VR技術發展應用研究

甘燕濤

摘 要：VR技術作為近年新型技術中最有應用前景的“明星技術”代表，正在飛速地成長與發展，目前已經在許多領域廣泛運用。VR技術是使用計算機對現實世界進行逼真模擬的技術，是現今計算機技術領域中一項包含多種學科的一門綜合科學技術，該技術已經被應用在現實中許多的領域中，它是近幾年發展起來的熱點科學技術，具有廣闊的應用前景。本文從VR發展現狀，及其在建筑，民俗活動和客棧等方面來分析，并提出不足及建議。

關鍵詞：VR技術;新興科技;應用廣泛

一、VR技術概述

（一）VR技術概念

VR技術即指虛擬現實技術，是20世紀后期才興起的一門新的綜合性信息技術，通過計算機構造的三維虛擬環境，能夠使現實生活中的人在虛擬現實世界中獲得與真實世界相同體驗的技術。這種虛擬技術集人工智能、現實仿真技術、多媒體技術、傳感器和圖像處理等多個信息技術為一體，具有沉浸性、真實性、交互性和感知性等基本特征。VR技術一問世，人們就對其展現出了濃厚的興趣，被用在教育，娛樂，醫學和軍事等方面，也給社會帶來較大的經濟效益和環境效益，可以說這種技術的發展前景非常廣闊。

（二）VR技術特征

1.多感知性

是指除了計算機一般所具有的視覺體驗外，還有聽覺、觸覺、味覺、嗅覺等感官體驗，但因受到當前傳感技術和技術掌握的限制，目前只可以模擬出部分感觀體驗。

2.真實性

人們在虛擬環境中會有一種身臨其境之感，由傳統的觀察者的角色轉換成參與者，人們可以感受到車輛的震動，聞到花香，聽到蟲鳴鳥叫等，仿佛置身于真實世界中，而取下VR設備則發現自己依舊在原地。

3.交互性

即人們在使用VR設備時，通過頭部轉動，得到同步轉換的性視角，點頭、轉圈，移動，用手做出抓取動作等，就能看到到環境的變化，感受到所接觸的物體的重量、形狀等。

4.構想性

人們可以利用虛擬現實技術構造現實中沒有或還未出現的東西，如某些氣象災害還未發生，但可以構造模擬出來，從而對事情發展更有預見性。

二、VR技術的發展與應用

（一）VR技術發展應用領域

1.城市規劃

VR技術常運用在城市規劃中，用VR技術可以虛擬各種天氣情況下的城市，并直觀地展示模擬的城市環境，簡介明了地了解排水系統、道路交通、山河湖泊、城市供電等，而且可以模擬臺風、閃電、洪水，海嘯等各種自然災害和突發事件。

2.室內設計

利用VR技術可以很好地展現室內環境，360度無死角展現在我們面前，給人一種身臨其境之感。漫步在VR室內時還可以自由更換房間內的主題色彩、瓷磚風格，對桌椅不滿意也可以任意切換種類以及改變其位置，讓你不用大動干戈就可以輕輕松松設計一款自己喜歡的裝修設計風格。

3.文物保護

通過VR技術真實的展現還原文物遺跡，人們在虛擬的文物中參觀游覽，從而不會對原有建筑造成任何損害，極好地保護了原有的文物遺址，延長了其壽命，有利于未來人們對其保護與研究。

4.軍事應用

很多國家通常都用實戰演練來訓練士兵或軍事人員，但實戰演練對于大規模軍事演習來說，將消耗大量資金和軍用物資。而運用VR技術可以虛擬戰場環境，生成三維戰場圖形圖像數據庫，并通過網絡手段制造一種身臨其境的戰場環境，節約成本提升效率;在單兵模擬訓練中，士兵可以穿上數據服，帶上頭盔手套等配套設備，可以隨意切換不同作戰環境，訓練作戰能力。對于不同兵種也可以通過構造一個集海陸空為一體的虛擬環境，根據各種情況進行聯合作戰。

5.航空航天

航天航空是一項耗資巨大的工程，有些繁瑣的過程以及一些現實中難以完成的場合可以通過VR技術模擬完成，其安全性高，可重復操作。從而可以提高航天工作人員的效率，提高航天器系統的穩定性。美國航天中心利用VR技術讓航天員熟悉太空環境，所以才有了1993年人類在太空成功地更換了哈勃太空望遠鏡上有缺陷的儀器板。VR技術在“神州七號”的成功飛天中扮演了重要的角色，在火箭飛船沒有制造好的情況下，利用虛擬現實系統把火箭飛船的信息狀態模擬出來，然后將其放在虛擬的發射場試飛，而大大縮短了產品研發周期，降低成本，提高發射成功率。

6.虛擬教育與培訓

利用VR技術可以構建三維虛擬的校園，用來模擬檢驗和預測學校在結構布局設計，環境規劃，資源分配的合理性。通過虛擬校園體驗可以極好地回顧學校時的美好情感，學習氛圍，校園文化等。VR技術的發展也讓遠程教育變得更真實可靠，人們可以足不出戶，真實地體驗到坐在教室里上課的真實感，還可以與老師參與互動，學生還可以根據自己的喜好虛擬某個人物給自己上課，從而讓學習變得更輕松高效。VR技術還可以運用在技能培訓中，如學習駕駛的學員，可以在一個虛構的環境中進行技能練習，教練就不用再擔心學員的安全問題，也節省了油耗費用，減少尾氣排放，保護了環境。飛行員在飛行練習中難免存在一些安全隱患，而虛擬飛行設備卻完全不用擔心這個問題。

7.游戲娛樂

通過穿戴VR設備來觀看視頻電影等，隨著身體的轉動可以360度無死角地代入故事情節中，從而給人身臨其境之感。VR游戲也興起了一波熱潮，游戲的代入感是評判一款游戲是否驚險刺激的重要依據，VR游戲極大地提升了游戲的這一特征，從而獲得更多玩家的喜歡。

8.醫學應用

人們在學習解剖時受到條件和材料的限制，鍛煉解剖的機會不多，且種類缺乏，但通過VR技術人們可以很容易了解到人體的結構，以及其他動物類型的構造。在虛擬實驗室里，人們可以對各類“尸體”進行反復多次解剖練習。通過反復的手術，醫生在做手術前才能成竹在胸，尋找最佳的手術方案，從而提高手術熟練度。