虛擬現(xiàn)實技術(shù)與計算機技術(shù)應用的共同發(fā)展

楊洋

摘 要：虛擬現(xiàn)實技術(shù)是現(xiàn)在比較創(chuàng)新的計算機技術(shù)，在很多領(lǐng)域都有應用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用計算機生成一種模擬系統(tǒng)，這種系統(tǒng)讓人產(chǎn)生處于現(xiàn)實中的錯覺。人們可以利用助感頭盔或數(shù)據(jù)手套等專業(yè)設備來進入虛擬系統(tǒng)中，通過觸覺、視覺和聽覺等感受到真實的感覺。

關(guān)鍵詞：計算機技術(shù)；虛擬系統(tǒng)；輸出設備；數(shù)據(jù)庫檢索

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A

計算機技術(shù)的不斷進步帶動了一系列相關(guān)技術(shù)的衍生，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是屬于計算技術(shù)發(fā)展所衍生出來的新的技術(shù)，而智能化也是現(xiàn)在計算機發(fā)展的主要需求，這無疑為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展提供了更好的發(fā)展平臺，計算機現(xiàn)在趨向于小型、高速發(fā)展，而量子、分子、光子等技術(shù)的發(fā)展讓人們的感知更加真切，這使虛擬現(xiàn)實技術(shù)所構(gòu)建出來的虛擬世界具有更真實的感知。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

現(xiàn)在流行許多虛擬系統(tǒng)，人們可以在虛擬環(huán)境中感受到真實的觸感。虛擬現(xiàn)實是現(xiàn)在出現(xiàn)比較頻繁的新興詞匯，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種高新技術(shù)因為計算機的飛速發(fā)展而衍生出來的一種技術(shù)，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以創(chuàng)造特殊環(huán)境，人們利用特殊設備在環(huán)境中感受真實的體驗。虛擬現(xiàn)實技術(shù)屬于復合型技術(shù)，虛擬系統(tǒng)的構(gòu)建許多許多計算機相關(guān)技術(shù)綜合應用，例如傳感技術(shù)、人工智能化技術(shù)、計算機仿真技術(shù)和計算機圖形技術(shù)，這些都是現(xiàn)在計算機技術(shù)研究的最新成果。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展寄生于計算機技術(shù)，兩者之間是相輔相成的一種關(guān)系，如果想要深入了解虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展就需要與計算機技術(shù)的發(fā)展聯(lián)系起來，這樣才能對虛擬現(xiàn)實技術(shù)有更好的了解可以對其很好的應用。

2 計算機技術(shù)在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的應用

從計算機誕生到現(xiàn)在為止還不到百年，但是計算機技術(shù)一直在改進和創(chuàng)新，計算機的性能更新是非常迅速的，傳統(tǒng)的計算機性能已經(jīng)不能滿足人們現(xiàn)在的需求，要從計算機的基本原理上尋找新的突破口，所以新型計算機研發(fā)產(chǎn)生了。現(xiàn)在技計算機技術(shù)發(fā)展主要有幾個特點：超小型、智能化、超高速和并行處理。因為現(xiàn)在計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，相應的虛擬現(xiàn)實技術(shù)也會有更大的進步。三維計算機圖形學技術(shù)在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的構(gòu)成中起到了很大的作用，因為它可以把圖形模擬真實化，讓人們的視覺有更直觀的感受。計算機出現(xiàn)了智能化和高性能的類型，這都為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的使用提供了很好的技術(shù)支持，

虛擬世界的構(gòu)建是把一些數(shù)據(jù)通過計算機進行操作，實現(xiàn)可視化和實時交互這樣的虛擬環(huán)境。真實與操作程度都比傳統(tǒng)的計算機在使用上有質(zhì)的飛躍。

3 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的技術(shù)特點

3.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要在兩個方面建立虛擬環(huán)境：一是針對環(huán)境的可視化和渲染；二是對于要表示物體的狀態(tài)模擬要能夠精確呈現(xiàn)。

3.2 虛擬現(xiàn)實所呈現(xiàn)的只是一個虛擬系統(tǒng)，這個系統(tǒng)類似于客觀存在的環(huán)境，給人們真實的感觸，是利用計算機的設備所共同組成的。

4 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是設備技術(shù)和計算機技術(shù)的融合

虛擬系統(tǒng)中所需要的硬件設備有以下三個：輸出設備、輸入設備和虛擬世界生成設備。虛擬系統(tǒng)的形成是虛擬現(xiàn)實的相關(guān)技術(shù)與設備共同作用下的成果。

4.1 虛擬現(xiàn)實的輸出設備。人處于虛擬世界的環(huán)境之中想要得到更真實的感觸就需要在虛擬世界中獲得更多的感受，例如最基本的嗅覺、觸覺、味覺、聽覺、痛感、視覺等，這也對虛擬現(xiàn)實技術(shù)提出了很大的要求，在目前為止虛擬世界能夠成熟模擬出來的也只有觸覺、聽覺等。

4.2 虛擬現(xiàn)實的生成設備。計算機是構(gòu)成虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的主要設備，所以計算機被稱為虛擬現(xiàn)實引擎，虛擬世界的創(chuàng)建需要先構(gòu)件世界的場景，而且還要對用戶的輸出做出實時響應。

4.3 虛擬現(xiàn)實的輸入設備。虛擬現(xiàn)實的俄輸入設備有兩類：因為在虛擬系統(tǒng)中需要對位置進行判定，所以需要三維定位跟蹤設備，并且在對位置進行判定后把位置信息實時傳送到虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中；另一類就是基于自然的交互設備，交互設備是為了讓人可以對系統(tǒng)進行操作，與虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)進行交流的輔助設備。

4.4 虛擬現(xiàn)實的相關(guān)技術(shù)。計算機是構(gòu)成虛擬世界的主要設備，而在虛擬世界中用戶可以與系統(tǒng)之間進行交互式操作，能夠很好的感受到虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)所模擬的真實感受。為了讓用戶的交互操作更加實時和感受更加真實不僅需要專業(yè)設備的支持，更需要相關(guān)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的使用。雖然計算機的運行速度已經(jīng)得到了很大的提高，但是還是不能滿足虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的要求，而在設備有缺憾的情況下更需要技術(shù)的支持。

4.4.1 環(huán)境建模技術(shù)。虛擬世界的構(gòu)成首先需要營造虛擬環(huán)境，建模虛擬環(huán)境建立的基礎，建模后再對要模擬的物體進行實時繪制最后立體顯示。建模師在建模后可以獲得實際三維環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)建立相應的仿真的虛擬環(huán)境模型。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)想要具有可靠性就需要構(gòu)建的研究對象能夠真實的反映現(xiàn)實中的場景。虛擬環(huán)境的建模主要是針對人們在現(xiàn)實中的感受進行建立，包括人們的視覺、聽覺和嗅覺等。基于現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展的制約，最常見的三維建模就是視覺和聽覺建模。

4.4.2 真實感實時繪制技術(shù)。虛擬世界的構(gòu)成需要立體顯示技術(shù)，但是還有對真實感和實時感的需求，這就需要應用到真實感實時繪制技術(shù)。真實感繪制的過程就是在計算機中重現(xiàn)現(xiàn)實世界的過程。真實感繪制主要是針對要模擬物體的物理特性進行繪制，例如物體的大小形狀、表面的紋理和光學性質(zhì)等。

4.4.3 立體視覺顯示技術(shù)。在客觀的世界中人們信息的主要途徑是通過視覺，而視覺信息的獲取是人類對外界感知和獲取信息的主要傳感通道，所以，在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中視覺是人們接受環(huán)境信息的主要傳感通道。

4.4.4 三維虛擬聲音的實現(xiàn)技術(shù)。聽覺也是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)給人呈現(xiàn)的主要效果，在虛擬系統(tǒng)中加入三維虛擬聲音可以增大用戶在虛擬世界中的沉浸感和交互性，而且還能減弱對大腦視覺的依賴，降低沉浸感對視覺信息的需求，也能很好的減少視覺疲勞，讓用戶能共同感受到視覺和聽覺的信息。

結(jié)語

從上文的論述中我們可以分析出虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)是基于計算機技術(shù)的基礎上，而虛擬現(xiàn)實的構(gòu)建也需要計算機設備的相互配合。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種極具有潛力的技術(shù)，在未來的發(fā)展上會有更大的突破，而且也會應用在各種不同的領(lǐng)域上。虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)對于相關(guān)設備的要求很高，而且還需要多項技術(shù)的混合應用，想要發(fā)展這項技術(shù)需要攻克更多的難題。但是現(xiàn)在計算機技術(shù)的發(fā)展可以說是一日千里，而相應的虛擬現(xiàn)實技術(shù)也會得到很大的提高。

參考文獻

[1]陳浩磊，鄒湘軍，陳燕，劉天湖.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的最新發(fā)展與展望[J].中國科技論文在線，2011.