虚拟现实知多少

虚拟现实被认为是多媒体最高级别的应用。它是计算机技术、计算机图形、计算机视觉、视觉生理学、视觉心理学、仿真技术、微电子技术、立体显示技术、传感与测量技术、语音识别与合成技术、人机接口技术、网络技术及人T智能技术等多种高新技术集成之结晶。其逼真性和实时交互性为系统仿真技术提供有力的支撑。虚拟现实技术有以下几个特点。

沉浸性(immersion)

又称临场感,指用户对虚拟世界中的真实感。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假,使用户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。

交互性( interaction)

指用户对虚拟世界中的物体的可操作性。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。

构想性(imagination)

又称自主性,指用户在虚拟世界的多维信息空间中,依靠自身的感知和认知能力可全方位地获取知识,发挥主观能动性,寻求对问题的完美解决。

由于沉浸性、交互性和构想性三个特性的英文单词的第一个字母均为I,这三个特性又通常被统称为3I特性。

关键技术

动态环境建模技术

虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容。动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据,并根据

应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可以采用CAD技术(有规则的环境),而更多的环境则需要采用非接触式的视觉建模技术,两者的有机结合可以有效地提高数据获取的效率。

实时三维图形生成技术

三维图形的生成技术已经较为成熟,其关键是如何实现“实时”生成。为了达到实时的目的,至少要保证图形的刷新率不低于15帧/秒,最好高于30帧/秒。在不降低图形的质量和复杂度的前提下,如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。

立体显示和传感器技术

虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展。现有的虚拟现实还远远不能满足系统的需要,例如,数据手套有延迟长、分辨率低、作用范围小、使用不便等缺点;虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高,因此有必要开发新的三维显示技术。

应用系统开发工具

虚拟现实应用的关键是寻找合适的场合和对象,即如何发挥想象力和创造力。选择适当的应用对象可以大幅度地提高生产效率、减轻劳动强度、提高产品开发质量。为了达到这一目的,必须研究虚拟现实的开发工具。例如,虚拟现实系统开发平台、分布式虚拟现实技术等。

系统集成技术

由于虚拟现实中包括大量的感知信息和模型,因此系统的集成技术起着至关重要的作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等。

发展局限

即使VR技术前景较为广阔,但作为一项高速发展的科技技术,其自身的问题也随之渐渐浮现,例如产品回报稳定性的问题、用户视觉体验问题等。对于VR企业而言,如何突破目前VR发展的瓶颈,让VR技术成为主流仍是他们所亟待解决的问题。

首先,部分用户使用VR设备会带来眩晕、呕吐等不适之感,这也造成其体验不佳的问题。部分原因来自清晰度的不足,而另一部分来自刷新率无法满足要求。据研究显示,14k以上的分辨率才能基本使大脑认同,但就目前来看,国内所用的VR设备远不及骗过大脑的要求。消费者的不舒适感可能产生的其对VR技术是否会对自身身体健康造成损害的担忧,这必将影响VR技术未来的发展与普及。

VR体验的高价位同样是制约了其扩张的原因之一。在国内市场中,VR眼镜价位一般都在三千元以上。当然这并非是短时间内可以解决的问题,用户如果想体验到高端的视觉享受,必然要为其内部更高端的电脑支付高昂的价格。若想要使得虚拟现实技术得到推广,确保其内容的产出和回报率的稳定十分关键。其所涉及内容的制作成本与体验感决定了消费者接受VR设备的程度,而对于该高成本的内容,其回报率难以预估。其中对VR原创内容的创作无疑加大了其中的难度。

来源:网络整理

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