虚拟现实技术与计算机技术应用的共同发展分析

杨 静

《吉林日报》社，吉林 长春 130012

0 引言

虚拟现实（VR）技术主要借助计算机生成的三维虚拟空间，让用户能够通过此项技术感受到视觉、触觉、听觉等全方位的感官模拟，让用户有身临其境的感受。VR技术作为目前社会中一种较为先进技术，将人工智能、显示技术、传感技术、计算机图形技术、计算机仿真技术等多种技术成果进行了有效融合[1]。VR技术可以进一步将其功能进行完善，使其可以推广应用至更多的领域。

1 VR技术与计算机技术概述

1.1 VR技术

VR技术的特征主要体现在能够让用户体会到身临其境的感觉，利用计算机技术的图形、仿真以及人工智能等技术，使用户的视觉、听觉等感观对虚拟事物存在感知，让用户可以在虚拟的世界中体会到现实的感受，提高用户的感观体验。VR技术的发展空间巨大，可以对时空维度进行突破，从而在虚拟世界中进行各种活动。目前，VR技术主要应用于游戏，需要专业的设备进行支持。VR技术的主要功能之一是创建虚拟世界的图形，因此也被称为图形工作站。常见的VR产品有三维投影仪、头盔显示器以及光阀眼镜。其中，头盔显示器可以将现实世界进行评比，并为用户提供高分辨率与大视场角的虚拟场景，同时为用户提供立体声耳机，可以让用户产生沉浸感。VR技术的应用需要得到计算机技术的支持，将计算机技术作为依托，可使VR技术随着计算机技术的进步而发展。

此外，VR技术需要借助虚拟软件与硬件资源才能够实现人类和计算机之间的沟通。VR技术的独特之处主要体现在交互性、沉浸感、人工智能、多媒体功能、多干执行、创建三维立体造型与场景等方面，VR技术的核心特征主要为交互性与沉浸感，交互性作为VR技术的核心特征之一，是指用户对于模拟环境中对物体的可操作程度，与环境到反馈的自然程度。VR技术的人机交互界面超越了鼠标、键盘等传统模式，模拟现实技术需要借助头盔、数字手套等复杂的传感设备等实现人机交互。沉浸感则是用户对于计算机系统模拟的虚拟环境产生的感知与虚拟环境的真实程度，虚拟环境越真实，用户的体验感越好，VR技术的沉浸感需要借助各种技术的综合使用，显示技术则是实现沉浸感的关键所在。

1.2 计算机技术

计算机技术所涵盖的内容较为丰富，大致可分为计算机器件技术、计算机系统技术、计算机组装技术、计算机部件技术等各方面。计算机技术由指令系统、运算方法的基本原理与运算器设计、流水线原理以及储存系统等组成。目前世界各地对于计算机技术的运用水平都相对较高，并且计算机技术的应用范围相对较广。因为计算机技术作为众多科技产品与技术的依托技术，所以VR技术离不开计算机技术的支持。

2 VR技术与计算机技术应用共同发展的思路

2.1 在科学研究领域中的应用

VR技术目前在科学研究领域中的应用水平不高，但是VR技术可以为科学研究提供一定的帮助。科学研究人员可以在利用计算机系统分析试验数据，再通过虚拟性显示设备将研究数据以三维立体的形式呈现，有利于研究人员更加全面地对试验结果进行研究，并且能够激发研究人员的灵感。同时，研究人员能够用过VR技术对假设试验进行分析，因为进行科学研究时要不断进行假设，再验证假设，若是研究人员将假设的每项参数录入计算机系统中，可以借助特定算法与程序将内容进行呈现，让研究人员可以系统性地对假设的可能结果进行掌握，从而有效提高试验效率，促进科学试验研究的进展。在进行科学试验的过程中需要召开研究会议，由于进行科学研究期间，每位研究人员的分工各不相同，但是彼此之间的工作又紧密相关，因此需要实时掌握对方的工作状况。VR技术的应用，能够有效帮助研究人员迅速掌握对方的研究进展，从而提高试验的效率。

2.2 在教育行业中的应用

我国的教育行业目前未能充分的对VR技术进行应用，现阶段依旧局限在多媒体技术中。我国教育行业作为为社会培养人才的关键之处，需要及时应用先进的科技，走在时代的前端。相比多媒体技术，VR技术的形象化属性技术更强，能够充分吸引学生的注意力，带动学生的学习积极性。因此，VR技术在未来的发展中需要着重研究其在教育行业的应用，特别是中小学的知识具有较强的抽象性，教师可以通过使用VR技术帮助学生更深入的了解相关知识。在教育行业中应用VR技术有助于教师向学生更详细的讲解知识，例如对学生讲解几何知识的过程中可以为学生配置三维立体眼镜，呈现三维立体几何图形，有助于学生快速理解教师所教授的知识点[2-3]。随着计算机技术水平的提高，推动了物联网与人工智能的快速发展，将人工智能技术应用到三维立体眼镜中，有助于维护教师使用VR技术进行教学过程中的纪律，若学生未能根据教师的要求进行操作，三维立体眼镜可进行自动识别，通过物联网将信息直接呈现到教师的计算机设备中，便于教师进行管理。

2.3 在游戏行业的应用

在游戏行业中应用VR技术是时代发展的主要特征。将VR技术应用到游戏场景设计中，可以全方位的呈现出具有三维立体感的场景，同时融入嗅觉、触觉等感官，可以提高用户在游戏中的体验感。近年来，我国的游戏行业处于蓬勃发展的阶段，其中应用VR技术可以为手机游戏和客户端游戏带来更多的发展机会，有助于游戏行业的进步发展。

2.4 在娱乐行业中的应用

VR技术在运动与游戏中的使用水平相对较高，其在娱乐行业的使用水平有待提高。VR技术可以为娱乐行业提供更多的题材，特别在综艺类的节目当中，可以通过VR技术组织活动，增加节目的趣味性来吸引观众。应用VR技术可以提高观众的感观体验，增加节目和观众之间的黏度。此外，将VR技术使用在电影与电视剧的拍摄与编排中，可以提高特效的真实感，目前的电影与电视剧中的特效均为计算机合成，资金消耗较高，并且制作不佳会对观众的感观形成不利影响，将特效和VR技术进行有效的结合，可以提高特效的真实度。将VR技术应用到娱乐行业中可以有效提高我国电影电视文化产业的国际吸引力。

2.5 在医学行业中的应用

医学行业应用VR技术可以借助感觉手套、跟踪球、HMD等技术更全面的了解人体内部结构，有助于医生对患者的诊断，使医生能够更详细地了解患者的具体情况。另外，医生可以在进行手术前利用VR技术进行模拟手术，制订最适合患者的手术方案，有效减少手术风险，降低医患纠纷的发生概率，促进患者的康复进程，从而使医学行业得到稳定发展。

2.6 在军事航天中的应用

计算机VR技术在军事航天中得到了广泛应用。在军事航天事业中模拟训练是其发展的关键所在，将VR技术使用到军事航天事业中有助于使该事业得到蓬勃发展，因此VR技术在军事航天事业中具有良好的发展前景。将计算机VR技术应用到军事训练中可以为训练人员创造出虚拟的战争环境，训练人员可以借助虚拟环境与相关设备之间的交互作用提高体验感。在进行训练的过程中可以为相关人员穿戴数据服、数据手套以及头盔显示器，利用传感器选择不同的战争背景与处理方案，有助于相关人员体验到不同的作战场景与效果，从而有效提升其作战水平，同时增强其心理承受能力。VR技术在航天事业中具有较高的应用价值，因为航天设备自身属于耗费巨大的现代化工具，并且航天工作的危险性较高，所以利用VR技术能够对各个航空器可能遭遇到的环境进行模拟，从而有效降低发生危险的概率，同时有效节约成本，并且计算机虚拟试验技术的应用可以进行零重力模拟，可以对宇航员进行有效的训练。

3 结束语

VR技术作为先进的高新技术具有良好的发展前景，其应用范围较为广泛，并且具有较高的使用价值，深受人们的喜爱。现阶段VR技术主要应用于游戏、军事、医学等领域中，随着我国计算机技术的发展进步，VR技术具有巨大的发展空间，需要对其进行不断的深入研究和探索，让此项技术为人们带来更多的便利。VR技术与人类的生活密切相关，有助于提高人类的生活品质，并且可以促进不同领域的进步发展。