VR技術(shù)和數(shù)字媒體技術(shù)的結(jié)合及應(yīng)用

摘要：VR技術(shù)作為當(dāng)代新型技術(shù)之一，是集計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、傳感技術(shù)以及人工智能等多種技術(shù)為一體的產(chǎn)物，其發(fā)展能為社會(huì)帶來巨大的變革，其出現(xiàn)也為數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展提供了新的方向。鑒于此，文章主要對(duì)VR技術(shù)、數(shù)字媒體技術(shù)的概念與特點(diǎn)進(jìn)行闡述，同時(shí)分析這兩種技術(shù)的結(jié)合及其應(yīng)用，以便為以后技術(shù)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù);數(shù)字媒體技術(shù);結(jié)合

中圖分類號(hào)：TP37;TP391.9? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2021）07-0079-03

Combination and Application of VR Technology and Digital Media Technology

YANG Henghong

（Guangzhou College of Technology and Business，Guangzhou? 528138，China）

Abstract：As one of the contemporary new technologies，VR technology is a product integrating computer software and hardware technology，robot technology，sensor technology，artificial intelligence and other technologies. Its development can bring great changes to the society，and its emergency also provides a new direction for the development of digital media technology. In view of this，this paper mainly expounds the concepts and characteristics of VR technology and digital media technology，and analyzes the combination and application of these two technologies，so as provide reference for the development of technology in the future.

Keywords：VR technology;digital media technology;combination

收稿日期：2021-03-08

基金項(xiàng)目：2020年廣東本科高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項(xiàng)目;廣州工商學(xué)院2019年度校級(jí)特色專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目（TS201903）

0? 引? 言

VR技術(shù)最早于1989年由美國(guó)進(jìn)行研究開發(fā)，是多技術(shù)結(jié)合的一種人機(jī)交互技術(shù)，該技術(shù)的出現(xiàn)與快速發(fā)展使人們的生活質(zhì)量得到顯著的提升，其與數(shù)字媒體技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用也在學(xué)術(shù)界掀起了一股居高不下的科研熱潮。為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展以及人們需求的變化，有必要對(duì)VR技術(shù)與數(shù)字媒體技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步探究，以發(fā)揮出這兩種技術(shù)更大的作用。

1? VR技術(shù)的概念及特點(diǎn)

1.1? VR技術(shù)的概念

VR技術(shù)又稱為虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）技術(shù)，是自20世紀(jì)起興起的一種新型成像技術(shù)，該技術(shù)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，利用多種高科技手段將虛擬和現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，從而為人們創(chuàng)建一個(gè)虛擬的環(huán)境。在該環(huán)境中人們可以感受觸覺、聽覺、視覺等信息，進(jìn)行沉浸式體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

1.2? VR技術(shù)的特點(diǎn)

對(duì)于VR技術(shù)而言，沉浸性是其最大的特點(diǎn)。VR技術(shù)主要是利用穿戴性設(shè)備來較大限度地屏蔽外界環(huán)境對(duì)自身感官的干擾，同時(shí)提高用戶自身對(duì)虛擬環(huán)境的刺激感知及精神反饋，讓用戶能身臨其境，仿佛進(jìn)入真實(shí)世界。除沉浸性以外，交互性也是VR技術(shù)的特點(diǎn)之一。VR技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)真正的人機(jī)交互，虛擬環(huán)境往往是根據(jù)現(xiàn)實(shí)環(huán)境以及適當(dāng)?shù)南胂罅λ鶚?gòu)建的，當(dāng)用戶進(jìn)入到虛擬環(huán)境時(shí)，可通過穿戴性設(shè)備對(duì)環(huán)境中的物體進(jìn)行操作，而該物體甚至是用戶當(dāng)前所處環(huán)境會(huì)隨著用戶的操作而有對(duì)應(yīng)的變化，提高用戶的使用體驗(yàn)。當(dāng)然，這種變化不是機(jī)械式的，在虛擬場(chǎng)景中物體會(huì)根據(jù)不同程度的操作以及現(xiàn)實(shí)中的物理定律做出對(duì)應(yīng)程度的變化。此外，VR技術(shù)還具備想象性的特點(diǎn)。在虛擬環(huán)境中，用戶可以根據(jù)自身的行為以及交互過程中獲取的信息進(jìn)行推理，從而對(duì)未來的發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行想象，以此激發(fā)用戶的主觀能動(dòng)性及創(chuàng)造性思維。

2? 數(shù)字媒體技術(shù)的概念及特點(diǎn)

2.1? 數(shù)字媒體技術(shù)的概念

作為當(dāng)代代表性技術(shù)之一的數(shù)字媒體技術(shù)同樣也是多領(lǐng)域結(jié)合的產(chǎn)物，該技術(shù)是一種方興未艾的信息化技術(shù)，它主要通過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，綜合處理各類媒體信息（包括：文字、圖像、圖形、聲音、動(dòng)畫、視頻等），使抽象的信息變成可感知、可管理和可交互的[1]。隨著當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字媒體技術(shù)越來越多地應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，如政府部門、金融行業(yè)、商業(yè)領(lǐng)域以及智能機(jī)器人等，各地?cái)?shù)字媒體技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值快速增長(zhǎng)，早在2010年我國(guó)數(shù)字媒體內(nèi)容產(chǎn)業(yè)規(guī)模就已經(jīng)達(dá)到兩千多億元。圖1為數(shù)字媒體技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈（圖片來源于中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)《2013—2017年中國(guó)數(shù)字新媒體行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局及未來發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告》）。

2.2? 數(shù)字媒體技術(shù)的特點(diǎn)

對(duì)數(shù)字媒體技術(shù)而言，其首要特點(diǎn)即數(shù)字化。數(shù)字媒體技術(shù)是指利用一定的設(shè)備將圖像、視頻、音頻等各類數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行處理和傳播的一門技術(shù)，而這樣的數(shù)字形式能使數(shù)據(jù)更加簡(jiǎn)單精確，降低數(shù)據(jù)類別造成的差異影響，提高數(shù)據(jù)處理的效率，而這數(shù)據(jù)類型繁多也讓該技術(shù)具備多樣性的特點(diǎn)。其次數(shù)字媒體技術(shù)還具備交互性的特點(diǎn)，交互性是數(shù)字媒體區(qū)別于傳統(tǒng)媒體的主要特點(diǎn)之一。對(duì)數(shù)字媒體而言，網(wǎng)絡(luò)是其主要的傳播載體，通過利用網(wǎng)絡(luò)的特性及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字媒體技術(shù)能為用戶提供主動(dòng)選擇及控制信息的手段，從而增加用戶對(duì)信息的有效使用[2]。

3? VR技術(shù)和數(shù)字媒體技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用

由于VR技術(shù)和數(shù)字媒體技術(shù)的快速發(fā)展及其自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，很多企業(yè)甚至政府機(jī)構(gòu)投入了大量的人力物力來挖掘其更多的潛在價(jià)值。如今這兩種技術(shù)的結(jié)合在各個(gè)行業(yè)的多個(gè)領(lǐng)域都得到了極為廣泛的應(yīng)用，除了廣為人知的游戲領(lǐng)域以外，還有醫(yī)療領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域等。這些技術(shù)的應(yīng)用極大地帶動(dòng)且促進(jìn)這些行業(yè)的快速發(fā)展，而傳統(tǒng)行業(yè)與新技術(shù)的結(jié)合也使人們的生活更為便利。

3.1? 醫(yī)療領(lǐng)域

眾所周知在醫(yī)療領(lǐng)域中病患的情況是復(fù)雜多變的，在傳統(tǒng)的醫(yī)療方式中，針對(duì)常見病例醫(yī)生能根據(jù)專業(yè)的醫(yī)學(xué)知識(shí)和豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)來確定手術(shù)方案，但對(duì)發(fā)病率極小的特殊病例而言，由于缺少實(shí)踐數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)理論知識(shí)的支撐，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大大增加，導(dǎo)致病患的生命安全無法得到保障。而今以VR技術(shù)為載體的數(shù)字媒體技術(shù)能較好地改善這一現(xiàn)象，通過虛擬現(xiàn)實(shí)手術(shù)設(shè)備的開發(fā)，醫(yī)生能在手術(shù)之前進(jìn)行模擬手術(shù)實(shí)驗(yàn)，通過不同方案的實(shí)施獲取對(duì)應(yīng)的仿真結(jié)果，同時(shí)提高醫(yī)生對(duì)該手術(shù)流程的操作熟練度，以降低后續(xù)手術(shù)過程中的風(fēng)險(xiǎn)性[3]。

此外VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用還能在無法進(jìn)行人體實(shí)驗(yàn)的情況下為學(xué)生提供真實(shí)且成本較低的手術(shù)練習(xí)，加深他們對(duì)手術(shù)的了解和體會(huì)，為以后的實(shí)踐打下基礎(chǔ)。如文獻(xiàn)[4]中唐實(shí)等人設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的一款基于VR技術(shù)的心臟醫(yī)療輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要以醫(yī)生模式和護(hù)士模式出發(fā)，為用戶提供從進(jìn)入手術(shù)室到手術(shù)結(jié)束的一系列模擬操作。整體手術(shù)過程中需要醫(yī)生與護(hù)士相互配合完成心臟搭橋手術(shù)，同時(shí)針對(duì)不同的突發(fā)狀況做出對(duì)應(yīng)的應(yīng)變處理。

3.2? 汽車領(lǐng)域

隨著VR技術(shù)的大規(guī)模使用，各大車企紛紛將其應(yīng)用于汽車設(shè)計(jì)、汽車生產(chǎn)、汽車碰撞測(cè)試以及汽車銷售等過程當(dāng)中，VR技術(shù)也在發(fā)展過程中逐漸走向成熟。如早期的汽車測(cè)試階段主要采用樣車進(jìn)行碰撞測(cè)試，每次測(cè)試都會(huì)根據(jù)結(jié)果對(duì)樣車進(jìn)行改良然后再進(jìn)行生產(chǎn)、測(cè)試、改良的流程，以此循環(huán)反復(fù)直至達(dá)到目標(biāo)為止，而樣車的生產(chǎn)對(duì)人力、資金以及時(shí)間來說都需要一定程度的耗費(fèi)。而今引入VR技術(shù)之后，結(jié)合其他計(jì)算機(jī)設(shè)備能對(duì)車輛碰撞測(cè)試進(jìn)行模擬仿真，利用虛擬車輛在不同的模擬環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)車輛進(jìn)行改良，提高了汽車設(shè)計(jì)生產(chǎn)的效率。

而在傳統(tǒng)的汽車銷售過程中，車行往往還會(huì)為客戶提供試車服務(wù)，但這種服務(wù)經(jīng)常會(huì)受到天氣、地點(diǎn)以及道路車況等因素的影響，而VR技術(shù)和數(shù)字媒體技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用則能很好地解決這些問題。VR技術(shù)能模擬不同路況及地形的駕駛環(huán)境，用戶可通過選擇適合試駕車型的模擬環(huán)境進(jìn)行模擬試駕，達(dá)到在室內(nèi)即可享受跑車、越野車等車型試駕體驗(yàn)的目的，通過觸覺、視覺及聽覺來獲取駕駛過程中的各方面感受，極大地保證了試駕過程中的真實(shí)性及安全性，同時(shí)也體現(xiàn)了VR技術(shù)沉浸性的特點(diǎn)。例如豐田和Oculus聯(lián)手推出的虛擬現(xiàn)實(shí)駕駛模擬器“TeenDrive365”，用戶戴上VR頭盔就能在靜止的駕駛室里進(jìn)行模擬駕駛，同時(shí)該模擬系統(tǒng)所創(chuàng)建的模擬環(huán)境還能逼真地還原現(xiàn)實(shí)生活中前后車輛發(fā)出的喇叭聲、周圍無線電的干擾、車輛剎車時(shí)輪胎的變化等，讓用戶能進(jìn)行沉浸式體驗(yàn)。

3.3? 建筑領(lǐng)域

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)建筑行業(yè)的設(shè)計(jì)方式越來越無法滿足用戶的需求及時(shí)代的要求，無論是數(shù)據(jù)化的圖紙還是立體化的模型設(shè)計(jì)，都無法靈活且全面地體現(xiàn)建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，用戶只能根據(jù)這些設(shè)計(jì)方案去想象成品的效果。而當(dāng)建筑施工過程中遇到突發(fā)情況時(shí)還需要修改設(shè)計(jì)方案重新施工，這無疑要耗費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間，可以說傳統(tǒng)建筑行業(yè)的設(shè)計(jì)方式是一種低效率的工作方式。如今以VR技術(shù)為載體的數(shù)字媒體技術(shù)為建筑領(lǐng)域注入了新的生機(jī)和活力，該技術(shù)能根據(jù)數(shù)據(jù)化的圖紙以及立體化的模型設(shè)計(jì)構(gòu)建出虛擬的場(chǎng)景模型，讓用戶能身臨其境地去感受場(chǎng)景中的每一處設(shè)計(jì)，通過真實(shí)的感受進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，有效提高整體工作的效率以及用戶的滿意度。

以學(xué)校實(shí)驗(yàn)樓為例，為了避免校內(nèi)施工過程中的返工現(xiàn)象學(xué)生上課進(jìn)度造成影響，可以通過VR技術(shù)與數(shù)字媒體技術(shù)先將建筑進(jìn)行模擬仿真，根據(jù)最終的仿真作品對(duì)施工方案進(jìn)行改良，提高整體工作效率。

該建筑模型首先利用三維軟件3ds Max進(jìn)行場(chǎng)景搭建，充分利用3ds Max強(qiáng)大的建模及渲染功能，而后將創(chuàng)建好的模型導(dǎo)出FBX文件以備后續(xù)使用。在當(dāng)前眾多提供交互的平臺(tái)中，Unity3D的功能無疑是強(qiáng)大的，它不僅能應(yīng)用于影視創(chuàng)作、游戲開發(fā)、三維動(dòng)畫及建筑可視化中，還能用于構(gòu)建各種VR的互動(dòng)體驗(yàn)，因此模型創(chuàng)建完成后即需要通過Unity3D實(shí)現(xiàn)交互功能。將生成的FBX文件導(dǎo)入至Unity3D中進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，結(jié)合HTC VIVE及SteamVR即可實(shí)現(xiàn)虛擬漫游功能，為用戶提供沉浸式體驗(yàn)[5]。圖2為調(diào)整后的模型在Unity3D中的效果圖。

4? 結(jié)? 論

綜上所述，在當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境下，VR技術(shù)和數(shù)字媒體技術(shù)的相互融合能為以后的社會(huì)發(fā)展提供強(qiáng)有力的推力，促進(jìn)科技的研究與發(fā)展。而數(shù)字媒體技術(shù)借助于VR技術(shù)也能為其添加新的活力，擁有更好的發(fā)展前景。然而無論是VR技術(shù)還是數(shù)字媒體技術(shù)都還處于發(fā)展階段，兩者都有很大的進(jìn)步空間，只有不斷提高VR技術(shù)的真實(shí)性及可用性，擴(kuò)大該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，從而推動(dòng)數(shù)字媒體技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，體現(xiàn)我國(guó)科技的進(jìn)步，為人們提供更便利的生活。

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作者簡(jiǎn)介：楊恒泓（1995—），女，漢族，廣東汕頭人，專任教師，碩士研究生，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用。