虚拟现实技术与数字影像技术的发展分析

许 灿

（广州科技职业大学 广东 广州 510555）

1 引言

虚拟现实技术自发展以来，在各个领域中都得到了广泛的发展和运用，尤其是工业领域以及建筑领域，摄影影像等，在得到虚拟现实技术的支持下，各项产品的技术性能得到了更好的提升，同时用户的体验感以及真实感都得到了明显的提高[1]。最后，虚拟现实技术和数字影像技术如果相融合，那么虚拟现实技术可以为用户创造出多维的虚拟环境，进而使多个用户间的交互得以实现。

2 虚拟现实技术与数字影像技术的概念

2.1 虚拟现实技术

虚拟现实技术是现代出现的一种影像技术，这种技术能结合当前领域中最前沿先进的各种技术，并且以计算机为依托提供相关的核心支持，同时形成一个立体呈现以及逼真的试听感受的体验环境。虚拟现实技术是一种新型的技术，它具有多元性以及综合性的特点，所以其发展前景以及潜力都能更加广阔[2]。总体来讲，首先虚拟现实技术的主要特点就是可以将多种不同类型的技术相结合，其次就是实体行为可以利用三维动态的视角反映出来，能够使得现实环境和虚拟环境的交互充分的得以实现。虚拟现实技术出现的初期，在很多的领域中都能发挥出其作用，就如工业设计领域以及建设工程，摄影影像等传统的领域。然而随着科技技术的不断发展，虚拟现实技术的发展也逐渐壮大起来，不论是国内还是国际上都得到了快速的发展。

2.2 数字影像技术

数字影像技术和传统影像技术以及传媒技术的区别就在于，数字影像技术是新时代下产生的一种新型的技术，在人们生产生活中的多种领域内都有发挥着不可忽视的作用。数字影像技术的发展最早起源于航天航空事业，随着国内航天工业的快速发展，航天遥感摄影业也得到了蓬勃的发展，航天摇杆摄影技术主要就是对地球地理信息的获取以及对实物空间的构成进行了解的重要手段方式，在科技技术不断发展的推动下，数字影像技术也逐渐的取代了胶片遥感摄影技术，在实际应用中，数字影像技术中各方面的展现优势都要高于传统胶片遥感摄影技术[3]。近些年数字影像技术也在发展中逐步了做出了相关的改革创新，并且在各领域中也发挥出了重要的作用。其中应用最广泛的就是建筑工程，测试工程以及交通规划等等。数字影像技术主要的技术支持背景就是电子技术以及光学媒介技术，利用这一系列的技术来进行制作和记录，同时文中所讲的数字影像技术和虚拟现实技术的有效融合，给数字影像技术的发展带来了更加广阔的空间。

3 虚拟现实技术的应用以及优势

当前随着各学者的深入研究以及各种硬件技术的创新发展，给虚拟现实技术的持续发展提供了重要的基础。当前虚拟现实技术的主要工作就是依托计算机的技术从而将模拟现实环境实现。由于虚拟现实技术能给人们的生活带来更多的便利，因此在学术界也得到了极大的重视，同时在生活中应用的非常广泛，如军事领域，航空航天技术，以及智能交通等。以下是一些相关的应用介绍。

3.1 计算机辅助设计方面

当前利用虚拟技术对计算机进行辅助工作是工作人员主要的应用方式，而且虚拟现实技术也能在开发的多种虚拟软件中看到。就如CAD，三维建模等。经过对虚拟现实技术的有效利用为工作人员的设计方面带来了极大的帮助，就如一些家具设计师在进行房屋设计的时候都会利用虚拟现实技术，进一步将设计师的直观感受提高。

3.2 军事领域

虚拟现实技术在军事领域也得到了广泛的应用，随着当前科技技术发展越来越成熟，当前军事上出现的相关问题虚拟现实技术也成了主要解决的手段方式，尤其是无人机侦查以及作战现场的监视方面都有着极其广泛的应用。其中应用虚拟现实技术以及无人机侦查就可以帮助侦查人员对指定的目标做检测侦查的相关训练，从而将自身的侦查能力进一步提高，这项技术不仅可以减少经费的使用还可以避免人员的损伤。所以说虚拟现实技术为军事领域带来了重要的战略意义。

3.3 航空航天技术

随着技术的迅速发展，在宇航员的日常训练中虚拟现实技术也得到了实际的应用。众所周知宇航员真实环境基本是不可能实现的，更不可能都去现实的外太空进行相关的训练，因此模拟太空环境的训练过程中虚拟现实技术得到了有效的利用，进而实现了虚拟环境的训练，既节省了资金的消耗，同时还能将宇航员的专业能力提升。

3.4 智能交通管理

传统的交通管理是需要在实际的现场进行指挥，同时工作人员也需要一些实际中发生的交通事故来逐渐的进行经验的积累，所以也给工作造成极大的限制。这些年随着计算机硬件技术以及计算机视觉的快速发展，智能交通管理概念在人们日益需求下也随之产生。交通智能管理和传统的交通管理相比，它是将传统的人去进行指挥转变为摄像头以及采集设备对交通工具的车牌以及速度信息的采集和识别，再利用计算机解析成机器命令，进而将服务变得越来越智能化。但是机器也会有无法处理的情况出现，出现这种情况时可以应用虚拟现实技术再结合计算机采集识别到的信息来实现现场模拟，这样有助于工作人员进一步的对事故做出准确的判断，因此现实虚拟技术在智能交通管理技术中有着非常大的推动作用。

4 虚拟技术和数字媒体技术的关系

数字媒体技术和虚拟现实技术有着相辅相成的关系，前者在技术上给后者提供了很大的支持，使其得到了非常重要的保障。后者的促进下使得前者的使用方式更加的灵活，因此两者也可以说相互促进的发展关系。现实虚拟技术需要建立在模拟的虚拟环境下，所以就需要应用到数字媒体的技术，数字媒体技术可以实现模拟环境的展示，因此数字媒体技术越高超，模拟环境就越优质[4]。数字媒体技术在虚拟现实技术的助推下得到了更加多样化的使用，当前高校内也是利用虚拟现实技术实现了虚拟课堂教学。因此两者是相辅相成，协同发展。

5 虚拟现实技术的发展对数字影像带来的影响

传统影像在经历长期的发展过程中，由最早的黑白呈现逐渐转变彩色呈现，再到无声影像转变为有声影像，以及二维到三维空间转变的虚拟影像，直到当前实物拍摄转到后期计算机摄影合成的技术，该过程经历了一系列的变革发展。当前时代下人们生活水平越来越高，传统的二维图像已经无法满足人们的要求，所以也逐步追求三维立体影像的呈现方式，然而虚拟现实技术正好能为其提供相关的技术支持，实现人们去探究无线的空间维度。

传统影像由最初的照片以及视频影像的实现，逐步转变为VR视频及照片的数字影像的发展形式，其中VR影像技术需要在传统拍摄方式上做出六个不同角度拍摄面的增加，最后利用计算机合成一张，同时VR视频也是采用的同样的方法，来实现三维立体视频。由于数字影像技术开发起步晚，所以当前数字影像技术不能和其他发达国家相比，但当前也在逐渐的重视数字影像的革新发展，而且各大高校中也有建立相关的研究小组，进行虚拟现实数字影像技术的深入研究，同时随着国家政策的推动下虚拟现实影像技术也得到了新的突破。虚拟现实技术的发展为传统影像的发展带来很大的推动作用，不论是场景创意还是设计构思方面都得到了很大的突破。另外虚拟环境的建模技术以及立体显示技术，三维声音环绕设计以及虚拟影像合成技术这些方面都实现了有效的融合发展，用户只需要利用先进的相关设备就可以进入到虚拟环境中身临其境的去体验感受。

6 虚拟现实技术与未来数字影像技术的发展与融合

6.1 虚拟现实技术与未来数字影像技术的发展

同发达国家相比我国的数字影像技术开发相对晚所以发展也会显得落后些，技术水平还不能达到完美的状态，但是随着时间的推移，相关的技术人员对于数字影像也开始有了新的认识，逐渐的认识到其重要性，所以相关的研究机构也专门设计了课题研究组开始深入的研究数字影像技术和虚拟现实技术，通过工作技术人员以及国家政策的支持国内的虚拟现实技术以及数字影像技术也得到了新的发展。另外该技术对于建模技术以及立体显示技术，虚拟影像合成技术等方面的发展提供了重要的作用，通过VR设备就可以进入到虚拟的三维空间，通过虚拟的环境让人们体验身临其境的感受。通过这种虚拟技术推动下，使得媒体在场景创意以及艺术设计的构思上有了质的突破。

6.2 虚拟现实技术与未来数字影像技术的融合

现实虚拟技术和数字影像技术融合的实现，需各种设备的支持，其中软件和硬件设备都不能缺少。硬件设备需要实景摄影的拍摄设备和后期效果制作设备以及软硬件平台的设备，软件设备需要拍摄过程中的拍摄软件以及后期计算机图像合成的软件，同时通过这一系列的软硬件系统组成一个体系共同实现两者的相融合。另外一些实景拍摄功能的摄像机和照相机可以为虚拟现实摄影提供图片和摄影资料，同时摄像机系统又是由8个动态的摄像机为基础，这样就可以实现从8个不同的方向取景，另外拍摄中有配备全景视频架，因此也很大程度上保障了摄像机运动中的拍摄效果。在以上这一系列的准备工作之后，后期计算机辅助软件无需要及时的跟进，硬件和软件系统的完善后可以将全方位的虚拟数字影像拍摄进一步的实现。然后后期效果的制作中，虚拟现实成像需要得到设计制作软件的支持才能实现，实现虚拟现实呈像的方式主要包含以下几种：一是计算机的驱动下进行实时渲染，将触控终端结合起来对图像做合成处理，然后利用大屏幕投影，这样虚拟现实影响实现制作的同时也实现了信息的输出。二是呈像方式是技术合成方式，主要是通过特效合成软件对前期拍摄的照片影像进行合成，然后利用虚拟现实影响输出的环节将其输出到电视屏幕以及电影屏幕又或者是触控显示屏中。当前生活中最为常见的数字影像呈像手段就是触控显示屏，通过触摸屏硬件设备的支持下让视觉感以及体验感都得到了极大的提升。同时随着不断的创新发展也出现了一种戴示显示设备，这种戴氏设备能让用户戴上就可以实现三维虚拟环境的体验，如同身临其境的感受。最后来讲一下制作设备和硬件平台端，制作设备和硬件平台端的组成结构主要包含图形工作站，实时渲染服务器和触控终端工作站。其中所有的视频图像内容的处理都十依靠的推图形工作站，然后大屏投影的制作以及输出都是依靠触控终端工作站以及实时渲染服务器，最后就是利用计算机的交互作用以及数字影像内容的创作及联动将各种不同形式交互的影像艺术实现。

7 结语

综上所述，将虚拟现实技术与数字影像技术有效的创新融合，可以使数字影像质量得到更好的提升，另外虚拟现实技术完美的替代了传统的影像技术，通过虚拟现实技术以及数字影像技术的推动下，使得视频影响更加的丰富多彩，也更具生命表现力，进而将用户的体验感受进一步的提升。但是当前国内的虚拟现实技术还需要更加努力的去不断完善创新，同时未来发展中艺术和技术需要技术人员能够将两者有利的结合，实现相互协同，相互推进的共同发展。