趙　飛,胡三軍（許昌職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 許昌 461000）

計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的協(xié)同發(fā)展研究

趙飛,胡三軍
（許昌職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 許昌 461000）

現(xiàn)實(shí)虛擬技術(shù)是可以體驗(yàn)和創(chuàng)建虛擬世界的一種計(jì)算機(jī)技術(shù)，它是一種系統(tǒng)仿真，將各種信息進(jìn)行相互融合之后，在系統(tǒng)上將視圖景象在三維動(dòng)態(tài)上與實(shí)體行為進(jìn)行仿真。因?yàn)樗糜?jì)算機(jī)生成了一種模擬的環(huán)境。在近幾年來(lái)的發(fā)展的信息技術(shù)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是信息技術(shù)發(fā)展最快的其中一個(gè)，它與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)同時(shí)被稱為高新技術(shù)界中最好的高科技前沿技術(shù)。伴隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與其它學(xué)科的關(guān)系日益緊密，這使得虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在虛擬培訓(xùn)方面、科學(xué)研究等方面得到了廣泛關(guān)注和運(yùn)用。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；計(jì)算機(jī)發(fā)展；協(xié)同操作

隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛向前，科學(xué)技術(shù)，多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的日新月異，多媒體會(huì)議引起了人們的較大關(guān)注，同時(shí)還包括了大量的多媒體會(huì)議系統(tǒng)，多媒體會(huì)議系統(tǒng)可以將各種信息數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，從而為人類提供了一種嶄新的具有便捷性的信息服務(wù)項(xiàng)目，多媒體會(huì)議系統(tǒng)是人類社會(huì)進(jìn)入信息時(shí)代的必然產(chǎn)物。特別是在計(jì)算機(jī)方面發(fā)展趨勢(shì)逐漸地向超小型、超高速、智能化和平行處理方向發(fā)展，而同時(shí)光子、量子、納米計(jì)算機(jī)和分子都具有一定的判斷、學(xué)習(xí)、感知、思考和相當(dāng)?shù)淖匀徽Z(yǔ)言能力，使計(jì)算機(jī)邁進(jìn)了人工智能時(shí)代。

虛擬現(xiàn)實(shí)是近幾年來(lái)出現(xiàn)的高新科學(xué)技術(shù)，也被稱為人工環(huán)境和靈境技術(shù)。此技術(shù)也繼承和發(fā)展了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)傳感技術(shù)、人工智能和網(wǎng)絡(luò)并行處理技術(shù)，使人工智能、技藝等具有新型性的成就得到突顯，同時(shí)這也是一種屬于由計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行輔助而生的模擬技術(shù)。若要準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)和理解并且把虛擬技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用與發(fā)展，就必須要對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展整個(gè)過(guò)程進(jìn)行更深層次的研究。只有這樣，才能夠使我們?cè)谖磥?lái)對(duì)計(jì)算機(jī)的掌握和運(yùn)用上更具全面性。

1　現(xiàn)實(shí)虛擬技術(shù)的特征

由網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)、人工智能、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)等等多種信息技術(shù)綜合發(fā)展而來(lái)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種非常逼真地模擬人在自然環(huán)境中聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)以及運(yùn)動(dòng)等行為的人機(jī)界面技術(shù)。這些技術(shù)不僅可以直接檢測(cè)、觸摸、觀察并且操作周圍環(huán)境及其事物的內(nèi)在變化，還給人以一種身臨其境的感覺(jué)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有三個(gè)基本特征——構(gòu)想性、交互性和沉浸性。這三個(gè)基本特征也成為評(píng)價(jià)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)性能的指標(biāo)。

1.1構(gòu)想性

虛擬現(xiàn)實(shí)可以激發(fā)人的創(chuàng)造性思維，構(gòu)想性指的是使用者利用虛擬的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以從定量以及定性綜合集成的環(huán)境中得到既感性又理性的認(rèn)識(shí)從而深化概念和萌芽創(chuàng)意。所以，有些國(guó)外的學(xué)者稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的構(gòu)想性成為放大人們心靈的工具或者是人工現(xiàn)實(shí)的工具。它除了是一個(gè)媒體和高級(jí)用戶界面之外，還能夠?qū)︶t(yī)學(xué)、軍事和工程等方面出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行解決，其主要是由開(kāi)發(fā)者設(shè)計(jì)出來(lái)的一款應(yīng)用型軟件，并且以一種夸張的形式反映了設(shè)計(jì)者的思想。

1.2交互性

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的人機(jī)交互式一種近乎自然的交互，虛擬現(xiàn)實(shí)是一個(gè)開(kāi)放的環(huán)境不是一個(gè)靜態(tài)的世界。使用者不單單可以利用鼠標(biāo)和電腦鍵盤進(jìn)行交互，并且也能夠通過(guò)它的傳感設(shè)備進(jìn)行交互。使用者通過(guò)自身的身體動(dòng)作，自身的語(yǔ)言特點(diǎn)或者動(dòng)作等自然技能便能對(duì)虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行操作和考察。而計(jì)算機(jī)通過(guò)使用者的頭部、眼睛、語(yǔ)言、頭以及身體的動(dòng)作來(lái)調(diào)整系統(tǒng)呈現(xiàn)的聲音和圖像。

1.3 沉浸性

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是通過(guò)計(jì)算機(jī)生成一個(gè)非常逼真的足以迷惑人類視覺(jué)的虛幻世界，割斷了使用者與外界的信息，使用者的聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)功能可以同時(shí)處在虛擬環(huán)境之中。當(dāng)使用者在虛擬環(huán)境中進(jìn)行漫游的時(shí)候，可以通過(guò)對(duì)使用者的頭部和身體的動(dòng)作跟蹤來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般說(shuō)來(lái)，例如頭盔式樣的顯示器，虛擬系統(tǒng)的輸入設(shè)備應(yīng)該盡可能地面向使用者的感覺(jué)器官，以此來(lái)確保產(chǎn)生良好的浸沒(méi)感。

此外，感知性、自主性、存在感和交互性四個(gè)主要技術(shù)的特點(diǎn)也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)。

2 　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電子計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用

1944年自從第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生之后，計(jì)算機(jī)技術(shù)便得到快速發(fā)展，對(duì)新型計(jì)算機(jī)的研發(fā)便應(yīng)運(yùn)而生，計(jì)算機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨向超小型、超高速、智能優(yōu)化等方面發(fā)展，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的性能也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，開(kāi)始從基本原理上對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行突破，有關(guān)方面的研究者稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得以快速發(fā)展也正源于此。尤其是高清晰現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展及多功能傳感器的相互式接口技術(shù)，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用中具有非常重要的作用。另外，隨著新型高性能的計(jì)算機(jī)和智能化超級(jí)計(jì)算機(jī)的不斷優(yōu)化升級(jí)，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)人機(jī)界面相比，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)無(wú)論在各個(gè)方面都有很大的進(jìn)步。

3　多計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的協(xié)同發(fā)展

多媒體會(huì)議系統(tǒng)，首先能夠利用多媒體技術(shù)，處理和協(xié)調(diào)各方面的數(shù)據(jù)信息，例如在程序、數(shù)據(jù)的應(yīng)用共享等方面，構(gòu)建出一個(gè)多人能夠進(jìn)行共享的空間。另外，還可以將群組成員的音頻信息和成員的視頻信息進(jìn)行有效傳輸，使得成員之間能夠真實(shí)并且直觀地視頻。人們能夠以一種非常自然的方式與其他人進(jìn)行交流完成協(xié)調(diào)工作。

3.1與會(huì)者的相互交流方式較單調(diào)

通過(guò)多媒體會(huì)議，可以提供相應(yīng)的聲音、白板文件和圖像等信息，但在實(shí)際的會(huì)議中，與會(huì)者之間存在一個(gè)更深層次的交流信息的行為，比如凝視感知、眼神接觸、肢體語(yǔ)言等。

3.2群組感知程度不足

多媒體會(huì)議沒(méi)有辦法完全準(zhǔn)確形象地表達(dá)與會(huì)者的感知信息，例如，一個(gè)人正在凝視另一個(gè)人，第三個(gè)人應(yīng)該能夠發(fā)覺(jué)此情況，但是由于這兩個(gè)人所處的會(huì)場(chǎng)不同，使得利用多媒體會(huì)議系統(tǒng)無(wú)法將這關(guān)系呈現(xiàn)出來(lái)，所以說(shuō)多媒體會(huì)議系統(tǒng)中的群組感知不是以群組人員的活動(dòng)為中心，通常是以機(jī)器為中心。

4　結(jié)束語(yǔ)

目前，西方發(fā)達(dá)國(guó)家在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用方面都是基于世界領(lǐng)先地位。美國(guó)代表了國(guó)際上虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最高發(fā)展水平。我國(guó)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究起步還比較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家的水平相比之下存在著一段較大的差距。但是在目前來(lái)說(shuō)，這種情況已經(jīng)得到了科學(xué)家們和國(guó)家相關(guān)部門的高度重視。

[1]趙曉敏.虛擬現(xiàn)實(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的多維信息空間的探討[J].北方經(jīng)貿(mào),2013(06):119.DOI:10.3969.

[2]文清.漫步在虛擬現(xiàn)實(shí)的輝煌科技路上——記香港中文大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系孫漢秋教授[J].創(chuàng)新時(shí)代,2012(09):60-62.