虛擬現實讓生活更加逼真

佟昕+王笑

虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR），是以沉浸性、交互性和構想性為基本特征的高級人機界面，利用計算機模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供人類視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，使體驗者身臨其境、沉浸其中，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與虛擬環境進行實時交互。

目前，VR技術應用的領域越來越廣泛，包括教育、醫療、商業、娛樂、工程、軍事、航空等諸多方面，它可以突破空間、時間以及其他客觀條件的限制，為人類創造出一個未來的、現在的、過去的、真實的或夢幻的世界，讓我們擁有真實世界中無法親身經歷的體驗，讓我們的生活更加逼真、更加豐富多彩。

VR+教育培訓 虛擬現實的應用是教育技術發展的一個飛躍，它可以營造出自主學習的環境，將傳統“以教促學”的學習方式轉變為學習者通過自身與信息環境的相互作用來得到知識、技能的新型學習方式。VR技術能夠為學生提供生動、逼真的學習環境，如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結構顯示、虛擬實驗室等，在廣泛的科目領域提供無限的虛擬體驗，親身去經歷、親身去感受的學習方式比空洞抽象的說教更具說服力，從而便于加速和鞏固學生學習知識的過程。

VR+娛樂游戲 豐富的感覺能力與3D顯示環境使得VR成為理想的娛樂工具。無論是角色扮演、競速賽車，還是動作類游戲，都是大眾最期待也是發展最迅猛的VR開發領域。此外，VR提高了藝術表現能力，在家里就能體驗到IMAX級的電影效果；使用VR技術以360度全景呈現的方式全程轉播新聞報道、體育賽事、演唱會等活動，只要人們戴上VR眼鏡，無論身在何處都可以近距離地共享這些精彩瞬間。

作為傳輸顯示信息的媒體，VR在藝術領域方面所具有的潛力也不可低估。VR所具有的臨場參與感與交互能力可以將靜態的藝術展品（如油畫、雕刻、收藏品等）轉化為動態效果，使體驗者能夠更全方位、更細致地欣賞。或許在不久的未來，超級VR數字博物館將囊括古今中外的所有文物，體驗者只要戴上VR頭盔，就能進入到數字故宮，看歷朝歷代的珍品文物，而一鍵切換又可以馬上跳到巴黎的盧浮宮去參觀，使枯燥的參觀展覽變得更加跌宕起伏、富有層次、充滿樂趣。

VR+規劃設計 虛擬現實不僅僅是一個演示媒體，而且還是一個設計工具。在城市規劃、房屋設計、裝修等領域，VR以視覺形式反映了設計者的構思，將其變成看得見的虛擬物體和環境，使以往只能借助傳統的設計模式提升到數字化的即看即所得的完美境界，大大提高了設計和規劃的質量與效率。運用虛擬現實技術，設計者可以完全按照自己的設想去構建并裝飾“虛擬”的房間，嘗試多角度觀察設計的效果，體驗每一處細節，直到滿意為止，既節約了時間，又節省了制作模型的費用。

應用虛擬現實技術，將三維地面模型、正射影像和城市街道、建筑物及市政設施的三維立體模型融合在一起，真實再現城市建筑及街區景觀，用戶在顯示屏上可以很直觀地看到生動逼真的城市街道景觀，為城建規劃、社區服務、物業管理、消防安全、旅游交通、車輛導航等提供了可視化空間地理信息服務。

VR+醫學研究 在醫學研究方面，虛擬現實的應用大致有兩類：一類是虛擬人體，也就是數字化人體，這樣的人體模型便于醫學研究者更容易了解人體的構造和功能；另一類是虛擬手術系統，可用于指導手術的進行。目前，VR技術已廣泛應用于外科醫學、運動醫學、康復醫學、人體工學、創傷與防護學等領域。

一些用于醫學培訓、實習和研究的虛擬現實系統，仿真程度非常高，其優越性和效果是不可估量和不可比擬的。在虛擬環境中，可以建立虛擬的人體模型與器官，借助于跟蹤球、HMD、感覺手套，學生可以很容易了解人體內部各器官的結構，這比傳統的采用教科書的方式要有效得多。在醫學院校，學生可在虛擬實驗室中進行“尸體”解剖和各種手術練習，由于不受標本、場地等條件的限制，所以培訓費用大大降低。外科醫生在真正動手術之前，通過VR技術的幫助，可以預先在顯示器上重復地進行模擬手術，移動人體內的器官，尋找最佳手術方案并提高熟練度。在遠距離遙控外科手術復雜手術的計劃安排，手術過程的信息指導，手術后果預測及改善殘疾人生活狀況，乃至新藥研制等方面，虛擬現實技術都能發揮十分重要的作用。

VR+電子商務 VR能夠全方位地展現一個物體，這種三維的表現形式，在電子商務中的應用具有二維平面圖像不可比擬的優勢。企業將其產品發布成網上三維的形式，能夠全方位展現出產品的外形，加上互動操作，演示產品的功能和使用方法，進而充分利用互聯網高速迅捷的傳播優勢來推廣相關產品。

運用虛擬現實技術展現商品的魅力，比單純用文字或圖片宣傳更加具有吸引力。試想一下，消費者戴上VR眼鏡，可以在海量的衣服中搜尋合身的款式，一件件試穿在身上，直至滿意為止，這種消費體驗更加直觀，也更容易讓人滿意。在房產出售方面，VR技術可以把業主帶入到未建成的建筑物里去參觀，如樓間距、門的高度、窗戶朝向、采光情況、屋內裝飾等，都可以身臨其境、感同身受。在旅游產品以及功能眾多、用途多樣的商品推銷中，借助VR技術展示出來的逼真效果，顧客能夠對產品有更加全面的認識、了解、體驗，因此決定購買的概率將大幅增加，勢必為銷售者帶來更多的利潤。

VR+工業仿真 目前，虛擬現實已經被世界上一些大型企業廣泛地應用到工業的各個環節，對企業提高開發效率，加強數據采集、分析、處理能力，減少決策失誤，降低企業風險起到了重要的作用。工業領域的仿真系統并不是簡單的場景漫游，而是真正意義上用于指導生產的仿真系統，是結合用戶業務層功能和數據庫數據組建的一套完整的仿真系統。

VR技術的引入，促使工業設計的手段和思想發生了飛躍，更加符合社會發展的需要，涵蓋了建造、維護、設備使用、客戶需求等傳統設計方法無法實現的領域，可以真正做到產品的全壽期服務。運用VR技術仿真模擬出從設計制造、裝配運行、檢修維護等各階段、各環節的三維環境，用戶在該環境中可以投入到整個工程之中進行相應操作，從而拓展技術人員的認知手段和認知領域，可以為工程節約成本與時間，提高效率與質量。

VR+軍事演練 虛擬戰場環境，采用VR技術使很多的受訓者在視覺和聽覺上都能有很好的體驗，對熟悉真實的作戰環境十分必要，用戶通過相應設備與虛擬環境中的對象進行交互，從而等同于真實環境。

（作者單位：遼寧省科學技術情報研究所）endprint