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虛擬現(xiàn)實(VR)技術在生活中的應用「設計思維」

發(fā)布時間：2024-03-24 09:25:24 瀏覽量：260次

虛擬現(xiàn)實技術(Virtual Reality，縮寫為VR)，又稱靈境技術，是20世紀發(fā)展起來的一項全新的實用技術。虛擬現(xiàn)實技術囊括計算機、電子信息、仿真技術于一體，其基本實現(xiàn)方式是計算機模擬虛擬環(huán)境從而給人以環(huán)境沉浸感。隨著社會生產力和科學技術的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對VR技術的需求日益旺盛。VR技術也取得了巨大進步，并逐步成為一個新的科學技術領域。



VR涉及學科眾多，應用領域廣泛，系統(tǒng)種類繁雜，這是由其研究對象、研究目標和應用需求決定的。曾有學者對全世界范圍內已經進行的805項VR研究項目作了統(tǒng)計，結果表明：目前在娛樂、教育及藝術方面的應用占據(jù)主流，達21.4%，其次是軍事與航空達12.7%，醫(yī)學方面達6.13%，機器人方面占6.21%，商業(yè)方面占4.96%，另外在可視化計算、制造業(yè)等方面也有相當?shù)谋戎?。下面就來了解一下VR在各個領域的應用。

VR+智慧城市



在城市規(guī)劃中經常會用到VR技術，通過VR虛擬現(xiàn)實技術將城市各區(qū)域整體規(guī)劃布局、發(fā)展藍圖、城市簡介、產業(yè)布局、優(yōu)勢主導產業(yè)、“綠色發(fā)展”理念、社會治理情況等進行全面、綜合性展示。用VR技術不僅能十分直觀的表現(xiàn)虛擬的城市環(huán)境，而且能很好地模擬各種天氣情況下的城市，而且可以一目了然地了解排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、道路交通、溝渠湖泊，等等。而且能模擬颶風、火災、水災、地震等自然災害的突發(fā)情況。對于政府在城市規(guī)劃的工作中起到了舉足輕重的作用。同時在城市規(guī)劃設計中，配合智能展館、智能電子畫冊、實時語音解說、智能導圖、智能導航等功能，引導用戶全面、直觀的了解城市全貌、城市化建設過程，并對接政府官方門戶網(wǎng)站、微信公眾號、小程序等，打造智慧城市。

VR智慧醫(yī)療

VR在醫(yī)學方面的應用具有十分重要的現(xiàn)實意義。在虛擬環(huán)境中，可以建立虛擬的人體模型，借助于跟蹤球、HMD、感覺手套，在醫(yī)療教學中，學生可以很容易了解人體內部各器官結構，這比現(xiàn)有的采用教科書的方式要有效得多。



VR技術不僅在影響醫(yī)療設備，還在影響整個醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展。目前VR醫(yī)療應用主要分為幾個方面：首先，VR技術可用于各種心理疾病或康復訓練，通過VR技術虛擬出各種現(xiàn)實中可能不存在的場景，可以幫助病人進行心理治療、讓學員完成各種康健項目。其次，VR技術帶來的視覺沉浸感和交互性可以讓醫(yī)生“進入”人體觀察學習、模擬人體解剖等活動，借助VR技術醫(yī)生可以在虛擬場景中進行學習。另外，在遠距離遙控外科手術，復雜手術的計劃安排，手術過程的信息指導，手術后果預測及改善殘疾人生活狀況，乃至新型藥物的研制等方面，VR技術都有十分重要的意義。

VR文化教育



推進VR虛擬現(xiàn)實技術在高等教育、職業(yè)教育等領域和物理、化學、生物、地理等實驗性、演示性課程中的應用，構建虛擬教室、虛擬實驗室等教育教學環(huán)境，發(fā)展虛擬備課、虛擬授課、虛擬考試等教育教學新方法，促進以學習者為中心的個性化學習，推動教、學模式轉型。通過VR全景將校園整體環(huán)境、基礎設施等進行真實展示，為學生在擇校時提供更加直觀、全面的選擇！

VR娛樂



豐富的感覺能力與3D顯示環(huán)境使得VR成為理想的視頻游戲工具。對于游戲的開發(fā)，目前VR技術比較適合開發(fā)：角色扮演類、動作類、冒險解謎類、競速賽車類的游戲，其先進的圖像引擎絲毫不亞于目前的主流游戲引擎的圖像表現(xiàn)效果，而且整合配套的動力學和AI系統(tǒng)更給游戲的開發(fā)提供了便利。由于在娛樂方面對VR的真實感要求不是太高，故近些年來VR在該方面發(fā)展最為迅猛。如Chicago（芝加哥）開放了世界上第一臺大型可供多人使用的VR娛樂系統(tǒng)，其主題是關于3025年的一場未來戰(zhàn)爭；英國開發(fā)的稱為“Virtuality”的VR游戲系統(tǒng)，配有HMD，大大增強了真實感；1992年的一臺稱為“Legeal Qust”的系統(tǒng)由于增加了人工智能功能，使計算機具備了自學習功能，大大增強了趣味性及難度，使該系統(tǒng)獲該年度VR產品獎。另外在家庭娛樂方面VR也顯示出了很好的前景。

VR藝術



作為VR技術的延伸和應用，藝術一向都是最具實驗性的選擇。德國當代哲學家、圖像科學家和藝術史家奧利弗?格勞最早提出了虛擬現(xiàn)實藝術的概念。奧利弗認為，VR藝術是文化與計算機的“再混合”，是以虛擬現(xiàn)實技術為基礎的“新藝術”。而中文語境中能找到最早關于VR藝術的定義源于李懷驥在2009年發(fā)表的文章《虛擬現(xiàn)實藝術：形而上的終極再創(chuàng)造》。文中首次對VR藝術給出定義：“以‘虛擬現(xiàn)實’（VR）、‘增強現(xiàn)實’（AR）等人工智能技術作為媒介加以運用的藝術形式，我們稱之為‘虛擬現(xiàn)實藝術’，簡稱‘VR藝術’?！?/p>

VR軍事



模擬訓練一直是軍事中的一個重要課題，可以讓士兵們親身實踐戰(zhàn)場上的感覺。BEMR的首席技術專家Arne Odland說：“在過去的幾十年里，VR技術一直被用作模擬訓練，主要用于那些在真實系統(tǒng)上十分昂貴甚至危險的項目?！爆F(xiàn)在BEMR現(xiàn)在正在探索更多的使用案例去提高戰(zhàn)場的可視化，力求可以更好的為戰(zhàn)場上的每一個士兵提供信息幫助。美國國防部高級研究計劃局DARPA自上世紀80年代起一直致力于研究稱為SIMNET的虛擬戰(zhàn)場系統(tǒng)，以提供坦克協(xié)同訓練，該系統(tǒng)可聯(lián)結200多臺模擬器。另外利用VR技術，可模擬零重力環(huán)境，以代替現(xiàn)在非標準的水下訓練宇航員的方法。

VR設計



以室內設計為例，用VR技術不僅能十分完美的表現(xiàn)室內的環(huán)境，而且能在三維的室內空間中自由行走。目前業(yè)內常用VR技術做室內360度全景展示和室內漫游，受到一致好評，而且不僅能在室內漫游，還能用VR技術做預裝修系統(tǒng)，可以實現(xiàn)即時動態(tài)的對墻壁的顏色進行更換或貼上不同材質的墻紙，還可以更換地面的顏色或貼上不同的木地板、瓷磚等，更能移動家具的擺放位置、更換不同的裝飾物。這一切都在VR虛擬現(xiàn)實技術下被完美的表現(xiàn)。

VR文物保護



VR技術在文物保護方面也是應用相當廣泛的，埃及的金字塔就做過網(wǎng)上的體驗中心，運用了全景虛擬技術和三維虛擬技術，而且IBM已經成功運用VR虛擬現(xiàn)實技術對北京故宮進行整體的數(shù)字虛擬?，F(xiàn)在大家可以在網(wǎng)上直接看到數(shù)字三維化的故宮。

VR交通



無論是在空中、陸地還是海洋河流的交通規(guī)劃模擬方面，VR虛擬技術都有其得天獨厚的優(yōu)勢，不僅僅能用三維GIS技術將各種交通路線表現(xiàn)得十分到位，更能動態(tài)模擬各種自然災害情況。

VR地理

VR技術在地理應用上，主要是運用三維GIS地理信息系統(tǒng)來表現(xiàn)直觀的三維地形地貌，對于地理工作者提供便利，對于相關工程建設提供可靠的參考數(shù)據(jù)。



由于虛擬現(xiàn)實技術本身的特性，所以從事以上的相關工作模擬變得十分方便、快捷而且真實準確。虛擬現(xiàn)實技術受到了越來越多人的認可，用戶可以在虛擬現(xiàn)實世界體驗到最真實的感受，其模擬環(huán)境的真實性與現(xiàn)實世界難辨真假，讓人有種身臨其境的感覺；同時，虛擬現(xiàn)實具有一切人類所擁有的感知功能，比如聽覺、視覺、觸覺、味覺、嗅覺等感知系統(tǒng)；最后，它具有超強的仿真系統(tǒng)，真正實現(xiàn)了人機交互，使人在操作過程中，可以隨意操作并且得到環(huán)境最真實的反饋。正是虛擬現(xiàn)實技術的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了越來越多人的喜愛。

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