浅析vr技术及其应用

张若洲

[摘 要]虚拟的环境主要是通过计算机生产的，在视觉、听觉、触觉等方面作用于用户，从而产生身临其境般的感觉。这是一门和计算机、图像处理和模式识别、语音及音响处理、人工智能技术、传感和测量以及反正等技术有机结合的技术。借助计算机，我们便能过进入该虚拟环境中，对其中的对象进行操控，从而实现交互。基于此，本文详细探讨了vr技术及其应用领域。

[关键词]vr技术 虚拟现实技术 应用

中图分类号：TU741.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0366-01

Vr技术即虚拟现实技术，这是一种通过对人的视觉、听觉以及触觉等行为进行模拟的高度仿真人机交互技术。这是一门交叉性的学科，涉及到了包括计算机图形学、计算机仿真技术、人机交互技术、人工智能技术、多媒体技术以及传感技术等领域的学科。无论是其生成的视觉环境，还是音效，都是立体的，所以这种技术改善了人和计算机之间原本单调、生硬以及被动的状态，让人在身临其境般的感受中恋恋不舍。

一、vr技术简介

（一）vr技术的概念及分类

虚拟现实技术也叫做vr技术，它所指的是借助于三维图形生成技术、多传感交互技术、多媒体技术、人工智能技术以及人机接口技术等新兴技术，营造成三维逼真的虚拟环境。该技术是通过创设文字图形、图像、动画、声音以及视频等各种信息为一体的人机交互环境，建设内容丰富、图文并茂且动静结合的虚拟环境。置于此环境中，能够极大的刺激着人们的大脑、眼睛、手、口等器官，让人在身临其境中体会到近乎真实的感受。

按照支持设备来分类，可以分成沉浸式和非沉浸式。沉浸式主要是除了计算机的标准设备以外，还应该加入那些比较特殊的外部设备，从而为体验者提供更多可以感知的视觉、触觉以及嗅觉等信息。这些外部设备可以是三维立体显示器，也可以是数字手套等。非沉浸式主要指除了计算机的标准设备以外，不加入其他的外部设备，只为用户提供视觉和听觉的感受，尽可能的通过计算机软件，为用户营造出虚拟现实的环境。

按照漫游的方式来进行分类，可以分成自动漫游以及交互式漫游。自动漫游主要指制作者需要先将漫游的路径设定好，再由计算机按照预先设定好的路径将虚拟的场景展现出来。交互式漫游和自动漫游存在的一个最大不同之处便是其漫游路径，前者是由体验者借助于鼠标、键盘以及其他的特殊设备来进行操作的，不会受到角度和方位的限制便能够看到虚拟的场景。

（二）vr技术的特征

第一，沉浸感。主要指vr技术能够使得使用者和计算机之间实现完全的自然交互，从而陶醉于所创设的虚拟环境中。

第二，交互性。主要指vr技术能够使得使用者不再被动的接受信息，而是借助于交互输入设备，实现对虚拟物体的操作，从而将虚拟的环境改变。

第三，想象。主要指vr技术能够使得使用者站在定性和定量有机结合的环境里，实现理性和感性的双重认知，从而更深入的了解，并产生新的创意。

二、vr技术的应用

（一）教育培训中的应用

首先，通过vr技术可以用来演示设备的工作过程。我们知道不管是机械设备，还是电子设备，或者是其他的很多设备，其工作的过程我们是无法看到的。如果借助于挂图教学，必然是无法将其立体且连续的展现在我们眼前，但是，如果通过vr技术，则可以将设备的工作过程展现在我们眼前，使学生能够更加直观的看到设备的工作过程，从而明白工作原理，提升教学效果。

其次，通过vr技术能够将工程中难以展示的损坏现象展现出来。它主要应用于施工工程教学，由于这些教学中会涉及到设计以及施工不当而造成的事故现象，但是这些现象要想在现实中模拟出来，肯定是不太可能的，而借助于vr技术，则可以把各种不同事故的原因，以及各种事故形象的展现给我们。

当然，在教育领域中，vr技术的也应用还有很多，比如医学教学，可以通过构建虚拟人体，使学生能够更清楚的知道人体的构造和功能。总的来讲，vr技术通过生动且逼真的将教学内容展现在学生的面前，来促使学生更好地掌握知识，提升学生的积极性，最终提升教学效果。

（二）在医学中的应用

Vr技术在医学中的应用也是极富意义的。具体来讲，通过对vr技术的应用，能够帮助我们在虚拟的环境当中，构建虚拟的人体模型，并结合跟踪球以及感觉手套等，又能够帮助学生更好的了解和明白人体的结构，这种方式显然要比教科书来的有效。另外，借助于vr技术，能够更好地为医疗手术训练服务，比如可以通过CT以及MRI数据，在计算机中建立人体的模型，或者专门建立某一个器官的模型，通过为其赋予物理特征，加之数据手套等高精度交互工具，便能够为学生模拟一个手术过程，从而更深刻的帮助学生记忆。此外，vr技术在医学领域的应用还能够应用于解剖教学以及复杂手术过程的规划等等，还可以在手术中，给予操作上的辅助，并对手术的结果做出预测。

（三）在建筑中的应用

和上面两种应用不同的是，在建筑处理上的应用，主要可以分为两个方面，第一，建筑物面很多的处理中；第二，建筑每一个面材质比较复杂的处理中。具体来讲：

Vr技术在规划设计中的应用，主要是通过构建建筑动画的方式，来把规划的区域展示出来，从而可以站在各个角度上全方位的进行审视，并站在更高决策层进行完善。

Vr技术在建筑设计中的应用，主要是通过构建建筑动画的方式，不但能够对建筑物的外观进行观察，从而判断其有没有满足业主要求。而其还能够判断建筑和周围环境的和谐与否，避免了建造完成之后才发现和所在区域原本风格不协调的问题。

Vr技术在装饰设计中的应用，通过构建建筑动画的方式，设计师可以把设计的方案展现给客户，客户能够从中观察，从而发现问题提出要求，和设计师进行交流，表达他们的想法，更好地完善方案，从而更符合客户要求。

当然，除了上述所说的应用领域，vr技术还被广泛的应用于制造业、军事等多种领域，总的来说，vr技术下营造的虚拟现实是极富活力且有着广阔应用前景的，它的发展是传统交流方式的革命性飞跃，实现了人机的更人性化交互，是一种值得推广和使用的技术。

参考文献：

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