VR/AR技术的机遇和挑战

李帅

（通化师范学院，吉林通化 134000）

近年来，VR技术和AR技术开始逐渐被人们研究、开发和应用，使人们的生活越来越向多媒体数字方向发展。由于VR/AR技术拥有良好的技术性能，因此应用的领域和范围十分广阔，但是作为一种虚拟现实产业，VR/AR技术由于起步较晚，因此其发展还不成熟，在一定程度上仍然存在一些问题和挑战，还需要对其进行深入研究和探讨。

1 VR技术的应用发展机遇及挑战

1.1 VR技术简介

虚拟现实，即VR技术，是一种以虚拟环境为基础的仿真系统，其原理是利用计算机生成一种模拟环境，将多种信息进行融合和交互，从而实现一种三位动态视景，人们可以通过这个动态影像进入虚拟的“真实世界”。VR技术能够给人们带来视觉、听觉、触觉等各方面的人体感知，使人们具有真实世界的存在感。通常来讲，VR技术具有多感知性、存在感、交互性以及自主性等主要特征，给用户以全新的感官体验。目前，VR技术开始不断应用于各种领域，并取得的较好的成效。

1.2 VR技术的发展机遇

目前，VR技术正处于快速发展的黄金阶段，业内人员普遍人为VR将是下一个万亿级市场。据有关调查显示，到2025年，全球VR市场的年营收规模将达到1100 亿美元，相关软件销售额将达到720 亿美元。近年来，VR技术不仅应用于游戏和电影制作，还在消费、旅游、医疗、教育等各个领域的运用越来越广，发展机遇也越来越多。

1.2.1 游戏领域

当前，VR技术在游戏领域的应用十分广泛和普遍。VR技术是一种计算机模拟系统，它能够将传感技术、显示技术等先进技术应用于游戏的硬件、软件等方面，从而能够大大提高游戏的三位动态效果[1]。VR技术由于其自身的交互性和实时性，使得人们能够更加体会到游戏世界所带来的真实感和逼真感。未来，VR技术将在游戏领域有更大的发展空间。

1.2.2 建筑领域

目前，一些建筑开发商开始将VR技术应用于建筑施工当中，且带来了较好的应用效果。在建筑工程设计过程中，可以将VR技术与BIM 技术相结合，这样有利于更好的设计较为复杂的建筑施工方案。采用此种技术之后，设计人员可以戴上“VR眼镜”感受到整个建筑工程的实景，可以在任何时候对工程结构进行监察，这样能够减少不必要的施工流程，降低施工成本。

1.2.3 娱乐领域

随着人们生活水平的不断提升，人们开始追求高质量的生活目标，这给VR技术带来了很大的发展和应用空间[2]。比如，目前出现了许多3D、4D 等电影院以及许多多媒体娱乐设施，这些都为人们的日常生活带了极大的便利和享受。除此之外，VR技术在私人影院方面将会有更大的发展机遇，这主要依赖于VR眼镜的使用。

1.2.4 医疗领域

未来，VR技术还会在医疗领域有更大的应用和突破。具体来说，利用VR技术能够生成视景图像来检查病人的具体病情，比如使用CAT 扫描或者超声波产生的诊断图像来生成患者解剖结构的3D 模型。此外，VR技术还可以用来对病人进行康复工作。在欧洲，许多地方都将沉浸式虚拟显示疗法用在患有中风和脑损伤的病人当中，以恢复他们的运动和认知能力。

1.2.5 物业管理

目前，VR技术已经开始渗透到生活中的各个领域，除了上述的几个比较常见应用领域以外，VR技术在物业管理方面也有着较重要的应用，例如VR可以以一种虚拟视野监控物业管理园区的路况信息，给用户的入住提供极大的便利条件。

1.3 VR技术的所面临的挑战

1.3.1 硬件技术水平受限

目前，VR技术的相关使用设备仍然具有使用不便、效果不佳等问题，其硬件的处理速度还远远不能满足在虚拟世界中实时处理大量数据的需求。此外，一些设备的价格十分昂贵，很难做到设备普遍化。

1.3.2 软件的可用性较差

由于硬件技术的局限性，虚拟现实软件开发需要花费巨大的费用，但却不能达到设想的应用效果。同时，VR技术在高速图形图像处理、人工智能等领域的应用还存在许多问题，急需解决。

1.3.3 应用效果仍不理想

虽然VR技术涉及的是人们的感知方面的内容，但是其在视觉合成方面的研究和应用较少，缺乏一定的真实度和实时性，对于嗅觉和味觉的识别还没有实现商品化。此外，VR技术与人的自然交互也存在一定的额不足之处，这在未来都必须要对其进行改善和提升。

2 AR技术的应用发展机遇及挑战

2.1 AR技术简介

增强现实，即AR技术，是一种实时的计算摄像机影像的位置和角度并加上相应图像的技术，简单来说，就是要将现实世界中的信息与虚拟环境中的信息进行无缝的连接和拼合，从而实现与虚拟空间之间的互动。它不仅能够展现现实世界的信息，也能够将虚拟环境中的信息显现出来，从而实现两种信息的补充。AR技术主要有三个特点：集成真实世界和虚拟环境中的信息、实时交互性以及在三位尺度空间中增添定位虚拟物体。它和VR技术都在许多领域有广泛的应用。

2.2 AR技术的发展机遇

目前，AR技术发展迅速，在许多领域都有较大的发展空间。

2.2.1 军事领域

现代军队都在广泛的运用多媒体技术进行作战，若将AR技术运用于部队作战训练，则能够更好地对作战环境进行识别，从而获取实时且精准的地理数据。除此之外，AR技术还可以用于军事演练。

2.2.2 古迹修复和遗产保护领域

对于一些破损的名胜古迹和遗产，人为的修复无法对其进行真正的还原，而AR技术则可以使人们通过HMD 可能到古迹上的文字解说，也能对古迹的残缺部位进行重构，对其破损程度进行精准的估计和判断。

2.2.3 网络视频通讯领域

目前，视频通讯在很大程度上只能实现普通意义上的视频通化，而VR技术则能再起基础上加入人脸跟踪技术，这样就可以在视频通话时出现一些虚拟的物品，这能够极大的满足未来人们对于视频通讯的趣味性要求。

2.3 AR技术所面临的挑战

2.3.1 光学性能

目前，AR技术还需要在显示媒质的光学性能上不断进行改进和完善:现阶段，大多数显示媒质的视野范围横向为25 度，纵向为40 度，这远远达不到人眼的视野范围。因此，需要在光学器件的规格上进行进一步的提升和完善。

2.3.2 多媒体制作

由于多媒体制作工程相对较为复杂和分散，因此，目前AR技术在多媒体制作方面的应用还有很大的欠缺。

2.3.3 用户交互

当前，AR技术设备逐渐在手势、语言、动作追踪方面有所研究，以增强3D 领域的信息互动。然而，由于外部环境的多样性和复杂性，AR设备经常会受到外界干扰，因此，需要提高用户在真实环境中的合成触觉输入技术。

3 结语

随着未来科学技术的不断深入，VR技术和AR技术将会得到更为广泛的发展和应用，它们二者相互联系，各有长处，只要将其进行有效的结合，就能够在未来发挥巨大的作用，使多媒体技术在更多的社会领域得到运用。