数字媒体技术与虚拟现实技术融合发展的研究

周浩华

（广东工商职业技术大学，广东 肇庆 526000）

0 引 言

第三次科技革命使人们进入了信息技术新时代。虚拟现实技术的普及推动了社会经济的进步和科学技术的发展。在数字媒体技术的支持下，虚拟现实技术能实现虚拟仿真场景的构建，营造现实世界和虚拟空间结合带来的全新沉浸式趣味体验，应用领域广阔，发展潜力巨大。在科技的发展和技术的带动下，通过数字媒体技术传播信息，成为当今技术发展的主要趋势。通过“技术”的互动融合促进协同发展，是值得人们深入探讨的重要话题。

1 数字媒体技术和虚拟现实技术的概念

1.1 数字媒体技术

数字媒体指的是运用计算机二进制的形式，获取、记录、处理及传播信息的载体[1]。载体包括逻辑媒体和实物媒体。逻辑媒体包括图、文、影、音等感觉媒体和作为中介传输感觉媒体的表示媒体；实物媒体用来传送、储存、展示及显示逻辑媒体。通俗来讲，数字媒体技术就是运用数字化和网络化工具手段和方式方法进行开发设计、应用规划的技术。

数字媒体技术是一门具有时代特色的多学科交叉专业，是信息技术与艺术美学跨界进行“技”“艺”融合的新型专业。数字媒体与传统学科相比，涉及的知识体系更加完善，学科背景更为宽广。数字媒体按时间可以分为文本、图片等内容不会随着时间变化的静止媒体和音频、视频等内容随着时间变化的连续媒体。

1.2 虚拟现实技术

虚拟现实技术是一种新兴技术，集仿真技术、电子信息技术及计算机技术为一体[2]。它利用计算机进行虚拟世界模拟，还原出逼真的虚拟环境。通过VR眼镜和头盔等传感装置设备，将用户置身于虚拟环境中进行实时交互，为用户模拟出集视觉、听觉及触觉为一体的虚拟环境，使用户体验到身临其境的沉浸感受。

2 数字媒体技术和虚拟现实技术之间的关系

从时间的发展阶段来说，数字媒体技术在计算机技术的基础上为虚拟现实技术提供了高级专业技术支持。以虚拟现实技术为载体的数字媒体技术已经随着科技发展进入了一个崭新的阶段，在各行各业得到了不同程度的应用，产业链逐步完善，形成了崭新的产业集群。

虚拟现实技术简称VR技术。作为多媒体技术的终端应用，虚拟现实技术将计算机软硬件、人工智能及传感等技术与多学科领域进行融合。虚拟现实技术的广泛应用，为数字媒体的表达方式和展现形式提供了强有力的支持，延伸了数字媒体技术的拓展方向，在内容创新和视觉呈现方面带来了新的突破，激发了数字媒体技术的发展活力。运用高水准的数字媒体技术将虚拟现实技术的应用深入化、效果真实化，可实现二者携手合作、发展共赢。数字媒体技术和虚拟现实技术相得益彰、互相补充、密不可分。

3 虚拟现实技术的应用范围和发展优势

数字媒体技术被广泛应用于各个领域，虚拟现实是数字媒体技术应用发展的产物[3]。虚拟现实技术推动了生产力的发展，引领新一轮的科技产业革命。虚拟现实产业的新兴市场成为我国社会经济发展的主要增长点。工业和信息化部在《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》明确提出加强政策引导和支持，促进虚拟现实产业持续健康快速发展的要求。大到航空航天的科技发展，小到衣食住行的日常生活，虚拟现实技术已经逐步和现实生活关联起来，实现了与各行各业的紧密融合。

3.1 计算机辅助设计

虚拟现实技术已经成为计算机相关领域研究的重点。虚拟现实技术在居住空间、园林景观、建筑外观及城市规划等设计领域得到了充分的利用并获得良好的效果。在计算机辅助设计中运用虚拟现实技术，可以通过CAD、3D等计算机软件，完成项目前期的设计方案优化和工程实施前期的虚拟模型建立等准备工作，可以通过虚拟建筑，完整模拟建筑工程施工的各个工序，完善设计方案，并能直观有效地计算建筑结构，达到资金、资源、安全的最大优化。

3.2 航空航天领域

航空航天工程是一项变化多、涉及广、耗资大且危险系数高的复杂工程。航空航天的开发研究需要进行一系列耗时耗力的真实实验，也需要面对大量真实实验无法正常开展的场合。利用虚拟现实技术进行飞行模拟实验可以缓解财力物力消耗带来的压力以及人工飞行实验带来的安全隐患，能在节约资金消耗和节约人力成本的同时规避风险，凸显了虚拟现实技术在航空航天工作中的应用效率和应用价值。

3.3 军事领域

虚拟现实技术的发展源于航天和军事部门，最新技术成果率先应用于航天和军事领域[4]。目前，世界各国纷纷运用这项技术开展包括无人机、无人坦克及自动驾驶装甲车等军事作战训练。通过虚拟现实技术进行演习训练、武器研发及战术探究等军事活动，有助于虚拟军事演习向真实军事作战进行有序衔接和过渡，从而避免真枪实弹的实战演习带来的人员伤亡、生态破坏及经济消耗。通过反复的作战模拟，重复再现战斗过程来优化作战方案，能降低军事训练成本、提升军事训练效果。虚拟现实技术在军事领域中的应用能为战术研究和人员的“实战经验”提升提供极具价值又经济环保的实践场所。

3.4 医疗领域

近年来，随着病患数量增加和医疗资源匮乏加剧，医疗领域对虚拟现实技术的需求也逐渐加深，虚拟现实技术在医疗领域的应用范围也随之扩大。虚拟现实技术可以将患者置身于虚拟环境，通过心理暗示等手段进行心理康复训练，以缓解患者的心理压力和不良情绪。应用虚拟现实技术可以模拟病患手术环境，并通过可视化的模拟手术进行多次反复的手术实验，寻求最佳的治疗方案，可以在保护患者的同时以最少的成本在短时间内完成高素质医护人员的培养。

在医疗应用中使用虚拟现实技术，可以在医患关系紧张的当下，通过改善病患心理，缓解疾病给病患带来的疼痛感，为病患营造出面对疾病的良好心态，辅助治疗。运用虚拟手术模拟，加快人才队伍培养，提高医生业务水平、提升医生职业能力，可以快速培养医务人才、及时改善医患关系，更好地保障医务人员的心理健康和人身安全。

4 数字媒体技术和虚拟现实技术融合的策略

4.1 细化虚拟场景构建

数字媒体技术是实现虚拟现实技术最为关键的技术基础。它能够使虚拟现实技术得到全面升华，实现质的提升和质的飞跃。虚拟场景模型是虚拟现实技术最基本的也是最核心的构成方式，必须充分利用数字媒体技术将大量繁杂的信息进行数据化处理，提升虚拟场景的真实性和场景代入感。虚拟现实技术通过多媒体技术、网络信息技术及三维建模等技术手段将真实的场景转换成逼真的虚拟场景，建立虚拟三维场景模型，还原虚拟场景。通过模型的构建，细化虚拟现实技术的场景构建，进而推进数字媒体技术和虚拟现实技术的融合发展与创新应用。

4.2 强化感官效果研究

随着技术的深入发展，为了更好地从听觉、视觉及触觉等多层面塑造出虚拟环境下身临其境的沉浸感体验，虚拟现实技术需要进一步加强与数字媒体技术的融合发展模式，优化信息数据，细化信息载体，以加强感官效果研究。通过虚拟现实技术与图像、音频及视频等的优化切合，打造出信息全面、内容真实、环境精细的高度仿真虚拟场景，形成看得清、听得到、摸得着、闻得见的虚拟环境，深化感官效果。

强化虚拟现实技术的感官应用，不仅可以利用计算机来进行虚拟方式与现实世界的交互，实现用户的体验升级，还能凭借现实世界对虚拟世界的再现加强超现实的感官体验，这是当前的发展趋势。

4.3 深化信息技术应用

虚拟现实技术在信息通信、医疗服务及艺术娱乐等多个领域应用广泛，有着广阔的市场空间和巨大的发展前景。随着技术的发展，在数字媒体技术的助力下，虚拟现实技术的应用范围不断延伸。在数字媒体领域进行虚拟现实应用开发，给虚拟现实应用的深度发展提供了一定的基础平台和指引方向[5]。深化信息技术应用，可以延伸虚拟现实技术的应用范围、扩大应用领域、加强应用发展，在更加广阔的应用领域发挥其巨大的使用价值，这对促进数字媒体技术的深度应用开发和良性循环发展具有长远的意义。

4.4 优化交互设备升级

虚拟现实技术的基础是虚拟环境的模拟建立。通过获取的实景三维数据建立相应的虚拟环境模型，配合传感器和立体显示等技术设备，可以满足虚拟现实基本的交互功能。常见的沉浸式体验的设备有便于图形显示与观察的头盔类传感设备和摇杆类控制设备。由于设备的使用在时间、体积、空间及技术等方面有特定的条件，若无法满足要求，设备使用会受到限制，从而产生各种局限。因此，相关研究人员还需要优化虚拟现实技术的交互应用，加强与数字媒体技术的融合发展，开展创新创意的交互设备升级优化研究，提升交互设备的设计研究和研制开发能力，争取打破时空甚至是实物的限制，使交互设备向轻巧、便捷的“微型设备”方向发展。

5 结 语

当前，虚拟现实技术得到了大范围的普及，开始从航空航天领域和军事领域等高端行业领域向医疗、艺术、娱乐及教育等领域不断延伸，逐步进入普通大众的生活，并取得了突出的成绩。虚拟现实技术不再是遥不可及的领域，它将悄无声息地融入人们日常生活，在不同领域发光发热。推动虚拟现实技术和数字媒体技术融合发展，有望将我国社会进步、科技发展及经济增长提升到新的历史高度，对构建和谐社会和提高国民生活的幸福指数具有非凡的意义。