三維虛擬現實技術在現實中的應用

楊紅宇?趙礪

摘要：隨著三維虛擬現實技術的發展，其逐漸被應用到多個領域之中。本文主要探討三維虛擬現實技術在掃描技術中的應用、三維虛擬現實技術在家具設計中的應用以及虛擬現實技術在文物保護中的應用。

關鍵詞：三維虛擬現實技術;掃描;家具設計;文物保護

一、三維虛擬現實技術與三維掃描技術

三維虛擬技術與三維掃描技術的有機結合，在應用角度上能夠使正向工程還有快速還原應用中的到了跨越式的發展。虛擬現實技術是通過圖像來生成一個模擬仿真的三維空間，以實現三維虛擬效果。而三維激光掃描技術則是依靠激光脈沖作用到真實視景中，通過激光發射還有逐點測繪，把物體的結構形態和對象坐標系統生成于電腦之中，隨后經過三維實體建模以及點云處理，最后重構出真實的視景。兩者結合的特點非常明顯，其能夠結合圖象圖形技術再現真實的場景，也能夠由將采集的真實世界由精確數據做保證。

二、三維虛擬現實技術在家具設計中的應用

（一）打破了時間和空間的界限。

三維虛擬現實技術的應用使得家具設計的體驗徹底改變，傳統的圖片體驗形式已經過時。用戶可以通過設計師制造的虛擬場景，從不同方位不同角度體驗家具的設計效果。從家具空間的第一步展示，前所未有的科技感映入眼簾，帶我們走進了一個全新的科技空間。

（二）結束了用戶對于專業圖紙認知的障礙。

三維虛擬現實技術在家具設計中的應用結束了用戶對于專業圖紙認知的障礙。用戶對于藝術設計的專業知識了解很少，以至于看到圖紙時一頭霧水，這樣給用戶和設計師之間的交流上造成了障礙。三維虛擬現實技術使得設計出來的家具更具立體感，畫面感強烈，用戶會有更好的體驗。客戶可以根據自己的喜好進行體驗，不在依靠復雜的圖紙。

（三）節省了設計成本

設計師設計好了家具不一定都能獲得用戶的滿意，往往要經過一次次的修改。設計師在圖紙上一次次的修改，給用戶的感覺還是沒有畫面感。反復的修改都會帶來大量物力和人力資源的浪費。三維虛擬現實技術的應用能夠節省很多設計成本，全數字化的場景展現著用戶面前，用戶體驗感更好，反而修改的地方也會更少。即便是修改，也是通過計算機進行更新，這樣在很大程度上避免了資源浪費。

（四）良好的用戶體驗

良好的用戶體驗才是設計師以后追求的目標。設計不能僅停留在設計師修改，用戶提出意見等層面上，而是用戶參與到整體的設計之中，設計師可以根據用戶的生活習慣以及個人喜好進行家具的空間布局，這樣用戶更能看到設計師的專業水準。

三、三維虛擬現實技術在文物保護中的作用

（一）有助于豐富文物的展示機會

三維虛擬現實技術具有強大的展示功能，有利于實現多方位的觀賞要求，尤其是在文物保護中能夠起到非常重要的作用。通過三維虛擬現實技術，有利于將文物轉換為可以欣賞的立體影像。在加上虛擬仿真技術的配合，能夠帶給觀眾身臨其境的感受。這樣的體驗有利于提升文物的展示效果。三維虛擬現實技術能夠以最好的效果將文物的原貌展現在觀眾面前，更有利于突出文物的文化價值和特色。比如，對我國的長城進行數字系統的構建，利用數字的真實數據進行虛擬現實程序編寫，可以從不同方面展示長城的風格特點。可以說，通過三維虛擬現實技術的運用有利于拓展文物的展示方式，使觀眾對我國的文物的觀賞性提高，拓寬了觀眾的文物知識面。

（二）有助于增強文物保護效果

三維虛擬現實技術的應用能夠豐富文物的展示途徑，有利于文物的保護，有利于應對文物在個別環境下出現褪色、氧化、風化等問題，還能夠避免文物出現運輸中被破壞的問題。

三維虛擬現實技術在文物中的應用能夠使文物實現影像化，呈現給人們更為直觀和立體的視覺享受，再依靠復原技術、修復技術等現代化技術的幫助下，節省下平時修復文物的很多時間。三維虛擬現實技術的應用下，有助于文物對保護方式的選擇，在依靠虛擬影像和別的輔助技術下，能夠從不同角度和不同方位展示文物的樣子。尤其是大型的文物建筑群，三維虛擬現實技術更能夠體現它的價值。通過三維虛擬現實技術實現3D立體虛擬景區，讓觀眾更加直觀的看到文物的真實形態。

（三）在文物保護中突破時間空間局限

三維虛擬現實技術能夠以數字化的方式傳播和存儲信息，它是數字化技術手段中最具有優勢的技術。三維虛擬現實技術在文物中的應用，有利于拓展文物的展示時間。三維虛擬現實技術能夠將文物立體的呈現在觀眾面前，人們不用到文物保存的所在地，就能夠欣賞文物最真實的狀態。還一些重要的文物不能夠運輸和搬運，同樣有些文物也受環境和地方等因素的影響，對于這些文物而言，三維虛擬現實技術的應用使觀眾能夠直觀的看到這些寶貴的文物，可以說三維虛擬現實技術拓寬了人們的視野，使不方便展示的文物也能夠通過科學技術展示出來。所以，三維虛擬現實技術在文物保護中的作用非常明顯。通過三維虛擬現實技術的運用，有利于豐富文物的展示方式和渠道。

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作者簡介：

楊紅宇（1976.11.13），男，黑龍江大慶人，本科、碩士學位，副教授，研究方向：工業設計及其使用環境。

趙礪（1980.10.31），女，河北邯鄲，碩士研究生，副教授，研究方向：產品設計。

課題：校級橫向課題《非接觸式家具外觀三維掃描設備研發設計》、河北省科學技術廳項目：《三維虛擬數字現實技術在文化遺產保護中的應用》 課題編號：16215801