虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用前景

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用前景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在過(guò)去幾年中迅速發(fā)展，正在成為信息技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)熱門話題。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用前景也在逐步上升。本文將從虛擬現(xiàn)實(shí)的定義、發(fā)展歷程、技術(shù)特點(diǎn)以及應(yīng)用前景四個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析。一、虛擬現(xiàn)實(shí)的定義虛擬現(xiàn)實(shí)是人類和計(jì)算機(jī)之間的交互技術(shù)，它是將計(jì)算機(jī)生成的虛擬世界和人類的生理感覺(jué)相融合，讓人類沉浸在真實(shí)感十足的虛擬場(chǎng)景中，可以手持與環(huán)境互動(dòng)，增強(qiáng)參與感而實(shí)現(xiàn)的全感官交互技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)是通過(guò)計(jì)算機(jī)生成虛擬場(chǎng)景，模擬真實(shí)世界的光、影、聲、色等氛圍，使人身臨其境感悟虛擬現(xiàn)實(shí)世界體驗(yàn)。二、虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展歷程虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展歷程可以大致分為三個(gè)階段：早期實(shí)驗(yàn)階段、商業(yè)應(yīng)用階段和新興潛力階段。1.早期實(shí)驗(yàn)階段虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在20世紀(jì)60年代后期開(kāi)始發(fā)展。在此之前，人們只能通過(guò)計(jì)算機(jī)打造二維圖形，無(wú)法產(chǎn)生仿真度達(dá)到真實(shí)感的三維圖形。1968年，美國(guó)麻省理工學(xué)院的伊萬(wàn)·蘇澤蘭(IvanSutherland)提出了虛擬現(xiàn)實(shí)的概念，并開(kāi)發(fā)出了第一款虛擬現(xiàn)實(shí)裝備——頭戴顯示器(HMD)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)兩個(gè)小電視屏幕顯示圖像，并采用頭部跟蹤傳感器技術(shù)，可以將虛擬世界中人的頭部動(dòng)作實(shí)時(shí)傳回計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)了首個(gè)"立體"虛擬場(chǎng)景的交互。2.商業(yè)應(yīng)用階段在20世紀(jì)90年代，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)入到商業(yè)應(yīng)用階段。1991年，美國(guó)SEGA公司發(fā)布了“SEGAVR”，致力于打造一款具有全感官交互的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲。1996年，美國(guó)的Virtus公司發(fā)行了首個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)建模軟件——VirtusWalkthroughPro，使得用戶在計(jì)算機(jī)上可以構(gòu)建、瀏覽三維場(chǎng)景。同年，Virtuality公司也推出了多款虛擬現(xiàn)實(shí)游戲，如炮臺(tái)、Galaxians等。從此，虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)始走向大眾市場(chǎng)。3.新興潛力階段虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展逐漸進(jìn)入新興潛力階段，在科技應(yīng)用、軍事、醫(yī)療、娛樂(lè)等多個(gè)領(lǐng)域展開(kāi)不同形式的實(shí)際應(yīng)用。2012年，谷歌推出了一款虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡“GoogleGlass”，通過(guò)頭戴式智能顯示，體驗(yàn)更加清晰、自然。2016年，Oculus公司的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡OculusRift首次面市。如今，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域中，包括游戲、電影、健身、教育培訓(xùn)等。三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特點(diǎn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有多個(gè)獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)，可以提高人類體驗(yàn)活動(dòng)世界的全感官交互體驗(yàn)，主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：1.沉浸感虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠讓用戶完全沉浸在虛擬的環(huán)境中，與真實(shí)世界的感覺(jué)相似。同時(shí)，通過(guò)真實(shí)的互動(dòng)性和反饋，能夠?yàn)橛脩籼峁┱鎸?shí)、深入的體驗(yàn)。2.交互性虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中最重要的特點(diǎn)是互動(dòng)，它可以提供高度的用戶自由度，同時(shí)也為一些復(fù)雜的可視化信息提供了完美解決方案。3.視覺(jué)性虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最顯著的特點(diǎn)之一是視覺(jué)性，可以將虛擬世界中的畫面呈現(xiàn)得生動(dòng)、清晰、真實(shí)。4.創(chuàng)意性虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也具有極強(qiáng)的創(chuàng)意性，在傳媒與教育中應(yīng)用場(chǎng)景頗具想象空間。綜上，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)擁有沉浸、交互、視覺(jué)及創(chuàng)意性等強(qiáng)大的技術(shù)特點(diǎn)，非常適合文化傳承與教育等方面的應(yīng)用。四、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景很廣泛，在文化傳承、教育培訓(xùn)、科技娛樂(lè)方面都具有廣泛的應(yīng)用前景。1.文化傳承虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將真實(shí)的文化與歷史場(chǎng)景與計(jì)算機(jī)形成虛擬環(huán)境融為一體，可幫助用戶更好更直觀地了解文化的展現(xiàn)。例如：全球一些著名的博物館，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展“VirtualMuseum”分分鐘就能帶您前往一些優(yōu)美而不實(shí)際到達(dá)的博物館小角落，感悟萬(wàn)物之間的交互及深層次想象。2.教育培訓(xùn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可通過(guò)數(shù)字化進(jìn)行教育培訓(xùn)的全方位創(chuàng)意和觀感表達(dá)，可以為學(xué)生和老師在課堂氛圍與互動(dòng)上構(gòu)建更加富有用戶體驗(yàn)的場(chǎng)景。例如，數(shù)學(xué)與物理理論方面的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)場(chǎng)景。3.醫(yī)學(xué)研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以在醫(yī)學(xué)方面應(yīng)用，幫助醫(yī)生提高互動(dòng)和溝通工作的質(zhì)量，以及協(xié)助醫(yī)生處理手頭的任務(wù)。如醫(yī)學(xué)研究者可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)儀器來(lái)了解電子顯微鏡等復(fù)雜投影審美模型。4.娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)的重要替代品之一，可以在電腦、手機(jī)等載體中實(shí)現(xiàn)全感官沉浸式體驗(yàn)，例如3D影視、VR游戲等等。它能夠讓用戶全身投入到虛擬的世界中，隨時(shí)隨地享受極致的娛樂(lè)體驗(yàn)，這也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的重要應(yīng)用方向。如兩只皮球，這個(gè)由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作的網(wǎng)球游戲,甚至已經(jīng)成為近幾年來(lái)相當(dāng)受歡迎的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲之一。總之，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在近年的快速發(fā)展和不斷探索中，正逐漸成為科技領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)熱門