基于虛擬現實技術的計算機圖形圖像設計研究

潘梁靜

（商丘職業技術學院基礎部 河南 商丘 476000）

1 虛擬現實技術概述

VR虛擬技術是仿真技術的研究方向，通過綜合運用計算機圖形圖像的優化設計，可以通過人機接口實現多媒體視覺效果。將觀賞者引入三維空間，實現對于圖形圖像的三維立體認知。以往時期設計計算機圖形圖像時，需要在平面載體中表現出較高的立體視覺效果。然而在VR虛擬技術的不斷發展中，將計算機圖形圖像設計元素展現在虛擬仿真環境下遇到了全新挑戰，其真實性、體驗度、以及虛擬化效果與沉浸感是否能夠達到預期的設計效果，是當前研究虛擬現實技術中計算機圖形圖像優化設計的主要方向。

2 基于虛擬現實技術的計算機圖形圖像設計原則

2.1 真實性與體驗度

VR虛擬現實技術提供的仿真環境極為接近真實環境和現實世界，當觀賞者通過HMD數字頭盔、頭部跟蹤、動作捕捉器、以及數據手套等設備進入預設的虛擬環境后，其虛擬環境中的體驗度與真實性是最大的設計難點。如果計算機圖形圖像設計思維與現實世界偏差性較大，觀賞者在虛擬環境中的體驗度也會相對下降。反之，虛擬環境中的真實性較高，計算機圖形圖像反映出接近于現實世界的三維效果，自然能夠提高觀賞者的體驗度。因此，在虛擬現實技術中計算機圖形圖像設計的主要原則是還原現實世界的相關圖像設計元素，進而提高虛擬環境中的真實性與體驗度。

2.2 虛擬化與沉浸感

VR虛擬現實技術具備了多感知性、存在感、交互性、自主性等技術特征。計算機圖形圖像設計雖然在虛擬環境中皆為虛擬化的元素形象，但是輔助沉浸性效果的功能尤為重要。當觀賞者介入虛擬與現實兩個維度的觀察層面時，自我對比感知系統是甄別圖形圖像元素的視覺本能，降低這種本能是提高沉浸性的有效途徑。因此，計算機圖形圖像設計必須具備輔助沉浸性感知深化的設計效果，才能達到支持虛擬化環境接近現實視覺效果的最佳狀態。為此，需要在計算機圖形圖像設計效果上，以虛擬化與沉浸性為前提，豐富圖形設計元素，補充圖像設計內容，才能充分發揮VR虛擬現實技術的視覺效果。

3 基于虛擬現實技術的計算機圖形圖像設計策略

3.1 文字圖像設計元素

文字在計算機圖形圖像設計中具備引導性功能，應用VR虛擬現實技術，雖然在很大程度上弱化了文字輸出內容的關聯度，但是并不代表文字圖像設計可以完全摒棄。但是基于視覺傳達效果的優化條件，其設計方法與二維空間的文字形象設計迥然不同。通常的3D文字設計效果中需要考量陰影、角度、立體層次等設計要素。但是虛擬環境中3D文字同時存在了不同的觀賞角度，其陰影效果也需要隨觀賞角度發生轉換才能達到預期的真實性與體驗度。因此，設計師在設計文字圖像的過程中，需要全面衡量文字圖像的觀賞角度問題，進而規避設計元素與虛擬環境契合度低的問題。

3.2 圖形影像設計創意

圖形影像是VR虛擬現實技術構造的仿真環境中唯一存在的動態事物。平面設計中考量圖形影響唯一觀賞角度，便可以達到一定的真實性。但是在虛擬環境中，某一項移動物體在虛擬化場景中也具備了不同的觀測視角，因此需要附加該設計圖形影像的全方位動態效果。一方面，需要根據現實環境設計該影像信息的移動發展路徑，通過渲染風格、色彩、光線、光澤度等數據信息，豐富圖形影像設計的合理表達。另一方面，需要融入多角度的觀察動態反饋信息，以便為觀賞者創造沉浸感。

3.3 插圖繪畫設計效果

插圖繪畫是計算機圖形圖像設計的關鍵點，通過插圖繪畫設計能夠補充虛擬空間的真實性。但是并不代表插圖繪畫可以直接引用，必要的渲染效果與立體效果尤為重要。在平面設計的視覺傳達中，插圖繪畫設計效果以藝術表達為主旨，而在虛擬化環境中則以真實度為考量基礎和設計條件。假設插圖繪畫設計效果極為逼真，但是并未引入光線與觀察角度的整體氛圍空間結構設計，那么觀賞者也容易很快發現插圖繪畫設計屬于附加部分，因此也容易造成真實性與體驗度的下降。因此，在設計插圖繪畫的過程中也需要充分考量真實性與體驗度以及觀賞者的沉浸感，才能達到優化設計計算機圖形圖像信息表達效果的最終訴求。除此之外，設計者需要為計算機圖形圖像設計出高雅、簡潔、大方及美觀的應用方案，以便合理安排與布局，達到利用虛擬現實技術完善交互界面的可觀賞性，才能達到通過VR虛擬現實技術傳輸設計美感的最佳效果。

[1] 徐志偉.虛擬現實給動畫表現帶來的全新視角[J].藝術教育，2017(Z7)：70-72.

[2] 張開源.虛擬現實環境下計算機圖形圖像設計與視覺傳達設計[J].數字技術與應用，2017(02)：170.