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虚拟现实技术发展现状及趋势展望探究
作者：张昊
来源：《数字技术与应用》2019年第03期
摘要：虚拟现实技术是当前极为热门的计算机仿真系统，已被渐续引入到诸多领域的建设过程。本文将对虚拟现实技术的内涵、现状等进行分析，并提出新的展望。 关键词：虚拟现实技术;发展现状;展望
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）03-0223-01 1 虚拟现实技术的概念内涵
作为一项兴起不久的新兴技术，虚拟现实技术（即VR）有其特定内涵，主要指依托于高度发达的电子技术、以计算机为平台，创造出具有极高仿真性的模拟环境空间的一类技术。多类传感设备的综合性应用，为用户自身的使用体验的提高提供了更为广阔的空间，使体验用户得以更加直观化、可触摸的状态对虚拟空间中的物体展开考察与实操工作，实现模拟体验的最佳化。在具体构成要素方面，虚拟现实技术主要包括了模拟环境、感知、自然技能和传感设备等内容。其中，模拟环境是指依托于电子计算机所生成的具有较高实时价值的逼真三维化图像，感知则指理想状态下VR对人类主体的感知能力。
VR依托于核心技术实现其虚拟现实之功能，这些技术分别如下：动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术、应用系统开发工具、系统集成技术。在特征方面，VR主要呈现了以下特征：其一，多感知性，即除去常规情况下计算机的视觉感知特征以外，还对VR在听觉、触觉、运动等各方面的感知能力，试图实现VR在虚拟环境中人类个体一切感知能力的综合。其二，存在感，即体验用户在进入虚拟环境后成为主体体验者，理想化的模拟环境应具备高仿真的用户体验度。 2 虚拟现实技术研究现状
2016年出臺的“十三五”规划，明确表明国家将有力支持虚拟现实等新兴领域、产业的规模扩大与技术革新，这无疑为虚拟现实技术的发展打开了更为广阔的空间。纵观资本市场，各类以虚拟现实技术为主题的研讨会议、媒体报道在较长时间内也是此起彼伏。蓬勃的市场活跃度与较高的人气关注度表明，虚拟现实技术已经迎来了产业发展的春天。
实际上，虚拟现实技术本身并非近年来才出现的新现象。相关资料表明，20世纪80年代已有研究人员提出相应的技术概念，只是在当时的经济条件下人们并未对此过多关注;不过跨世纪之交Facebook对Oculus的收购行为使这一技术重新进入到大众视野，VR技术呈现出较明显的进步与发展;在2014年以后，VR技术的受众群体、产品种类都得到了较为前所未有的
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增加，以VR技术为核心的市场规模开始进入全面发展时期。可以想见，至2020年，以VR技术为依托的虚拟现实市场将最终进入成熟阶段，发展前景不可估量。
实际上，VR产业的进一步深入拓展，有赖于产业自身的软件、硬件设施的良性配置，如此一来才能真正形成VR产业体系化、自然化的产业链条。VR产业中焕然一新的制作方式与拓展思路，与大型游戏团队服务群体的特殊性及服务内容对用户体验的高度追求有着较高的匹配度。故实际开发情况而言，在VR产业链条中具有绝佳发展前景的当属规模较大、IP资源拥有度高、受众群体较广的游戏开发团队。 3 虚拟现实技术的瓶颈分析
现阶段的虚拟现实技术较之于初始阶段已有显著的进步，但实际上在长期的技术研发过程中也呈现出一系列问题，主要体现于虚拟环境的准确性与真实性、人与虚拟环境交互的自然性、实时显示问题和智能技术等各层面。
（1）虚拟环境的准确性与真实性。这主要指虚拟现实技术能否以最为真切的效果对可观世界进行重现。现实世界的外部信息种类繁多、构型复杂，各类感官信息的综合由此更显得难上加难，这就为VR技术的建模问题带来了教大的难度。唯有达成高效化的建模体系，才能实现虚拟环境的准确性与真实性效果达到最佳。
（2）实时显示问题。在理想状态中，逼真程度极高、实时漫游的VR技术显然成立。但实际上，现阶段VR技术的发展程度并不足以达到理想状态，与之相匹配的硬件设施尚未建立起来，用户在使用过程中并不能体验到无瑕疵的实时显示效果。造成这一问题的根本原因在于多用户交互在VR技术中的引入，开发者往往不得不以降低图像逼真性程度为代价来实现图像处理速度的提高，故而动态情况下图形的实时化、逼真化呈现难度极高。
总之，上述各类问题的解决将极大程度上提升虚拟现实技术对用户群体的适应性程度与体验感，有利于提升受众群对客观事物的认识程度。 4 虚拟现实技术的未来发展趋势
对VR技术进行历史溯源，我们认为虚拟现实技术仍有着极为广阔的生产空间，一系列应用技术如动态环境建模技术、实时三维图形生成和显示技术、新型交互设备的研制、智能化语音虚拟现实建模在未来技术更新中必将得到诸多关注。下面将对此进行简单介绍：
（1）动态环境建模技术。这一技术是虚拟环境技术的基础性、支撑性技术，能够对现实层面中的基础数据进行组织处理，从中提取出建设虚拟环境所需的三维数据，以此助力于虚拟环境模型的建设。
（2）实时三维图形生成和显示技术。现阶段这一技术已趋于成熟，对这一技术革新的关键在于能否及时生成实时效果。最为理想的技术状态应保证图形本身的高质量与复杂度，同时
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不断提升三维图生成与显示过程中的刷新效率，且VR技术对于立体显示、传感器等有着较高的要求，故全新化、高质量的技术有其生成的必要性。
（3）新型交互设备。虚拟现实技术将人类主体与虚拟世界的完美交际作为主要追求目标，现阶段头盔显示器、数据手套、数据衣服、三维位置传感器和三维声音产生器为主要的输入——输出设备，但它们往往成本过高、在交互效果上仍不甚令人满意。为实现交互效果、用户体验的最佳化，开发者应寻求成本更为合适、性能更为优良的数据显示设备作为载体。 在过去的数十年实践内，通信技术与计算机技术几乎以并驾齐驱的速度迅猛发展着，两类技术之间的互助支撑促使网络技术层面发生了改天换地的巨大变革，整个信息应用系统层面也呈现出较之于传统信息时代更为蓬勃的生机。当然，在一片光明的研究前景中，虚拟现实技术所存在的诸多问题也需引起相关开发人员的重视，如虚拟系统本身的交互性、逼真性程度等问题，这一系列问题的解决，有赖于人工智能、数据处理、社会学等各领悟的合作互助，也是未来虚拟现实技术发展的必然趋势。 参考文献
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Virtual Reality Technology Development Present Situation and the Tendency Forecast Inquiry ZHANG Hao
（Sichuan airlines co.， LTD. Chongqing branch，Chongqing; 401120）
Abstract：Virtual reality technology is a very popular computer simulation system， which has been gradually introduced into the construction process in many fields. This paper will analyze the connotation and current situation of virtual reality technology， and put forward a new outlook. Key words：virtual reality technology;status of development;outlook
虚拟现实技术发展现状及趋势展望探究
