虛擬現實技術發展現狀及趨勢展望探究

張昊

摘要：虛擬現實技術是當前極為熱門的計算機仿真系統，已被漸續引入到諸多領域的建設過程。本文將對虛擬現實技術的內涵、現狀等進行分析，并提出新的展望。

關鍵詞：虛擬現實技術;發展現狀;展望

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）03-0223-01

1 虛擬現實技術的概念內涵

作為一項興起不久的新興技術，虛擬現實技術（即VR）有其特定內涵，主要指依托于高度發達的電子技術、以計算機為平臺，創造出具有極高仿真性的模擬環境空間的一類技術。多類傳感設備的綜合性應用，為用戶自身的使用體驗的提高提供了更為廣闊的空間，使體驗用戶得以更加直觀化、可觸摸的狀態對虛擬空間中的物體展開考察與實操工作，實現模擬體驗的最佳化。在具體構成要素方面，虛擬現實技術主要包括了模擬環境、感知、自然技能和傳感設備等內容。其中，模擬環境是指依托于電子計算機所生成的具有較高實時價值的逼真三維化圖像，感知則指理想狀態下VR對人類主體的感知能力。

VR依托于核心技術實現其虛擬現實之功能，這些技術分別如下：動態環境建模技術、實時三維圖形生成技術、立體顯示和傳感器技術、應用系統開發工具、系統集成技術。在特征方面，VR主要呈現了以下特征：其一，多感知性，即除去常規情況下計算機的視覺感知特征以外，還對VR在聽覺、觸覺、運動等各方面的感知能力，試圖實現VR在虛擬環境中人類個體一切感知能力的綜合。其二，存在感，即體驗用戶在進入虛擬環境后成為主體體驗者，理想化的模擬環境應具備高仿真的用戶體驗度。

2 虛擬現實技術研究現狀

2016年出臺的“十三五”規劃，明確表明國家將有力支持虛擬現實等新興領域、產業的規模擴大與技術革新，這無疑為虛擬現實技術的發展打開了更為廣闊的空間。縱觀資本市場，各類以虛擬現實技術為主題的研討會議、媒體報道在較長時間內也是此起彼伏。蓬勃的市場活躍度與較高的人氣關注度表明，虛擬現實技術已經迎來了產業發展的春天。

實際上，虛擬現實技術本身并非近年來才出現的新現象。相關資料表明，20世紀80年代已有研究人員提出相應的技術概念，只是在當時的經濟條件下人們并未對此過多關注;不過跨世紀之交Facebook對Oculus的收購行為使這一技術重新進入到大眾視野，VR技術呈現出較明顯的進步與發展;在2014年以后，VR技術的受眾群體、產品種類都得到了較為前所未有的增加，以VR技術為核心的市場規模開始進入全面發展時期。可以想見，至2020年，以VR技術為依托的虛擬現實市場將最終進入成熟階段，發展前景不可估量。

實際上，VR產業的進一步深入拓展，有賴于產業自身的軟件、硬件設施的良性配置，如此一來才能真正形成VR產業體系化、自然化的產業鏈條。VR產業中煥然一新的制作方式與拓展思路，與大型游戲團隊服務群體的特殊性及服務內容對用戶體驗的高度追求有著較高的匹配度。故實際開發情況而言，在VR產業鏈條中具有絕佳發展前景的當屬規模較大、IP資源擁有度高、受眾群體較廣的游戲開發團隊。

3 虛擬現實技術的瓶頸分析

現階段的虛擬現實技術較之于初始階段已有顯著的進步，但實際上在長期的技術研發過程中也呈現出一系列問題，主要體現于虛擬環境的準確性與真實性、人與虛擬環境交互的自然性、實時顯示問題和智能技術等各層面。

（1）虛擬環境的準確性與真實性。這主要指虛擬現實技術能否以最為真切的效果對可觀世界進行重現。現實世界的外部信息種類繁多、構型復雜，各類感官信息的綜合由此更顯得難上加難，這就為VR技術的建模問題帶來了教大的難度。唯有達成高效化的建模體系，才能實現虛擬環境的準確性與真實性效果達到最佳。

（2）實時顯示問題。在理想狀態中，逼真程度極高、實時漫游的VR技術顯然成立。但實際上，現階段VR技術的發展程度并不足以達到理想狀態，與之相匹配的硬件設施尚未建立起來，用戶在使用過程中并不能體驗到無瑕疵的實時顯示效果。造成這一問題的根本原因在于多用戶交互在VR技術中的引入，開發者往往不得不以降低圖像逼真性程度為代價來實現圖像處理速度的提高，故而動態情況下圖形的實時化、逼真化呈現難度極高。

總之，上述各類問題的解決將極大程度上提升虛擬現實技術對用戶群體的適應性程度與體驗感，有利于提升受眾群對客觀事物的認識程度。

4 虛擬現實技術的未來發展趨勢

對VR技術進行歷史溯源，我們認為虛擬現實技術仍有著極為廣闊的生產空間，一系列應用技術如動態環境建模技術、實時三維圖形生成和顯示技術、新型交互設備的研制、智能化語音虛擬現實建模在未來技術更新中必將得到諸多關注。下面將對此進行簡單介紹：

（1）動態環境建模技術。這一技術是虛擬環境技術的基礎性、支撐性技術，能夠對現實層面中的基礎數據進行組織處理，從中提取出建設虛擬環境所需的三維數據，以此助力于虛擬環境模型的建設。

（2）實時三維圖形生成和顯示技術。現階段這一技術已趨于成熟，對這一技術革新的關鍵在于能否及時生成實時效果。最為理想的技術狀態應保證圖形本身的高質量與復雜度，同時不斷提升三維圖生成與顯示過程中的刷新效率，且VR技術對于立體顯示、傳感器等有著較高的要求，故全新化、高質量的技術有其生成的必要性。

（3）新型交互設備。虛擬現實技術將人類主體與虛擬世界的完美交際作為主要追求目標，現階段頭盔顯示器、數據手套、數據衣服、三維位置傳感器和三維聲音產生器為主要的輸入——輸出設備，但它們往往成本過高、在交互效果上仍不甚令人滿意。為實現交互效果、用戶體驗的最佳化，開發者應尋求成本更為合適、性能更為優良的數據顯示設備作為載體。

在過去的數十年實踐內，通信技術與計算機技術幾乎以并駕齊驅的速度迅猛發展著，兩類技術之間的互助支撐促使網絡技術層面發生了改天換地的巨大變革，整個信息應用系統層面也呈現出較之于傳統信息時代更為蓬勃的生機。當然，在一片光明的研究前景中，虛擬現實技術所存在的諸多問題也需引起相關開發人員的重視，如虛擬系統本身的交互性、逼真性程度等問題，這一系列問題的解決，有賴于人工智能、數據處理、社會學等各領悟的合作互助，也是未來虛擬現實技術發展的必然趨勢。

參考文獻

[1] 楊飛，李靈靈.VR技術在虛擬旅游的應用研究[J/OL].科技經濟市場，2019（02）：25-26+95[2019-04-12].

[2] 鄒振亞，劉冉冉，許翠萍.虛擬現實技術在輕度認知障礙病人中的應用研究進展[J].護理研究，2019（06）：989-991.

[3] 柳瑞雪，任友群.沉浸式虛擬環境中的心流體驗與移情效果研究[J].電化教育研究，2019（04）：99-105.

Virtual Reality Technology Development Present Situation and the Tendency Forecast Inquiry

ZHANG Hao

（Sichuan airlines co.， LTD. Chongqing branch，Chongqing? 401120）

Abstract：Virtual reality technology is a very popular computer simulation system， which has been gradually introduced into the construction process in many fields. This paper will analyze the connotation and current situation of virtual reality technology， and put forward a new outlook.

Key words：virtual reality technology;status of development;outlook