虚拟现实在社会各领域中的应用及思考

徐嘉簃

【摘要】首先介绍了虚拟现实的基本概念及特征，然后介绍了虚拟现实技术的发展历史，并在此基础上对于虚拟现实技术在教学、医学、购物中的应用，进行了分析与总结。

【关键词】虚拟现实技术 虚拟教学 医学 购物 虚拟应用

一、引言

随着科学技术的迅猛发展，将虚拟现实引用进入教学、医学、购物领域也将成为以后发展的一个重要趋势。虚拟现实可以使人们更加直接的接触到更多触不可及的东西，将许多的事物从二维转变为三维呈现给人们。虚拟现实能够使教学更加立体的呈现给人们，使人们得以能够更好地培养兴趣，更有效地掌握知识，能够让医学发展的更为成熟，提高各种手术的成功率以及人们对的有限寿命，能够使得购物更为方便，有效减少不法商家的诈骗行为。

二、虚拟现实技术概念及特征

1.虚拟现实技术的概念

虚拟现实技术简称VR，全称“Virtual Reality”，是一种由计算机技术创造的虚拟新世界，它主要利用计算机图形学、仿真技术等技术，创造出一个逼真的三维虚拟环境，并且通过各种传感器和可视化设备，将画面、声音等作用于用户的感官，使用户能够“沉浸”在虚拟的环境中，真实的感受虚拟。虚拟现实的基本内涵包括：操作者可以通过人的肢体动作来与虚拟环境发生交互，而虚拟的环境在现实之中并不存在，而是由计算机通过相应的程序生成的一种虚拟环境。

2.虚拟现实技术的基本特征

沉浸性，虚拟现实技术是根据人类的感官的特点，借助高科技系统来生成虚拟环境的。在这种情况下生成的虚拟环境能够让用户有一种身临其境之感，如同存在于一个真实的世界一样，使用者带上头盔显示器、数据手套等VR设备后，即可以将自己置身于一个虚拟的却又十分真实环境之中。当使用者转动身体的任意部位时时，虚拟现实中对应的图象也将发生相应变化。

交互性，是指当用户在真实的世界中做出某一行为时，虚拟世界中的图象也会发生相应的变化;同时当用户用手去抓虚拟环境下的某一样物体时，能够真实的感受到此物体的存在。

构想性，是指虚拟现实向参与者提供了一种可以想象的机制，参与者可以根据定性和定量的环境的合理性的认识，进行想象，从而达到拓宽知识范围，促进提高的目的。

三、虚拟现实的发展历史

20世纪60年代至20世纪80年代，虚拟现实设备由一位名叫Hugo Gernsback（雨果·根斯巴克）的科幻作家的幻想变为了Ivan Sutherland所设计出第一款头戴式显示Sutherland这一现实。并且在1987年任天堂的公司也推出了Famicom 3D System眼镜。然而，20多年来出现的只是设备，直到1990年，J.Lanier，美国VPL Research公司的创始人，才造出VR（Virtual Reality）这个词。

此后，许多公司都陆陆续续进行VR技术的研发20世纪90年代至21世纪初，Virtual Boy横空出世，索尼公司也研发出一个高级头戴显示器，然而都因为种种原因而不能走下去。

2014年，三星宣布和Oculus合作推出的虚拟现实头盔GearVR。2015年，Facebook与该公司旗下的Oculus正式推出了Rift虚拟现实眼罩。但直到2016年，OculusRift才开启预购，但因为产能不足，发售连连受阻，没有能力大量铺货。2015年，巴塞罗拉世界移动通信大会举行期间，HTC与V社（Valve，就是制作出CS，反恐精英，求生之路，DOTA2的公司）联合开发的HTC Vive横空出世。

四、虚拟现实与现实社会的结合

（一）VR技术在教学中的应用

1.虚拟教学的定义

虚拟教学就是利用VR技术使学生沉浸于一个虚拟的教学环境之中，这个环境之中的所有事物都是由计算机系统生成的，包括虚拟的老师，虚拟的学习伙伴，虚拟的学习器材以及虚拟的学习环境。

在这个虚拟现实在教育方面，学生可以通过特定的装备，进入虚拟世界，通过视觉、听觉、触觉等感官的感受，去体会这个虚拟的教学环境，并且学生可以自由地选择自己所能够适应的环境，这對于学生培养学习兴趣以及对学习进行更深入的探究有着深远的意义。

在这个虚拟的教学过程之中，教师是虚拟化的，这些虚拟化的教师可以根据学生的特定要求，来进行相应的课程，并能够适时地调整教学方案以及教学计划，就如同如今的一对一教学一般，更好的服务每个学生，做到教学针对化。部分的学生也同样是虚拟化的，一个好的学习环境对于一个学生来说极其重要，然而一个好的学习环境需要的不仅仅是老师以及外在的环境，更重要的是一起学习的同学，而在这个虚拟世界之中，会创建虚拟学生，虚拟学生是一个理想的学生，可以帮助有困难的同学，成为其他学生的榜样，并创造出一种积极地学习氛围，促进学生学习。教学资源也会进行虚拟化，有效地解决了资源的分配不足问题，并将一些已经毁坏的建筑还原，使学生得以更身临其境的感受教学的氛围。

2.虚拟教学的特点

使使用者能够更好地沉浸于教学环境之中，从而产生对于学习的兴趣，并且能够使使用者不受时间空间限制的进行学习。

3.虚拟教学带来的变化

通过虚拟现实在教育方面的应用，可以方便教师的教学以及可以更方便地为学生提供学习资料及方案，并且在虚拟现实之中，可以还原出一些已经不存在的环境，可以更加有助于学生对于知识的吸收及巩固。

虚拟现实还具有很强的实践性，学生可以在逼真的教学环境之下进行学习，既节约成本又能够使时间训练及时的跟上时代的步伐。

（二）VR技术在医学中的应用

1.虚拟医学的定义

虚拟医学是指利用VR技术建立虚拟的人体模型，借助于跟踪球、感觉手套等设备，使得学生可以很容易了解人体内部各器官结构。

2.虚拟医学的特点

可以通过一个虚拟的世界，进入人体环境，从而更迅速的寻找到病因，从而得出相应的解决方案。并且一些刚刚入行的医生可以通过虚拟现实技术对于操作进行反复地练习，提高自己的熟练度，从而更好地服务于社会。

3.虚拟医学带来的变化

在医学院校，学生可以通过虚拟医学技术，进行虚拟的“尸体”解剖和各种手术的反复练习。由于这项技术不受时间，空间以及次数的限制，学生们可以反复操练，达到肌肉记忆，从而可以更好的提高自己的实践熟练度。一些用于医学培训、研究、治疗的虚拟现实系统，其优越性和效果是如今的技术不可比拟的。

同样，外科医生在真正动手术之前，也可以通过虚拟现实技术的帮助，在显示器上重复地模拟手术，移动人体内的器官，寻找最佳手术方案并提高熟练度，从而提高手术的成功率。

（三）VR技术在购物中的应用

1.虚拟购物的概念

虚拟购物是指卖家可以在淘宝等机构之中安装虚拟现实技术后，买家可以通过虚拟技术，直观的看到，触摸到店铺之中的商品，从而进行选择。

2.虚拟购物对于现实购物的影响

虚拟现实可以帮助买家更形象的体会到所选择的物品的质量，并且足不出户就能够想在实体店一样购物，节省了时间上以及空间的麻烦。

五、结论

VR技术可以提供给人们以无限的想象力，让人们感受到真正的足不出户而日行万里，并给人以一种真实的感受，能够很好的开发人们的想象力，培养人们的兴趣，提高人们的实践能力，从而提高人类的整体水平。

然而目前，VR技术还并没有完全的成熟，仍存在着许多的缺陷。比如，如何将两个虚拟的环境联合，等等。

但VR技术不断完善，终有一天将会成熟，逐渐普及。今后人们可以利用VR技术进行各项活动，虚拟现实技术将会更好地服务于人类。

参考文献：

[1]南昌师范学院学报.2008.

[2]软件导刊.2012.

[3]中国教育信息化.2007.

[4]中国现代教育装备.2006.

[5]数字技术与应用.2012.