2016年被業(yè)內(nèi)人士稱作“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)元年”,據(jù)預(yù)計(jì),我國VR市場規(guī)模幾年內(nèi)將快速成倍增長,2020年將達(dá)到556億元人民幣。
人人都在談虛擬現(xiàn)實(shí),那么虛擬現(xiàn)實(shí)到底是什么?我們特邀著名專家、武漢理工大學(xué)博士生導(dǎo)師陳定方教授向讀者做個(gè)解析。
從記事起,幻想就伴隨著我們。在觀看演唱會(huì)時(shí),你是否幻想過在炫目舞臺上表演的那個(gè)人就是你;在讀武俠小說時(shí),你是否幻想過你就是其中俠骨柔情的主人公?;孟霂Ыo你幸福的感覺,在幻想中你可以成為任何你想要的自己。要是能有一種科技,讓我們的種種幻想最大程度地真實(shí)呈現(xiàn)該有多好!
虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality,簡稱VR)是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù),亦稱靈境或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用計(jì)算機(jī)軟硬件、傳感器和網(wǎng)絡(luò),產(chǎn)生一個(gè)包括幾何空間三維和時(shí)間維的四維空間虛擬世界,提供視覺、聽覺、觸覺以及嗅覺、味覺等感官的模擬,讓使用者如同身臨其境一般,及時(shí)、沒有限制地觀察和觸摸4D空間內(nèi)的事物。

沉浸感 交互性 構(gòu)想性 不是現(xiàn)實(shí)勝似現(xiàn)實(shí)
虛擬現(xiàn)實(shí)有以下幾個(gè)特性:
沉浸感 沉浸感又稱為臨場參與感,是指使用者作為主角存在于虛擬環(huán)境中的真實(shí)程度。理想的模擬環(huán)境應(yīng)達(dá)到使用戶難以分辨真假的程度,如實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)實(shí)更理想化的照明和音響效果等。在虛擬環(huán)境中,使用者的視覺、觸覺、嗅覺等感覺上的反應(yīng)與現(xiàn)實(shí)世界完全一樣,有種身臨其境之感。要實(shí)現(xiàn)這種感覺,必須對人類的視、聽、觸、嗅、味覺進(jìn)行恰如其分的模擬,而這些感覺的模擬,很大程度上是通過虛擬現(xiàn)實(shí)的外部設(shè)備來完成的。
交互性 交互性是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最主要的特征。在虛擬環(huán)境中用戶不僅可以控制其中的3D對象,甚至還可以互相通訊。對于那些想尋求刺激運(yùn)動(dòng)但是又害怕的人來說,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為其提供了一個(gè)享受的平臺,比如在交互操作滑翔裝置中,你用手操作在屏幕中虛擬出的滑翔裝置,既不用擔(dān)心自己的安全又能體驗(yàn)參與其中的樂趣,同時(shí)可以掌握滑翔的技術(shù),可謂一舉三得。
構(gòu)想性 構(gòu)想性強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有廣闊的可想象空間,用戶沉浸在虛擬環(huán)境中通過交互可以獲得新知識,不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境,還可以隨意構(gòu)想、設(shè)計(jì)客觀上不存在的環(huán)境。
視覺 聽覺 觸覺 嗅覺 味覺 “武裝部”全方位提供感覺
所謂虛擬現(xiàn)實(shí)的“武裝部”,實(shí)際上就是實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)需要的工具部門。
這個(gè)武裝部中最重要的成員是計(jì)算機(jī)。因?yàn)橛?jì)算機(jī)的存在讓虛擬世界得以構(gòu)建,讓人們可以通過計(jì)算機(jī)與虛擬世界交互并進(jìn)行信息的傳遞。計(jì)算機(jī)可以幫助我們把武裝部成員有機(jī)地聯(lián)合起來,讓武裝部成為一個(gè)不斷壯大的隊(duì)伍。
視覺 俗話說,眼見為實(shí),可是在虛擬世界里,眼見并非為實(shí),都是虛幻的事物。而這些虛幻的事物有時(shí)需要我們通過某種“利器”才能很好的感受并沉浸其中,這就是“數(shù)據(jù)頭盔”,也稱為頭盔式顯示器。
聽覺 虛擬世界是一個(gè)耳聽為虛的世界,在虛擬世界中聽見的聲音,都是由計(jì)算機(jī)生成,并通過揚(yáng)聲器播放出來的。例如,當(dāng)揚(yáng)聲器播放頭頂有一架飛機(jī)從左至右飛過的聲音時(shí),你閉上雙眼,就真的感覺到頭頂有一架飛機(jī)從左至右飛過。這就是聲音帶給你的刺激。
觸覺 在現(xiàn)實(shí)生活中,當(dāng)我們伸手去觸摸物體時(shí),你會(huì)有一種觸碰的感覺,覺得物體也給了你相應(yīng)的信息。那么,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是怎樣讓我們有這種感覺的呢?這正是力反饋的作用。在虛擬現(xiàn)實(shí)世界中,力反饋能帶給我們真實(shí)的觸感,這種反饋的產(chǎn)生得益于力反饋裝置。
此外,嗅覺甚至味覺,也都是通過各種工具部門產(chǎn)生出來。
半個(gè)世紀(jì)前就產(chǎn)生了初步設(shè)想 技術(shù)正處于突飛猛進(jìn)期
那么,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是怎樣產(chǎn)生的呢?
1965年,美國國防部高級研究規(guī)劃署信息處理技術(shù)辦公室主任在一篇文章中指出:“應(yīng)該將計(jì)算機(jī)現(xiàn)實(shí)屏幕作為‘一個(gè)觀察虛擬世界’的窗口,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠使窗口中的景象、聲音、事件和行為非常逼真”,不久,虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)運(yùn)而生。