用VR看世界
admin
2023-08-12 06:41:36
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“掌握新技术,要善于学习,更要善于创新。”改革开放之后,我们的创新之路才逐渐走上了正轨,特别是近几年,经济发展平稳迅速,大数据新技术不断崛起,日新月异,呈现一片“百花盛开”的景象。

我认为新技术最有代表性的一项技术就是VR。百度上对于VR的学术解释是:一项虚拟现实技术,又被称为虚拟环境、灵境或人工环境,指利用计算机生成一种可对参与者直接施加视觉、听觉和触觉感受,并允许其交互地观察和操作的虚拟世界的技术。从我的角度理解就是利用一项大数据虚拟算法,对想要展示的虚拟影像进行编辑,从而进行多方面的应用。1965年发表于美国的一篇学术论文“终极的显示”中提到“人们可以把显示屏当作一个通过它观看虚拟世界的窗口”,以此开创了研究虚拟现实的先河。但是由于技术的限制,一直到20世纪80年代后期,VR才作为一个独立的领域进行大数据开发研究。可能从表面上看来,“虚拟现实”是一对非常矛盾的反义词,但是科学技术的发展赋予了它新的含义。根据最早提出“虚拟现实”概念的学者总结来讲,虚拟现实意味着“用电子计算机合成的人工世界”,这个领域与计算机有不可分离的密切关系,信息科学是合成虚拟现实的基本前提。

VR系统的基本特征是三个“I”:沉浸(Immersion)、交互 (Interaction)和想象(Imagination),强调人在VR系统中的主导作用,使信息处理系统适合人的需要,并与人的感官感觉相一致。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能,使用户难以分辨真假,全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中。该环境中的一切看上去是真的,听上去是真的,动起来是真的,甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的,如同在现实世界中的感觉一样。例如用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体,这时手有握着东西的感觉,并可以感觉物体的重量,视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。

2016年被称为“VR元年”,VR在各个行业和各个领域被广泛应用:在游戏领域中,VR 技术具有强烈的代入感与真实性的,可以调动游戏用户多感知性,延展用户的想象力,给予丰富的想象空间,极大地增强用户的游戏趣味性和体验感受,打破电脑或者手机屏幕与现实之间的壁垒;在教育行业中,利用 VR 技术可以丰富传统的教育手段,使得教学更加生动有趣,利用VR让学生参与进来,推进式辅导教学,提高学生的学习兴趣,从而提高学生学习知识的积极性和主动性;在医学行业中,医生往往依靠传统手段了解和治疗患者的病痛,利用 VR 技术,通过借助技术手段更加直观的了解人体的内部构造,在临床医生在对患者的诊断和治疗中,能够更准确了解患者的患病情况。除此之外,可以真实模拟手术情境,对于提升技术能力有着极大的作用;在军事航空领域中,VR 技术可以构建出真实的战场环境,参照人员可以通过交互设备进行模拟演习,提高训练质量和演习效果,从而提高军事实力;在工程技能培训中,将 VR 技术应用于培训中,可以加深培训人员对设备结构、运行过程和操作方式的认知,改变以往传统的理论教授方式。

但是由于相关技术,特别是传感技术的限制,目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。以上可见,VR在平稳、完全砌合人类发展需求方面,依然需要继续攻克关键技术的壁垒,把多种研究技术相结合。其关键技术包括以下几个方面:第一个是环境建模技术,就是对我们所需要的环境利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型,重点在于要获取较为准确三维数据;第二个是立体声合成和立体显示技术,在虚拟现实系统中消除声音的方向与用户头部运动的相关性,同时在复杂的场景中实时生成立体图形,可以让体验者沉浸式感受场景;第三是触觉反馈技术,在虚拟现实系统中让用户能够直接操作虚拟物体并感觉到虚拟物体的反作用力,从而产生身临其境的感觉;第四是交互技术,突破传统键盘和鼠标的枷锁,利用数字头盔、数字手套等复杂的传感器设备,进行重要的“人机交互”;第五是系统集成技术,由于虚拟现实系统中包括大量的感知信息和模型,因此系统的集成技术为重中之重。包括信息同步技术、模型标定技术、数据转换技术、识别和合成技术等等。

虽然明确了目前需要突破的技术,但是国内外VR发展的“硬伤”还是很多的:显示器的硬件技术发展的制约、单一手杆作为交互设备的制约、计算单元性能的制约、网络传输速率和实时性的制约、软件发展缓慢同质化严重的制约、应用环境的制约、行业发展迅速而杂乱,市场规范缺失、核心芯片缺失,技术依然存在“卡脖子”风险、VR 设备的“健康”潜力尚未发挥等诸多问题。

世界创造了VR ,再用VR看世界。“虚拟现实”的发展之路艰难且惊奇,我们对它的认知仅仅是冰山一角。“科学的伟大进步,来源于崭新与大胆的想象力。”大数据新技术的发展呈现齐头并进的趋势,在这个信息与数据并存的百花园里,只有求新求异,创无止境,事物才会有生命力。

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