数字媒体技术与虚拟现实技术的融合

何志祥（贵州轻工职业技术学院）

在经历科技革命后，当前社会进入到信息技术时代。数字媒体技术推动社会发展，虚拟现实技术为人们生活带来新的体验。数字媒体技术若称之为科技基础，那么虚拟现实技术则可以称之为科技的发展。虚拟现实技术是一门崭新的综合性信息技术，其融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术以及传感器技术等多个信息技术分支，从而极大地推动了计算机技术的飞速发展。在计算机辅助设计、航空航天领域、军事领域以及医疗领域，虚拟现实技术同样发挥着重要作用，为人类进步、社会发展做出积极贡献。基于此，如何更有效地将数字媒体技术与虚拟现实技术融合，成为当前信息技术发展的关键，需要有关研究人员安心研究、大胆创新，做出具有现实意义的探索。

一、数字媒体技术

数字媒体技术归属于电子计算机课程，包括人机交互技术、多媒体技术、网络传输技术以及数字处理技术等多个方面内容，可以将数据信息记录、存储、传递与显示。数字媒体载体可以是逻辑媒体，也可以是实物媒体。图文、音视频等感觉媒体或者作为中介传输的感觉媒体成为逻辑媒体。可以将逻辑媒体展示、存储的是实物媒体。数字媒体技术，是通过现代计算和通讯的手段综合地处理文字、声音、图形以及图像等信息，从而使抽象的数据变得可以人为感知，可以利于管理，更可以实现交互的一种新型技术。在当前社会实践中，数字媒体技术多用于场景设计、角色形象设计、多媒体后期处理、游戏程序设计以及人机交互等多个领域。影视后期制作是数字媒体技术应用的主要领域之一，从事影视的动画、特效以及后期合成、视觉设计等多方面工作。

此外，数字媒体技术属于计算机领域，因此，游戏制作、网页设计等也是较为适宜的发展方向。由此可以看出，数字媒体技术具有数字化、科技性、多元化以及可塑性等特征。

二、虚拟现实技术的内涵与特征

虚拟现实技术被称为虚拟环境或者人工环境，用英文简称为VR，是一种利用计算机生成一种可对参与者施加视觉、听觉和触觉感受，并允许其交互地观察和操作的虚拟世界的技术。虚拟现实技术具有超越现实的虚拟性，其主要特征有以下几点。

（1）多感知性，即不仅具有计算机技术所具有的视觉感知，还具有听觉感知、力学感知、触觉感知、运动感知以及味觉感知和嗅觉感知等。由此可见，最为理想的虚拟现实技术需要具备人的一切感知功能。

（2）浸没感。即用户感受到作为主角存在于模拟环境中的真实程度，从“虚拟现实”这几个字中可以看出，最理想化的模拟环境应该使用户分不清现实与虚拟，无法辨明真假。

（3）交互性。即用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。比如，用户用手直接去触摸模拟环境中的虚拟物体，这时用户手中是有握住物体的直观感受的，可以感受到物体的重量，感受到物体在手中可以左右移动。

（4）构想性。即强调虚拟现实技术应该具有广阔的可想象空间，可以从现有的认知领域不断扩展延伸，不仅将真实存在的事物再现，更能随意构想出不存在的，甚至不可能发生的环境。虚拟现实技术应用广泛，从以上四个特征中可以看出，虚拟现实技术将现有的计算机应用提升到一个新的高度，是信息技术进步的体现，其存在的作用与现实意义是不可忽视的。

三、数字媒体技术与虚拟现实技术之间的联系

数字媒体技术与虚拟现实技术之间的联系是紧密的，是不可分割的，从二者的内容性质与特征可以看出，数字媒体技术是信息技术的基础，而虚拟现实技术则是信息技术的发展，数学媒体技术是基础，更是虚拟现实技术得以高速、有效发展的绝对保障。从二者出现的时间上看，数字媒体技术要比虚拟现实技术出现得更早一些，其是在计算机技术发展的基础上衍生出的新技术。数字媒体技术包括内容较多，其中的影视后期制作、动漫人物设计以及场景设计等内容经过数字化处理后，可以为观者带来更舒适的视听享受。虚拟现实技术则在此基础上，为观者创设更逼真、更形象的视听感受，以此使观者分不清现实与虚拟，在虚拟世界中感受真实事物。虚拟现实技术将数字媒体技术内容有效升华处理，将视频精度与现实还原度强化升级，可以说是数字媒体技术的补充与完善，更是其升级版本。为此，从此处可以看出，数字媒体技术与虚拟现实技术之间的关系是紧密结合，不可分割，相互补充，互为促进的。

四、虚拟现实技术的应用范围与优势

（一）计算机辅助设计

计算机辅助设计中，虚拟现实技术的应用价值是不可忽视的。当今社会各工作形式与内容随着信息技术的普及与应用已经发生了翻天覆地的变化，在以往的装饰装修、园林景观以及城市建设规划等设计领域中，设计人员常常需要手工绘制多张不同角度的设计图纸，即使设计图纸包含内容非常详细，但其终究是平面展示，并不能为人们带来更直观的、更形象的视觉体验。但在虚拟现实技术的普及应用下，设计人员可以通过虚拟现实技术展示出更为直观立体的设计图纸，不仅可以从不同角度的分析与观赏，发现存在的不足与缺陷，进而进行针对性的完善与优化，也为他人提供了直观的视觉感受，从让人所见及所的，减少沟通成本和管理成本。在电视舞台表演和节目中，可以通过计算机后期的虚拟技术，虚拟舞台和虚拟场景或人物，降低过去舞台单一且受空间等因素影响，减少舞台道具设计的浪费，同时呈现一些舞台无法呈现的虚拟空间，增加演员的表演张力。

（二）航空航天领域

虚拟现实技术在航空航天领域所做出的贡献是不可估量的。因航空航天领域涉及内容的危险性与不可实践操作性等特点，导致在实际研发阶段会面临各种各样的难题，这些难题不仅阻碍科学的研究发展，更为科学研究带来无法预知的危险。但通过将虚拟现实技术应用到航空航天领域，则可以为相关工作人员进行科学研究预判提供更多保障。比如说，一些无法利用现实生活资源开展的实验活动，可以利用虚拟现实技术进行模拟完成，以此在相似与现实世界的环境中，将要进行的危险系数较高的实验进行操作，进而发现其中还存在哪些不足与缺失，继而进行针对性的改进与革新，避免因真实实践实验而带来的生命安全隐患以及大量的财力资源浪费。在航天领域，机场环境模拟也可以运用虚拟现实技术来完成，通过虚拟地球构建机场三维场景，在其上叠加卫星影像，高程数据，矢量数据，从而创建出真实的机场三维模型，真实地展示出停机坪、候机厅、油库以及航加站等场所，进而使机场环境先通过虚拟三维模型进行研究分析，进而确定最终的建设方案，最优化创设机场环境。此外，机场运维、应急模拟演练等都可以运用虚拟现实技术进行管理测试，进而为信息化管理航天行业奠定良好基础，确保人力、财力以及物力投入得到最大化利用。

（三）工业领域

在当前阶段，大量的虚拟现实技术已经被应用于工业领域，而且也促使该领域的发展潮向现代化的方向进行迈进，并凸显了技术应用的优势。比如，在汽车工业当中，虚拟现实技术能使开发的方法变得更为先进，还能利用更为复杂的仿真工具，实现构建人工环境，这时在基础工作落实的过程中，就可以通过自然环境的模拟，做到对汽车的操作、驾驶等一系列设计活动进行现虚拟实化开展，这样通过实时活动的落实，就能保证汽车工业发展的先进性。在虚拟现实技术在使用的过程中，也能用于汽车实验、汽车设计以及汽车培训等方面当中。如，虚拟现实技术可以在汽车产品设计的过程中，以三维汽车模型的构建，实现对汽车的底盘、汽车的悬挂、汽车的内饰等进行显示，也可以对汽车的每个焊接点进行表达，这样设计者就能对所有应用的零部件的质量进行确认，还能对各部件在运行时的性能进行全面了解。值得注意的是，三维模式在使用的过程中具备着较高的准确性，这样汽车制造商在进行运作时，就能以获得的计算机数据进行使用，实现大规模的生产。在虚拟现实技术使用的过程中，也可以融入技术教育、CAD 以及培训等领域。例如，在建筑行业当中，虚拟现实技术可以为建筑效果图进行的拓展。以交互为基础，实现构建三维建筑场景，人们可以在此场景内自由地行走，还可以对建筑物内的所有房间装饰、设备等进行操控。作为设计者，可以通过这种模拟的场景进行感知，并对设计上的不足进行及时调整，更可以让用户在虚拟环境中，对建筑空间产生真实的感受，进而做出评判。

（四）医疗领域

虚拟现实技术在医疗领域的作用是更具现实意义的。可以从三个方面进行详细阐述。

首先，利用虚拟现实技术虚拟人体，也就是数字化人体，医生通过虚拟的数字化人体模型可以更直观地了解人体的构造，从而更全面地了解人体各脏器功能。此外，外科实习医生可以通国虚拟现实技术创设的虚拟手术系统，更为直观地看到手术过程，进而在模拟实践中增加理论实验，进而在实践学习时，可以有更清晰的经验积累。

其次，可以利用虚拟现实技术创设出利于患者身心平复的虚拟环境，以此开展心理康复训练。一些病人因疾病缠身或者因其他外界因素影响，从而患有严重的心理性疾病，此时，需要为患者营造良好的身心恢复氛围，此时，虚拟现实技术可以充分发挥作用。相关医护人员通过了解患者的实际病症情况，进而利用虚拟现实技术创设适合的心理治疗情境，为患者进行心理暗示治疗，使其心理不安情绪以及心理压力得到有效缓解。

最后，医患良好关系的构建，医患关系一直是较为敏感的社会性话题，在虚拟现实技术的应用下，可以有效降低不良事件的发生概率。患者前来就医后，对医生所说的专业术语并不能很好理解，此时，医生可以借助虚拟现实技术为患者展示疾病，并将其发展原理更直接地展示给患者观看与了解，进而使患者可以全面了解自身病症，最终对医生充满信心，对治疗产生信任。虚拟现实技术在医疗领域的应用作用是巨大的，是多方面的，既利于医疗事业蓬勃发展，为人类健康贡献力量，又利于患者接受更好的医疗服务，提高生命质量，保证治疗效果。

（五）教育领域

虚拟现实技术在教育领域发挥的作用是巨大的。可以从三个方面进行具体阐述。首先，虚拟校园的构建。从虚拟现实技术的应用来看，虽然虚拟校园仅仅是实现了校园场景的浏览功能，但虚拟现实技术提供的活的浏览方式，全新的媒体变现形式成为最鲜明的代表特点。在虚拟校园刚刚推出后，很大一部分学生对此产生浓厚的探究兴趣，尤其是一些将要赶赴学校上学的外地学子，通过虚拟校园，不仅可以提前了解校园情况，更能使其家长更全面地了解学校概括，进而对学校有更直观的认识。为此，在当今信息时代环境下，虚拟校园可以广为推广，发挥其应用效用。其次，虚拟教学的实现。与传统的“黑板+粉笔”教学模式相比较，虚拟教学模式的出现，可以为学生提供更为直观的学习情境，使其对一些抽象性或者不熟悉的事物产生直观感受，进而进一步理解和感悟学科知识。比如，在地理教学中，许多地形地貌知识，地域文化等内容，学生并不清楚了解，教师通过利用虚拟现实技术开展虚拟教学，可以为学生呈现一种可供他们体验和观测的环境，进而激发学生的学习兴趣，有效提升课堂教学质量与教学效率。最后，虚拟培训的落实。虚拟现实技术的沉浸性和交互性，使学生能够在虚拟学习环境汇总扮演一个角色，进而全身心地投入到学习中，充分调动学生的学习主观能动性，利于学生技能训练。利用沉浸型虚拟现实系统，可以做出各种各样的技能训练，对高职技能性教学有着不可估量的推动作用，便于学生亲身体验知识与技能的融合，提升学习效果。

（六）娱乐领域

在娱乐领域当中，虚拟现实技术的使用能使人们的游戏真实感获得提升，但由于在虚拟现实技术使用时，对于具体的真实感并不会要求过高，这也使得虚拟现实技术在该方面的发展更为迅猛。比如，世界上第一台大型多人使用的虚拟娱乐系统在芝加哥投放使用，内容关于未来战争，反响程度较好。随着技术的不断升级，英国也开发了相应的虚拟现实系统且配置了HMD，它能使游戏者的真实感获得进一步提升。近些年来，虚拟现实技术也与人工智能功能进行了结合，并且通过计算机自身所具备的强大学习功能，使得游戏的难度和趣味性得到了全面提升。

五、数字媒体技术与虚拟现实技术的融合策略

（一）注重虚拟模型构建

注重虚拟模型构建，这是数学媒体技术与虚拟现实技术融合的第一步，也是非常关键的一步。数字媒体技术作为基础，其作用是不可忽视的，不仅是虚拟现实技术得以发挥作用的基础，更是将其应用效果强化的前提条件，为此，需要重视将数字媒体技术充分运用，将其作用充分发挥。虚拟模型构建是虚拟现实技术应用的最直接的方式，若想将此方式运用的更为巧妙，使观者有强烈的代入感，则需要将数字媒体技术的作用优势充分发挥，将数据信息数字化、智能化、媒体化，与此同时，运用计算机技术对模拟环境进行精密计算，进而得到最精准的数据信息，利用此数据信息构建三维模型。通过构建模拟三维模型，可以将虚拟现实技术应用得更为深入，进而使数字媒体技术与虚拟现实技术有充分融合的机会，有进一步发展的空间。

（二）注重交互设备升级

注重交互设备升级，这是数字媒体技术与虚拟现实技术深入融合的第一站。虚拟现实技术可以为观者带来与众不同的感官体验，使人有种进入现实社会之感，进而影响观者心情，带来强烈的心灵冲击，最终达到应用目的。但这个目的的达成，往往需要借助一些辅助交互设备，当前现有的交互设备多是一些类似于头盔的传感器。在实现虚拟现实技术应用场景时，需要参与者戴上头盔，通过眼睛观看，心灵感受，进而达到虚拟环境模拟效果，这种交互设备存在较大的局限性，无论是从真实度，还是从应用的深度来看，都受到极大的发展限制。数字媒体技术是信息技术的基础，其在影视后期制作方向有着较高的应用价值，并发挥着极大的特效作用，可以创设出更形象、更逼真的画面感。通过将数字媒体技术的绝对优势进行利用、使其与虚拟现实技术进行融合创新，将会为交互设备的研究与发展带来新的思想与创意。虚拟现实技术应用的交互设备将会在数字媒体技术与虚拟现实技术深度融合后，向着精巧、轻便、实用的方向研究发展，为虚拟现实技术的普及应用带来新的发展生机。

（三）注重感官效果研究

注重感官效果研究，这是数字媒体技术与虚拟现实技术融合所面临的重要考验。虚拟现实技术若想更深入，更长远地发展，不仅需要为观者创设真实的虚拟场景，更需要为观者带来更接近现实场景的代入感。数字媒体技术重视运用现代计算和通讯的手段综合地处理文字、声音、图形以及图像等信息，从而使抽象的数据变的更直观，可以被感知，可以管理，更可以交互。虚拟现实技术需要在数字媒体技术的作用基础上，充分与其融合后，进而技术的革新，从感官效果研究出发，更为详细、层次化地处理数据信息，从而利用虚拟现实技术为观者构建更系统、更完整、更精细也更为真实的虚拟场景，使图像、音视频等多个因素充分融合，以此强化观者的视觉、听觉与触觉等，使其感受到一切人类所能感知到的一切。

（四）增大技术应用深度

增大技术应用深度，这是从数字媒体技术与虚拟现实技术融合并应用于医疗、航空航天、军事以及建筑设计领域后，进行再一次的技术升级。在科学技术、网络技术以及计算机技术、电子影像技术快速发展的时代背景下，数字媒体技术与虚拟现实技术得到进一步深入融合机会，为其他领域打破空间限制和时间的限制因素，进而为其他领域提供更好的发展助力，促进科技社会蓬勃发展。

六、总结

简而言之，在当前信息技术飞速发展的时代环境下，数字媒体技术与虚拟现实技术的有效融合，将会在不同领域发挥重要作用，为人类进步，社会发展做出积极贡献。深度融合数字媒体技术与虚拟现实技术，使二者互通有无，互为补充促进，将会呈现共同发展之局势，利于其融合价值在多个领域发挥作用，推动我国科技再次跃上新的发展高度。