戶對計算機模擬出的虛擬環境中的物體具有可操作性和從虛擬環境中的物體上得到的反饋。(3)想象力：主要是指虛擬現實技術它具有很廣闊的想象空間，不僅可以模擬出現實存在的世界，而且還可以模擬出不存在的環境。(4)多感知性：主要是指這項技術不僅能夠讓我們感受到視覺和聽覺這兩種一般計算機就可以給我們提供的感覺外，還可以給我們提供觸覺、味覺等一般計算機難以模擬出的感覺。

　　三、虛擬現實技術的應用領域

　　虛擬現實技術在很多領域內均有比較理想的應用，如教育與培訓、娛樂與藝術、醫學、軍事、商業等領域，下面我們將就其中幾個比較典型的應用領域展開敘述。

　　3.1教育與培訓

　　虛擬現實應用于教育是教育技術發展的一個飛躍。在教育領域中，把虛擬現實技術的產品作為一種新的學習工具，一方面可以使學習者從逼真的虛擬假想空間中獲取真實世界中得不到或難以得到的經驗和感受，另一方面也使教師等教育工作者逐漸養成用數字時代的思維方式去教育學生的行為方式與習慣。

　　在教育領域的實踐中，虛擬現實技術在教育中的應用大致可分為以下幾個方面：(1)模擬訓練(2)科學研究(3)虛擬學習環境(4)虛擬實驗室(5)仿真虛擬校園等。

　　3.2娛樂與藝術

　　如電視臺使用的虛擬演播室也是一種虛擬現實技術。虛擬演播室系統是一種只需要有演員和道具，不需要實際的真實場景的演播系統。這個讓觀眾耳目一新的系統不但為電視制作人提供了廣闊的創作空間，而且在豐富節目包裝方式、降低節目成本方面有著十分可觀的優勢。不過，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技術的應用與研究還比較粗淺，成功的實例還不是很多。

　　3.3商業領域

　　網絡購物相對于傳統的購物方式具有方便、經濟等一系列的優勢，同時隨著近年來物流行業的迅速發展，網絡購物在時效性方面也有了很大的提高。但是由于網頁技術的限制，購物網站往往通過圖片和文字來展示網站商品。通過網頁中的圖片，消費者很難完整和準確地掌握產品的信息，過多的文字介紹也讓購物過程變得繁瑣和枯燥無味。而將虛擬現實技術引入到網絡購物中來，用該技術創建能夠與用戶產生互動的三維虛擬超市場景，使人置身于真實的互動的三維購物場景之中，將使網絡購物變得更加真實。將傳統購物與傳統的網絡購物特點相結合，使網絡購物的用戶體驗性能得到極大的提高。

　　四、虛擬現實技術研究現狀與前景

　　4.1目前存在的問題

　　(1)硬件的限制。一般情況下，想要實現一個高質量虛擬現實系統，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中場景要隨著人的動作的變化而做出相應的改變，而以我們現在的技術想要做好還是很難。(3)三維數據量大。虛擬現實技術中有很多的模型，其占用的空間很大，而以我們現在的寬帶的速度跟不上，而且會對計算機帶來很大的負載。(4)缺少人性化。我們現在只能通過鼠標、鍵盤、頭盔等簡單的工具實現虛擬化，猶如機器人一般，所以要增加人性化處理。

　　4.2未來發展方向

　　發展方向與上面提到的瓶頸是相對的，所以未來虛擬現實技術將主要朝著以下幾個方面去發展：(1)人機交互界面;(2)感知研究領域;(3)高效的虛擬現實軟件和算法;(4)廉價的虛擬現實硬件系統;(5)智能虛擬環境。

　　五、結語

　　虛擬現實技術經歷大半個世紀科學研究，從一開始的簡單仿真到現在涉及到了人的感覺、觸覺等，在這大半世紀里，有許多的科學研究者付出了自己畢生的心血。

　　而隨著科技和社會的不斷發展，虛擬現實技術也在向我們展示它未來廣闊的前景。作為新世紀最有前途的技術之一，它一定會不停的帶給我們驚喜。同時我們也希望我國科學家們能夠努力研究，讓我國的虛擬現實技術的研究處于世界領先水平。

　　參考文獻：

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　　[2]陳浩磊，鄒湘軍，陳燕，劉天湖.虛擬現實技術的最新發展與展望[J].中國科技論文在線，2011(3)：21―22.

　　[3]胡小強.虛擬現實技術基礎與應用[M].北京：北京郵電大學出版社，2009.24―27.

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