VR技術和數字媒體技術的結合及應用

摘要：VR技術作為當代新型技術之一，是集計算機軟硬件技術、機器人技術、傳感技術以及人工智能等多種技術為一體的產物，其發展能為社會帶來巨大的變革，其出現也為數字媒體技術的發展提供了新的方向。鑒于此，文章主要對VR技術、數字媒體技術的概念與特點進行闡述，同時分析這兩種技術的結合及其應用，以便為以后技術的發展提供參考。

關鍵詞：VR技術;數字媒體技術;結合

中圖分類號：TP37;TP391.9? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2021）07-0079-03

Combination and Application of VR Technology and Digital Media Technology

YANG Henghong

（Guangzhou College of Technology and Business，Guangzhou? 528138，China）

Abstract：As one of the contemporary new technologies，VR technology is a product integrating computer software and hardware technology，robot technology，sensor technology，artificial intelligence and other technologies. Its development can bring great changes to the society，and its emergency also provides a new direction for the development of digital media technology. In view of this，this paper mainly expounds the concepts and characteristics of VR technology and digital media technology，and analyzes the combination and application of these two technologies，so as provide reference for the development of technology in the future.

Keywords：VR technology;digital media technology;combination

收稿日期：2021-03-08

基金項目：2020年廣東本科高校教學質量與教學改革工程項目;廣州工商學院2019年度校級特色專業建設項目（TS201903）

0? 引? 言

VR技術最早于1989年由美國進行研究開發，是多技術結合的一種人機交互技術，該技術的出現與快速發展使人們的生活質量得到顯著的提升，其與數字媒體技術的結合應用也在學術界掀起了一股居高不下的科研熱潮。為了適應時代的發展以及人們需求的變化，有必要對VR技術與數字媒體技術的結合應用進行進一步探究，以發揮出這兩種技術更大的作用。

1? VR技術的概念及特點

1.1? VR技術的概念

VR技術又稱為虛擬現實（Virtual Reality）技術，是自20世紀起興起的一種新型成像技術，該技術以計算機為基礎，利用多種高科技手段將虛擬和現實相結合，從而為人們創建一個虛擬的環境。在該環境中人們可以感受觸覺、聽覺、視覺等信息，進行沉浸式體驗，實現人機交互。

1.2? VR技術的特點

對于VR技術而言，沉浸性是其最大的特點。VR技術主要是利用穿戴性設備來較大限度地屏蔽外界環境對自身感官的干擾，同時提高用戶自身對虛擬環境的刺激感知及精神反饋，讓用戶能身臨其境，仿佛進入真實世界。除沉浸性以外，交互性也是VR技術的特點之一。VR技術能夠實現真正的人機交互，虛擬環境往往是根據現實環境以及適當的想象力所構建的，當用戶進入到虛擬環境時，可通過穿戴性設備對環境中的物體進行操作，而該物體甚至是用戶當前所處環境會隨著用戶的操作而有對應的變化，提高用戶的使用體驗。當然，這種變化不是機械式的，在虛擬場景中物體會根據不同程度的操作以及現實中的物理定律做出對應程度的變化。此外，VR技術還具備想象性的特點。在虛擬環境中，用戶可以根據自身的行為以及交互過程中獲取的信息進行推理，從而對未來的發展動態進行想象，以此激發用戶的主觀能動性及創造性思維。

2? 數字媒體技術的概念及特點

2.1? 數字媒體技術的概念

作為當代代表性技術之一的數字媒體技術同樣也是多領域結合的產物，該技術是一種方興未艾的信息化技術，它主要通過現代計算機網絡技術，綜合處理各類媒體信息（包括：文字、圖像、圖形、聲音、動畫、視頻等），使抽象的信息變成可感知、可管理和可交互的[1]。隨著當前網絡和計算機技術的發展，數字媒體技術越來越多地應用在各個行業當中，如政府部門、金融行業、商業領域以及智能機器人等，各地數字媒體技術產業產值快速增長，早在2010年我國數字媒體內容產業規模就已經達到兩千多億元。圖1為數字媒體技術應用產業鏈（圖片來源于中國產業信息網《2013—2017年中國數字新媒體行業競爭格局及未來發展趨勢報告》）。

2.2? 數字媒體技術的特點

對數字媒體技術而言，其首要特點即數字化。數字媒體技術是指利用一定的設備將圖像、視頻、音頻等各類數據轉化為計算機能夠識別的二進制數進行處理和傳播的一門技術，而這樣的數字形式能使數據更加簡單精確，降低數據類別造成的差異影響，提高數據處理的效率，而這數據類型繁多也讓該技術具備多樣性的特點。其次數字媒體技術還具備交互性的特點，交互性是數字媒體區別于傳統媒體的主要特點之一。對數字媒體而言，網絡是其主要的傳播載體，通過利用網絡的特性及計算機技術的快速發展，數字媒體技術能為用戶提供主動選擇及控制信息的手段，從而增加用戶對信息的有效使用[2]。

3? VR技術和數字媒體技術的結合應用

由于VR技術和數字媒體技術的快速發展及其自身的技術優勢，很多企業甚至政府機構投入了大量的人力物力來挖掘其更多的潛在價值。如今這兩種技術的結合在各個行業的多個領域都得到了極為廣泛的應用，除了廣為人知的游戲領域以外，還有醫療領域、汽車領域、建筑領域等。這些技術的應用極大地帶動且促進這些行業的快速發展，而傳統行業與新技術的結合也使人們的生活更為便利。

3.1? 醫療領域

眾所周知在醫療領域中病患的情況是復雜多變的，在傳統的醫療方式中，針對常見病例醫生能根據專業的醫學知識和豐富的臨床經驗來確定手術方案，但對發病率極小的特殊病例而言，由于缺少實踐數據及對應理論知識的支撐，手術風險大大增加，導致病患的生命安全無法得到保障。而今以VR技術為載體的數字媒體技術能較好地改善這一現象，通過虛擬現實手術設備的開發，醫生能在手術之前進行模擬手術實驗，通過不同方案的實施獲取對應的仿真結果，同時提高醫生對該手術流程的操作熟練度，以降低后續手術過程中的風險性[3]。

此外VR技術在醫學領域中的應用還能在無法進行人體實驗的情況下為學生提供真實且成本較低的手術練習，加深他們對手術的了解和體會，為以后的實踐打下基礎。如文獻[4]中唐實等人設計并實現的一款基于VR技術的心臟醫療輔助系統，該系統主要以醫生模式和護士模式出發，為用戶提供從進入手術室到手術結束的一系列模擬操作。整體手術過程中需要醫生與護士相互配合完成心臟搭橋手術，同時針對不同的突發狀況做出對應的應變處理。

3.2? 汽車領域

隨著VR技術的大規模使用，各大車企紛紛將其應用于汽車設計、汽車生產、汽車碰撞測試以及汽車銷售等過程當中，VR技術也在發展過程中逐漸走向成熟。如早期的汽車測試階段主要采用樣車進行碰撞測試，每次測試都會根據結果對樣車進行改良然后再進行生產、測試、改良的流程，以此循環反復直至達到目標為止，而樣車的生產對人力、資金以及時間來說都需要一定程度的耗費。而今引入VR技術之后，結合其他計算機設備能對車輛碰撞測試進行模擬仿真，利用虛擬車輛在不同的模擬環境下進行測試，根據仿真結果對車輛進行改良，提高了汽車設計生產的效率。

而在傳統的汽車銷售過程中，車行往往還會為客戶提供試車服務，但這種服務經常會受到天氣、地點以及道路車況等因素的影響，而VR技術和數字媒體技術的結合應用則能很好地解決這些問題。VR技術能模擬不同路況及地形的駕駛環境，用戶可通過選擇適合試駕車型的模擬環境進行模擬試駕，達到在室內即可享受跑車、越野車等車型試駕體驗的目的，通過觸覺、視覺及聽覺來獲取駕駛過程中的各方面感受，極大地保證了試駕過程中的真實性及安全性，同時也體現了VR技術沉浸性的特點。例如豐田和Oculus聯手推出的虛擬現實駕駛模擬器“TeenDrive365”，用戶戴上VR頭盔就能在靜止的駕駛室里進行模擬駕駛，同時該模擬系統所創建的模擬環境還能逼真地還原現實生活中前后車輛發出的喇叭聲、周圍無線電的干擾、車輛剎車時輪胎的變化等，讓用戶能進行沉浸式體驗。

3.3? 建筑領域

隨著信息技術的發展，傳統建筑行業的設計方式越來越無法滿足用戶的需求及時代的要求，無論是數據化的圖紙還是立體化的模型設計，都無法靈活且全面地體現建筑的設計要點，用戶只能根據這些設計方案去想象成品的效果。而當建筑施工過程中遇到突發情況時還需要修改設計方案重新施工，這無疑要耗費大量的人力、物力和時間，可以說傳統建筑行業的設計方式是一種低效率的工作方式。如今以VR技術為載體的數字媒體技術為建筑領域注入了新的生機和活力，該技術能根據數據化的圖紙以及立體化的模型設計構建出虛擬的場景模型，讓用戶能身臨其境地去感受場景中的每一處設計，通過真實的感受進一步優化設計方案，有效提高整體工作的效率以及用戶的滿意度。

以學校實驗樓為例，為了避免校內施工過程中的返工現象學生上課進度造成影響，可以通過VR技術與數字媒體技術先將建筑進行模擬仿真，根據最終的仿真作品對施工方案進行改良，提高整體工作效率。

該建筑模型首先利用三維軟件3ds Max進行場景搭建，充分利用3ds Max強大的建模及渲染功能，而后將創建好的模型導出FBX文件以備后續使用。在當前眾多提供交互的平臺中，Unity3D的功能無疑是強大的，它不僅能應用于影視創作、游戲開發、三維動畫及建筑可視化中，還能用于構建各種VR的互動體驗，因此模型創建完成后即需要通過Unity3D實現交互功能。將生成的FBX文件導入至Unity3D中進行適當調整，結合HTC VIVE及SteamVR即可實現虛擬漫游功能，為用戶提供沉浸式體驗[5]。圖2為調整后的模型在Unity3D中的效果圖。

4? 結? 論

綜上所述，在當前計算機技術快速發展的環境下，VR技術和數字媒體技術的相互融合能為以后的社會發展提供強有力的推力，促進科技的研究與發展。而數字媒體技術借助于VR技術也能為其添加新的活力，擁有更好的發展前景。然而無論是VR技術還是數字媒體技術都還處于發展階段，兩者都有很大的進步空間，只有不斷提高VR技術的真實性及可用性，擴大該技術的應用領域，從而推動數字媒體技術進一步發展，體現我國科技的進步，為人們提供更便利的生活。

參考文獻：

[1] 孫俊菊，錢玉蘭，芮小燕.高校數字媒體技術專業課程教學研究 [J].傳媒論壇，2019，2（23）：26-27.

[2] 王海峪.數字媒體技術與虛擬現實技術的結合分析 [J].信息與電腦（理論版），2020，32（19）：136-138.

[3] 呂觀鳳.以虛擬現實技術為載體的數字媒體技術探究 [J].信息與電腦（理論版），2020，32（16）：157-159.

[4] 唐實，任淑霞，王佳欣，等.基于虛擬VR技術的心臟醫療輔助系統的設計與應用 [J].軟件，2018，39（6）：23-25.

[5] 姜濤.基于Unity 3D的虛擬校園漫游系統設計 [J].中國新通信，2021，23（2）：117-118.

作者簡介：楊恒泓（1995—），女，漢族，廣東汕頭人，專任教師，碩士研究生，研究方向：計算機應用。