關(guān)于虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機通信中的應(yīng)用研究

李永甲

（江蘇省無錫市藍(lán)深遠(yuǎn)望科技股份有限公司，江蘇 無錫 214000）

0 引 言

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的持續(xù)發(fā)展進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與計算機通信技術(shù)的結(jié)合成為人們關(guān)注的重點，二者的結(jié)合與應(yīng)用對人們的生活提供了極大的便利，同時也給經(jīng)濟(jì)社會帶來了良好的發(fā)展契機[1]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對現(xiàn)實世界中的場景進(jìn)行有效模擬，還能結(jié)合現(xiàn)實世界中的客觀信息與知識，以計算機為基礎(chǔ)進(jìn)行準(zhǔn)確合理的呈現(xiàn)，從而使人們能快速明白其要表達(dá)的含義，并通過操作進(jìn)行交互實踐。當(dāng)前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還在持續(xù)不斷的發(fā)展，同時它在社會各個領(lǐng)域的應(yīng)用范圍也在逐漸擴(kuò)大，因此對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用需要更加重視[2]。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本概念和技術(shù)特征

1.1 基本概念

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是1種綜合性的融合技術(shù)，涵蓋傳感測量、三維現(xiàn)實、三維建模以及人機交互等多種技術(shù)。以現(xiàn)實中的實際場景作為參考，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)轉(zhuǎn)化場景中所有復(fù)雜的對象信息及概念，讓所有的信息都變成能被具體感知的信息。運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行規(guī)范化處理，創(chuàng)造出人們易于理解并產(chǎn)生認(rèn)同的相關(guān)事物。虛擬空間環(huán)境不僅能給人帶來各種不同的感官體驗，還可以實現(xiàn)人與虛擬空間環(huán)境的交互，從而讓真實感更強烈[3]。

1.2 技術(shù)特征

虛擬現(xiàn)實技術(shù)具備許多傳統(tǒng)技術(shù)不具備的技術(shù)特征，這些技術(shù)特征主要有4個方面的表現(xiàn)。

（1）構(gòu)想性特征。通過虛擬實現(xiàn)技術(shù)能將人們的抽象意識具體化、形象化，如抽象的東西、抽象的感情、抽象的構(gòu)造等，同時讓人們的意識情感得到更加準(zhǔn)確的表達(dá)。

（2）沉浸性特征。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以讓用戶通過相關(guān)虛擬現(xiàn)實設(shè)備與虛擬場景空間進(jìn)行信息交互，通過虛擬場景空間讓其感覺置身于現(xiàn)實場景，對自身的意識情感及相關(guān)動作在虛擬場景空間進(jìn)行投射，從而讓用戶有身臨其境的體驗。

（3）全息性特征。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建虛擬場景空間中的信息渠道與感覺通道，并反饋給用戶，讓用戶能接收相關(guān)的信息和感覺，根據(jù)信息和感覺的廣度與深度達(dá)到模擬現(xiàn)實感覺的要求。

（4）交互性特征。用戶通過相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行輸入輸出操作，從而達(dá)到與虛擬場景空間的人或物等進(jìn)行信息交互的目的。一般情況下，虛擬現(xiàn)實設(shè)備的使用需要經(jīng)過專業(yè)的技能培訓(xùn)，常見的交互裝備有鍵盤、鼠標(biāo)、特殊頭盔等[4]。

2 虛擬現(xiàn)實常見的技術(shù)形式

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的常見形式主要有3種，分別是立體視覺顯示技術(shù)、真實感實時繪制技術(shù)以及三維虛擬聲音實現(xiàn)技術(shù)。這些技術(shù)均可以結(jié)合實際情況單獨使用，但是為了讓人們得到全方位的虛擬場景空間體驗，總是將其綜合使用，讓虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點得到充分發(fā)揮。

2.1 立體視覺顯示技術(shù)

視覺是虛擬現(xiàn)實場景中的核心組成部分，只有在虛擬場景空間有效形成用戶的視覺感知，才能讓用戶得到逼真的視覺體驗，因此立體視覺顯示技術(shù)在虛擬現(xiàn)實中的應(yīng)用十分重要。對于立體視覺顯示技術(shù)，需要運用相關(guān)設(shè)備對用戶進(jìn)行視覺屏蔽，然后用虛擬場景空間的高仿影像覆蓋人的視覺范圍，讓用戶從虛擬影像中獲取相關(guān)視覺信息，從而產(chǎn)生視覺感知的體驗[5]。

2.2 真實感實時繪制技術(shù)

真實感實時繪制技術(shù)是對現(xiàn)實世界的具體物體進(jìn)行虛擬繪制，產(chǎn)生虛擬模型。同時它模擬了現(xiàn)實世界中該物體的物理屬性，因此在虛擬場景空間中具備同樣的物理屬性，讓用戶感覺現(xiàn)實世界與虛擬世界的物體一樣，從而產(chǎn)生更真實的感觀體驗[6]。

2.3 三維虛擬聲音實現(xiàn)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實場景要想實現(xiàn)全方位的模擬，不僅要在視覺與感官上保持一致，聽覺也極其重要，三維虛擬聲音實現(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用解決了虛擬現(xiàn)實技術(shù)中聽覺模擬的問題。三維虛擬聲音實現(xiàn)技術(shù)通過高仿三維立體聲的播放來進(jìn)行模擬，讓虛擬現(xiàn)實技術(shù)的模擬更加完美。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機通信中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用價值

計算機通信中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)改變了用戶的工作方式，不僅提升了用戶的工作能力和工作水平，而且滿足了用戶的個性化需求。通過在計算機通信中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，健全了計算機通信制度，并且降低了安全風(fēng)險，減少了通信漏洞，提高了服務(wù)器的利用率，降低了硬件的投入成本與能耗成本。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算通信中起到了安全保障作用，促使計算機通信行業(yè)得到了長足的發(fā)展。

3.2 應(yīng)用前提

計算機通信中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用對幀頻和延遲有較高的要求，為確保動態(tài)的圖形能達(dá)到三維環(huán)境的生動性要求和對可交互操作的要求，需要調(diào)整圖形幀頻，幀頻必須超過8幀/s，同時延遲時間應(yīng)該控制在0.1 s之內(nèi)。在有充足條件的情況下，可以將幀頻調(diào)整到10幀/s以上，從而增強虛擬圖形的真實感。為了確保虛擬畫面的高精度呈現(xiàn)，對計算能力也有較高的要求，不僅要滿足幀頻和延遲時間的計算要求，還要滿足對虛擬場景空間畫面的計算要求。如果碰到復(fù)雜虛擬場景空間出現(xiàn)了計算能力不足的情況，很可能會導(dǎo)致虛擬場景空間的呈現(xiàn)畫面缺乏精確度。此外，為了保證虛擬場景空間呈現(xiàn)的流暢性，對硬件及網(wǎng)絡(luò)也有較高的要求，一般要求內(nèi)存超過15 GB，網(wǎng)絡(luò)寬帶超過500 Mb/s。

3.3 應(yīng)用實踐

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機通信領(lǐng)域的應(yīng)用有著不凡的表現(xiàn)，主要表現(xiàn)在虛擬交換、IP 虛擬專用網(wǎng)（Virtual Private Network，VPN）、虛擬呼叫中心、虛擬現(xiàn)實平臺管理4個方面。

3.3.1 虛擬交換

公共交換電話網(wǎng)絡(luò)（Public Switched Telephone Network，PSTN）具有語音通信的作用，屬于計算機通信的范疇。虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要應(yīng)用在程控交換設(shè)備上，其中虛擬交換機（Centrex）業(yè)務(wù)的發(fā)展就是基于虛擬交換。Centrex業(yè)務(wù)中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過vSwitch取代了傳統(tǒng)的pSwitch，并采用vSwitch作為2層交換機的連接渠道，讓其與外界網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，同時引入其他的相關(guān)技術(shù)，大幅提升交換機的性能。vSwitch能讓數(shù)據(jù)報文的傳輸?shù)玫接行е危ㄟ^用戶交換機與交換機總機、虛擬電話網(wǎng)的連接，有效解決了交換機信令沖突等問題，從而讓本地網(wǎng)絡(luò)的運行更加穩(wěn)定順暢。除此之外，Centrex 業(yè)務(wù)還大大降低了人力資源管理的要求，借助數(shù)據(jù)庫、多媒體等相關(guān)工具，掌控計算機通信的實時動態(tài)，從而提高計算機通信的質(zhì)量，保障其穩(wěn)定性。

3.3.2 IP VPN

在IP網(wǎng)絡(luò)中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在IP VPN方面。通過虛擬配置的方式對資源進(jìn)行存儲，其本質(zhì)是在不改變物理存儲空間大小的情況下進(jìn)行邏輯劃分和存儲，對資源進(jìn)行有效管理。虛擬存儲可以實現(xiàn)智能虛擬配置，并且可以跨空間進(jìn)行分布式存儲，因此在計算機通信中得到了較為廣泛的應(yīng)用。虛擬主機則是將服務(wù)器資源進(jìn)行劃分，通過資源的劃分形成多個新的獨立虛擬主機，每個虛擬主機都有獨立的資源，如獨立的IP地址、域名、Web網(wǎng)站等資源，同時新的虛擬主機都能實現(xiàn)獨立的聯(lián)網(wǎng)功能。IP VPN的服務(wù)客戶主要有中小型企業(yè)、應(yīng)用服務(wù)提供商以及互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商等。虛擬專業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)是基于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，能夠保證數(shù)據(jù)的有效性和可靠性。數(shù)據(jù)傳輸過程中，計算機網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)阻塞、網(wǎng)絡(luò)中斷等情況，這一問題通過虛擬專業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)可以得到有效改善。虛擬專業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)將數(shù)據(jù)資源有效地存儲在相關(guān)的虛擬存儲空間中，確保在傳輸過程中遇到各種突發(fā)網(wǎng)絡(luò)問題時數(shù)據(jù)資源不會丟失，等到網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時，數(shù)據(jù)資源可以繼續(xù)進(jìn)行傳輸。

3.3.3 虛擬呼叫中心

在增值業(yè)務(wù)平臺上，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在虛擬呼叫中心，不僅能夠提高相關(guān)人員的工作效率，降低工作難度，同時還能快速對資源進(jìn)行整合和調(diào)用。虛擬呼叫中心是智能化、虛擬化的1種業(yè)務(wù)，以網(wǎng)絡(luò)電話作為業(yè)務(wù)主體，實現(xiàn)電話間的轉(zhuǎn)接。在虛擬呼叫中心的基礎(chǔ)上衍生出其他擴(kuò)展業(yè)務(wù)，如虛擬多媒體呼叫中心，主要應(yīng)用于中小型企業(yè)，提供了1個客戶與企業(yè)之間溝通交流的服務(wù)平臺。

3.3.4 虛擬現(xiàn)實平臺管理

基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)虛擬化管理，將計算機通信的人力資源管理進(jìn)行分離，借用相關(guān)設(shè)備進(jìn)行管理。此外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以與多媒體技術(shù)、云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等相互結(jié)合，延伸虛擬化管理平臺的范圍，同時提高企業(yè)的管理水平。

3.4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機通信中的應(yīng)用發(fā)展趨勢

對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)而言，雖然自身的優(yōu)勢很大，但是還有一定的局限性?；诖?，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機通信中的應(yīng)用發(fā)展要根據(jù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)自身的完善程度來決定，同時也要結(jié)合計算機通信的應(yīng)用發(fā)展契機。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機通信中未來的發(fā)展方向?qū)⑹歉呖萍蓟?、環(huán)?；爸悄芑瑢崿F(xiàn)多學(xué)科、多技術(shù)的綜合應(yīng)用。

4 結(jié) 論

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機通信中的應(yīng)用較為廣泛，能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)通信資源，提高相關(guān)工作效率，改變了人們的工作和生活模式，同時對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也有著重要的推動作用。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的完善，結(jié)合其他相關(guān)先進(jìn)技術(shù)，在計算機通信中進(jìn)行深度的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用挖掘，促使虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展。