虚拟现实技术在视传方向的应用价值

摘 要：虚拟现实技术通过模拟真实场景，逼真地再现真实场景的景物以及设定目标的动作情况，使得用户可以清晰地了解场景全况。本文讨论了虚拟现实技术的特征和应用，重点研究虚拟现实技术在视传方向的应用价值所在。

关键词：虚拟现实技术；模拟；视传方向；真实场景

中图分类号：TP391.9

近年来，随着计算机领域的发展、PC的计算功能越发强大，模拟现实的技术应运而生――虚拟现实技术，虚拟现实技术采用计算机模拟现实场景的模式，通过创建一些虚拟的环境，包括山、树、虚拟实体等，通过逼近现实的场景，将现实世界中的场景形似地再现出来，使得观看虚拟场景的人，能够更加轻松地的获得所描述问题的背景以及分析的问题。随着计算机处理能力的增强，虚拟现实技术已经逐渐地应用于各种工况下，具体的如交通事故的再现，经常在视频上可看见虚拟场景的描述，使得事故过程清晰可见。虚拟实现技术一种体验虚拟世界的计算系统，使人的感觉彷佛看到真实的过程一样，能够从视觉、听觉、触觉上真正身临其境地感知虚拟环境，达到人机交互、虚拟再现的功能。虚拟现实技术是现代高科技、智能产品的结晶，通过计算机的模拟与建模，通过纹理特征的匹配，更加地符合人们的审美观。本文基于虚拟现实技术在视传方向的应用分析，全面而系统地分析虚拟技术的应用以及情景。

1 虚拟现实技术特点

虚拟现实技术是一种采用计算机模拟的一种视觉效果技术，虚拟现实技术通过模拟已经发生的事件、正在运行的事件、预测要发生的事件等。虚拟现实技术具有很大的可调整型，可根据人的先验知识点，逐渐完成一系列虚拟场景中的事件发生经过，让观众觉得真实，具有一定的可靠性。虚拟现实技术已经广泛应用于军事上、交通部门事故回放、机车运行监控等一系列高科技应用领域，因此虚拟现实技术在未来很长一段时间将具有极大的应用前景。虚拟现实技术的三大要素主要为“沉浸”、“交互”和“构想”。对于“沉浸”而言，“沉浸”的目的是使用户尽可能的沉浸在虚拟现实技术模拟的三维场景中，让用户有着身临其境的感觉，增加虚拟现实场景的真实性，从而提高虚拟现实场景的质量。“交互”则是指的是虚拟现实技术应用于构建的虚拟场景，具有可控性，例如列车通行在高速铁路上，轨道的切换、运行的速度、运行的线路的选择等等。例如现在MATALB软件提供一种vrworld的模拟，场景的物体通过三维软件构件虚拟实体，通过编程的方式控制虚拟场景的物体的运动，因此，“交互”特点越来越引起人们的关注。“构想”这一点有时候可以用到，有时候则不需要用到，对于事故现场的再现，用户只需要了解事件发生的经过，因此也许不需要“构想”，而在军事领域则需要士兵通过对不同地形进行作战演练，构想各种障碍物等，营造更加逼真的场景，从而提高模拟演练水平。总之，虚拟现实技术就是通过先进计算机技术（现有的专业软件），利用高科技术将现实中的一些场景或者过程，制作成客观的虚拟环境，给人们以触、听、视觉上的感受。所以，用户在对虚拟现实技术尽心应用的时候，常常会产生一些跟现实世界类似的意识或幻觉，让用户真正从嗅觉、触觉等多个感官上了解虚拟世界的情境和事物，让人们沉浸在虚拟情境之中。

虚拟现实技术是高科技的结晶，它使计算机图形学的应用更加具有可操作性，用户根据需要可进行相关渲染，虚拟现实技术包括图形学、图像处理、网络技术、模式识别等一系列人工智能技术，结合气象、地质、心理学、美学的角度出发，采用一系列智能方法，使得虚拟现实场景更加地为观众所吸引。

2 视景仿真中的虚拟现实技术

虚拟现实技术应用的领域极其广泛，在计算机通信领域应用在BCGcentrex、centrex的业务系统，IP网络的数据网，呼叫中心等，使得用户可以在逻辑上建立起有关业务数据的获取，采用虚拟内存和虚拟主机的通信，完成虚拟现实技术的应用。例如虚拟呼叫中心为企业和客户提供一个个性化的服务平台，能够有效提升客户和企业之间的沟通和信息交流服务，提供更加专业化的服务。

虚拟现实技术在视觉仿真过程中，能够实现建模技术和视点控制的高度化结合，通过现有的Maya、Softimage XSI、Houdini、3DS max、Lightware 3D以及MUltigen Creator等三维建模工具，通过三维建模软件以及三维软件自带工具包中物理场景的调用，用户可实现快速的建模仿真设计，通过修饰其纹理特征，导出相应的开发模型。三维建模包括几何建模和形象建模。几何建模是整个虚拟现实场景的一个大的工作部分，对于大型的虚拟场景绘制，则采用MUltigen Creator软件可实现虚拟现实的快速刻画，得到一个非常接近于实际物理模型的所需几何模型。形象建模则是根据几何模型，进行相关的修饰，包括几何模型的纹理、材质、光照等特征，也是虚拟现实技术应用的一个重要组成部分，虚拟现实技术逼真地再现实际场景，从而在视传方向，引起观众的注意，从而达到满意的效果。对于形象建模，主要有四种纹理修饰方法：投影式贴图、立体式贴图、球体式贴图以及柱体式贴图，其中投影式贴图在虚拟现实场景中应用最广泛，投影式贴图可以满足多个角度进行渲染。

对于虚拟现实技术的视点控制，在视传方向上的控制，如果视点方向不合适，那么很难再现虚拟场景的细节，可能导致所建立的虚拟场景看不到的情况，因此虚拟现实技术中视点方向问题需要适当的调整。目前的视点方向主要有：静止视点、运动模式视点、束缚固定视点、束缚选装视点和规划路径视点等。用户可以实时地跟踪该视点，达到实时化运动检测的目的。关于视点化的效果，常采用Vega软件进行设计开发。进行视点设计时，一般需要进行视点类的创建，即分开创建运动模式和网络传来的各种参数控制等，常常电脑鼠标作为运动模式实例进行创建。对于虚拟现实技术运用，虚物实化技术常常涉及到，常见的显示设备有CRT显示器、电子投影以及立体眼镜等，帮助用户实时定位视频流以及声音所在帧。因此基于虚拟现实技术的应用，虚拟现实技术对于视传方向的应用价值以及应用前景随着计算机仿真技术的提高，逐渐变得更加可视化和简单化。

3 结束语

虚拟现实技术在各行各业中广泛应用，例如汽车运行、列车运输、事故现场模拟等一系列再现和仿真领域，虚拟现实技术通过三维模型重建加之以纹理渲染使得三维模型更加适合观众的视觉感受，从而营造一种逼真的场景。虚拟现实技术借助于计算机模拟，全面直观可控地构造一种虚拟场景，真实地反映事件发生之前、正在发生、发生之后的状态，从而使得虚拟现实技术应用更加具有针对性，更加地迎合观众的视觉效应。虚拟现实技术是现代高科技的融合，结合了图形学、图像处理、模式识别等一系列人工智能技术，结合心理学、美学的角度，使得虚拟现实场景更加地为观众所吸引。本文针对虚拟现实技术在视传方向的应用，讨论其应用价值，并介绍了虚拟现实技术的广泛应用前景。

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作者简介：谯琳（1983.8-），女，四川南充人，本科，助教，研究方向：视觉传达。

作者单位：广安职业技术学院艺术设计系，四川广安 638000