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当虚拟现实走进寻常生活-科技频道-金鱼财经网

[2021-02-25 03:00:34] 来源: 编辑:wangjia 点击量:
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导读: 虚拟现实(VirtualReality,VR)和增强现实(AugmentedReality,AR)是当前最热门的话题。就连2016年浙江省高考语文作文都以虚拟现实为题目:现实生活越来越虚拟,虚拟生活

虚拟现实(VirtualReality,VR)和增强现实(AugmentedReality,AR)是当前最热门的话题。就连2016年浙江省高考语文作文都以虚拟现实为题目:现实生活越来越虚拟,虚拟生活越来越现实。网络技术可以让虚拟世界实体化,网上购物、视频聊天等在我们生活中越来越普及。比如用VR设备足不出户感受虚拟世界的真实场景,虚拟中旅游、约会、学习。当虚拟世界里的“虚拟”,越来越成为现实世界里的“现实”,你是选择拥抱这个世界?还是选择远离它或者保持适当的距离?这是一个引起许多争议的问题。

让我们不要急于回答这个问题,先来弄清楚人们口中热议的AR、VR以及MR到底是什么?

首先,虚拟现实(VirtualReality,简称VR),它是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供给使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身临其境一般,可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物。VR设备代表就是Oculus眼镜。

第二,增强现实(AugmentedReality,简称AR),它通过电脑技术,将虚拟的信息应用到真实世界,真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。AR设备代表例如HoloLens,它可以把人们眼前现实的3D世界与程序中储存的虚拟的3D世界结合,通过显示技术,显示到智能眼镜上。这样人们的手势动作就可以操作虚拟的3D世界,完成各种各样的功能。

第三,混合现实(MixReality,简称MR),它合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境,物理和数字对象共存并实时互动。MR设备代表例如MagicLeap,它是虚拟现实技术未来的发展方向。

仍然分不清楚AR、VR、MR吗?让我们仔细说一说它们的区别。

首先,是从使用功能上的区别。虚拟现实技术中,你所能看到的场景和所发生的都是假的,只不过是你的感官进入到一个虚拟世界;增强现实技术中,人们看到的场景和人物一部分是真一部分是假,是把虚拟的信息带入到现实世界中。

其次,是交互方式与设备方面的区别。虚拟现实VR是纯虚拟场景,所以VR装备更多的是用于用户与虚拟场景的互动交互,更多的使用是:位置跟踪器、数据手套(5DT之类)、动捕系统、数据头盔等等。增强现实AR是现实场景和虚拟场景的结合,所以基本都需要摄像头,在摄像头拍摄的画面基础上,结合虚拟画面进行展示和互动。

说到虚拟现实的历史,其实它并不是一个新概念,早在1968年就出现了虚拟现实技术的第一个原型设备,它的作者是被誉为计算机图形学之父和虚拟现实之父的著名计算机科学家IvanSutherland。这个虚拟现实的原型设备虽然有些简陋,但是已经具备了“立体显示”和“虚拟环境互动”这两项最为关键的特征。

虚拟现实技术发展到今天到了成熟的时候,它成为一种新的信息传递方式,通过虚拟现实,让人们产生“亲身经历”的感觉,感受直接而且准确,是一场信息传递方式的革命。它迅速地进入大众的视野,并走入人们的寻常生活。我们已经能够预见到,虚拟现实技术将让我们日常生活的方方面面,都可能产生和跟过去不同的变化,不论是工作、教育,或者娱乐、社交。

为什么虚拟现实技术会成为备受关注的热点呢?其中最为关键的一个原因,就是它能够带给人们奇妙的感受,我们把这种奇妙的感受总结为两点:沉浸和交互。

虚拟现实技术会让人们感觉沉浸在虚拟的数字世界中,人们可以与虚拟的世界通过一定的方式相互影响。以一场足球赛视频为例,传统的电视,你不可能看到摄像机背后的画面;VR足球视频里,你可以和队员们站在一起,跟他们一起跑动,只用一个转身,就可以看到背后的球员在干什么,就好像你就在足球场,沉浸在球场的真实环境中。那么什么是交互呢?还是以这场足球赛为例,就是现在你除了看看,还能和他们一起抢球,完全参与到这场比赛中了,实现了与虚拟事物的交互。

虚拟现实技术的应用前景非常广泛,在游戏、影视、医疗、教育、媒体等领域有很大的发展潜力。例如,虚拟现实技术应用于新闻报道,有望打破时间与空间的束缚,采用全新的叙事方式,给读者和观众带来更好沉浸和交互体验,传统的阅读者将成为新闻的参与者和制作者。又如,借助虚拟现实技术,在线教育可以在内容和场景呈现方面实现突破。通过构建逼真的三维教学环境,很多复杂的、日常生活难以体验的知识和概念将更容易被学习者理解和接受,进而提高知识的传播效率。

让我们再来看两个更加具体的案例:最高的山、最深的峡谷、最大的瀑布、最茂密的热带丛林、最荒凉热带沙漠、最美的珊瑚礁、最不可思议的巨大冰河……大自然的鬼斧神工,奇妙的自然万象,作为生活在现代繁忙都市的人们,缺少与大自然接触的机会,通过AR技术,我们能让观众置身大自然的怀抱,可上天下海,与自然万物共度美好时光。在这里观众可以看到已经灭绝的恐龙,还可以看到在大海里自由遨游的海豚、可爱的大象等动物与自然场景。人们还可以与这些神奇的动物进行互动,比如抚摸它们的头,和它们一起追逐玩耍等。这是我们运用AR技术开发的互动体验项目《奇妙世界在身边》(图①),它即将在中国科技馆与观众见面。观众在参与体验的过程中,还可以完成趣味问答题,在欢乐有趣的氛围中增长知识。

我们再来看看奇妙的虚拟讲解员(图②)。试想一下,当你在博物馆参观的时候,正当你对某个问题疑惑时,一位风度翩翩的讲解员从旁边墙壁的画面上走出来,向你娓娓道来……这听起来非常神奇,不可思议,但是利用虚拟现实技术开发的博物馆虚拟讲解员就能够实现这样的效果。而且她能够解决博物馆讲解中存在的问题,因为在博物馆和展览馆中,真人讲解员需要聘用具有专业技能和职业素养的工作人员,并且工作强度大、专业要求高、人工成本较高。由于观众的文化水平、知识结构、年龄、职业、看问题的角度不同,也会产生不同的心理需求和喜好,讲解员很难照顾到每一位观众的需求。讲解员带领的参观流程自由度低,通常按照讲解员的节奏进行参观。而虚拟讲解员就能够克服以上种种问题,而且可以带给观众全新的感受。

最后,我们也来说说虚拟现实技术发展所面临的问题。从技术上看,现有的硬件计算能力离虚拟现实技术的要求还有很大差距,要实现更好的虚拟现实沉浸感和交互感,计算机的计算能力仍需要大幅度提升。其次,虚拟现实的内容开发非常缺乏。这就像买了电视机却没有电视节目,电视机的销路必定会受到影响。除了计算机技术与产品内容之外,生态系统的构建也成为VR产业面临的发展问题,只有构建完整的生态链条,虚拟现实产业才能走上快速发展的道路。

讲到这里,我想文章开头所提出的问题,在每位读者的心中也都有了答案吧。

(作者系清华大学艺术与科学研究中心办公室主任)

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