虚拟现实技术(VR)在数字出版产品中的应用

摘 要：虚拟现实技术是继多媒体技术、计算机网络技术之后，在数字出版领域内又一具应用前景和比较受青睐的高新技术。随着社会的进步，科学技术的迅猛发展，虚拟现实技术迅速成熟与发展，目前已在许多领域得到广泛的应用。虚拟现实技术利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互，为数字出版产品的开发提供了一种全新的技术支持。

关键词：虚拟现实技术；数字出版；虚拟学习

当前在推动传统媒体和新兴媒体融合发展的趋势下，越来越多的新技术应用到数字出版产品的研发中，数字产品的产品形式越来越新颖。相对于传统纸质出版物，数字出版产品凭借着新媒介、新技术超越了传统出版物的发展，给人耳目一新的感觉。而3D技术也凭借着成熟的制作方法和完美的变现形式，越来越多的运用到数字出版产品的制作中。虚拟现实技术作为3D技术发展的一个延伸――虚拟现实为手段，也使得数字出版产品的表现形式更加的多样化。虚拟现实技术使得以前那种普通的二维画面和场景变得更加的立体和真实，在视觉上产生一种沉浸其中的感觉，可以直接观察、操作、触摸、检查周围的环境及事物的内在变化，并能与之发生“交互”作用，使人和计算机很好的“融为一体”。阅读本身是一个接受知识的过程，如果能够通过亲身经历来加速这一过程和巩固所传授的知识，为此而设计的一系列方法中，虚拟现实技术无疑是最有效的。虚拟现实技术不但能形象生动地表现表现出版物里的内容，还能有效的营造一个跟随技术发展的教学环境，是学习者更直接、更容易理解所读物中的思想和内容。

虚拟现实技术，简称VR（Visual Reality），是指利用3D图形生成技术、多传感交互技术、多媒体技术、人工智能技术、人机接口技术以及高分辨显示技术等高新技术， 生成三维逼真的虚拟环境。

其实虚拟现实技术已经存在了几十年。它现在已经被用于军事训练，康复治疗，教育培训等领域。不过因虚拟现实它应用的基本都是专业领域，所以不为大众所熟知。多媒体的虚拟现实就是一个计算机模拟的环境，该环境能够模拟现实世界或是幻想世界中的物理表现。虚拟现实能够重现感官上的体验，包括虚拟的味觉、视觉、嗅觉、听觉、触觉等。

虚拟现实技术的主要特征可概括为：1.实时交互性（RealTime Interactive） 指参与者通过使用专门设备，用人类的自然技能实现对模拟环境的考察与操作的程度。例如用户用手抓取虚拟环境中的物体，用户会有抓取东西的感受，可以感受到物体的重量，被抓取的物体会随着手的移动而移动。2.多感知性（Multi-Sensation） 虚拟现实具有多种感知的能力，如视觉感知、听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知、嗅觉感知等，借助这些感知，人处于虚拟环境中可以产生真实的体验。3.存在感（Presence） 指使用者作为主角存在于虚拟环境中感受到的真实程度。存在感的产生与虚拟现实的多感知能力相互联系，感知能力的增强可以使用户产生更加逼真的存在感。在虚拟环境中，看上去是真的、听起来是真的、动起来也是真的，一切感觉都是逼真的。他感到被虚拟景物所包围，可以在这一环境中左顾右盼，自由走动，与物体相互作用，如同在已有经验的现实世界中一样。4.自主性（Autonomy） 指虚拟环境中物质主要依据物理定律动作的程度。虚拟物体在独自活动、相互作用或在与用户的交互作用中，其动态都要有一定的表现，这些表现或者服从于自然规律，或者遵循设计者想象的规律。

目前虚拟现实技术在数字出版产品中的应用方式有主要有如下两种：

一、建立虚拟操作室

所谓虚拟操作室，就是根据图书里的内容利用虚拟现实技术仿真或虚构某些情境，供读者观察与操纵其中的对象，使他们获得体验或有所发现。虚拟现实操作室是由虚拟现实技术创造的一种虚拟环境。在这个环境中，读者有逼真的感觉，似乎是在真正的操作室里近距离进行现场操作。规避风险真实实验或操作往往会带来各种危险，利用虚拟现实技术进行虚拟实验，体验者在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险的实验。例如：机械类加工教学系统，可免除学员操作失误而造成机械损毁或是人员受伤的严重事故。虚拟操作室的真正实现，将彻底解决了以往远程教育模式中理论教学的远距离性和实验教学的近距离之间的矛盾，使整个教育完全远程化和真实化。比如在今年克莱斯勒公司新品会上，通过Oculus Rift的VR设备开发一个汽车制造过程，让用户在车展上不仅体验汽车，还能感知克莱斯勒汽车每个细节的制造过程。这样会使体验者足不出户便可以做各种实验，获得与真实实验一样的体会。在保证教学效果的前提下，极大的增加了图书本身的买点。

二、虚拟仿真课堂延展教学交流空间

虚拟课堂是虚拟现实技术与网络与教育的具体应用。随着网络时代的来临，网络教育迅猛发展，打破空间、时间的限制利用虚拟现实技术，可以彻底打破时间与空间的限制。大到整个工厂，小至一个元器件内部，体验者都可以进入这些物体的内部进行观察。一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化过程，通过虚拟现实技术，可以在很短的时间内呈现给学生观察。例如，生物中的孟德尔遗传定律，用果蝇做实验往往要几个月的时间，而虚拟技术在一堂课内就可以实现。同时虚拟课堂可以作为一个新的交流平台。

虚拟现实技术作为一种新型的电子出版方式，虚拟现实系统和软件的使用将给数字出版媒体的显示和模式增添一个新的方向。有了虚拟现实，数字出版会更个性化，读者能以新的、有效的方式对阅读环境进行操作和控制。相信已引起出版业的极大关注。随着计算机技术的发展，虚拟现实的硬件与软件成本逐渐降低（基于个人计算机，配手套与立体眼镜）。未来虚拟现实硬件发展的趋势是性能更高、更稳定，成本还会进一步降低。相信虚拟现实进入我们的生活是必然的事情。包括数字出版在内，VR技术将具有更广泛应用前景。

参考文献：

[1]胡卫红，刘道光，王倩，李萌.虚拟现实技术在教育教学中的应用[J].山东省青年管理干部学院学报.2007，（06）.

[2]赵建华.虚拟现实技术与教育[J].现代远距离教育.1998，（04）.

[3]黄荣怀，马丁，张进宝.信息技术与教育[M].北京：北京师范大学出版社，2008：324―357.