軟件工程中虛擬現(xiàn)實(shí)的啟示應(yīng)用及挑戰(zhàn)

葉焱鑌 鄭藝明 柯博群

摘 要：在軟件工程中，鍵盤和鼠標(biāo)源是操作代碼的基本工具，且需要在2D的顯示屏上瀏覽操作。這種的操作方式忽略了人類的洞察力，讓人類變得機(jī)械化。隨著科技的發(fā)展，創(chuàng)造出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)—即“VR技術(shù)”，這無形中增添了人們的創(chuàng)意性與趣味性。本文就將為大家簡單介紹VR技術(shù)的特征、應(yīng)用、啟示、挑戰(zhàn)，以及關(guān)于VR技術(shù)的一些討論點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：軟件工程;虛擬現(xiàn)實(shí);啟示;應(yīng)用;挑戰(zhàn)

引言：

近幾年通過軟件工程開發(fā)的領(lǐng)域得到不小的進(jìn)展，但是針對(duì)程序員方面的問題卻還沒有得到根本解決。比如，在代碼導(dǎo)航時(shí)，容易讓開發(fā)者產(chǎn)生方向不明確的問題，而這個(gè)問題可能會(huì)成為阻礙其他的軟件工程活動(dòng)。最常見的就是，雖然審核代碼時(shí)發(fā)現(xiàn)了問題，但是只是進(jìn)行簡單的上報(bào)，而不是對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行深入的分析解決。每個(gè)人的記憶系統(tǒng)，能夠保留所感知到的空間。所以，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是在眾多的生活研究啟示中產(chǎn)生的，讓軟件工程技術(shù)可以創(chuàng)造出更多的可能性，進(jìn)一步提高工作效率，讓使用者能夠更加滿意。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征分析

（一）沉浸感

簡單來說，VR技術(shù)就是模擬自然環(huán)境，讓人有一種身臨其境的感覺，而“沉浸感”就是對(duì)此感覺的一個(gè)綜合概括。在VR世界中，體驗(yàn)者只需要根據(jù)現(xiàn)有的局部組合感知想象世界，就可以從各個(gè)方面進(jìn)行細(xì)致地觀察。在這個(gè)虛擬世界中，能夠擁有的感受會(huì)有一些差異性，但卻是比較完整的，能夠用一種最舒服的方式，體驗(yàn)虛擬世界中的真實(shí)感，讓自己能夠在沉浸感中獲得更好的體驗(yàn)感。

（二）交互性

VR的精確設(shè)備能夠讓體驗(yàn)者感受到一種情景交互性，體驗(yàn)者在現(xiàn)實(shí)世界中做的動(dòng)作，能夠在虛擬世界中同步展現(xiàn)出來。除此之外，體驗(yàn)者在虛擬世界中的感官也非常靈敏，能夠有一種觸手可得的互動(dòng)性。比如，在VR中有一扇門，你可以根據(jù)確切的動(dòng)作，將這扇虛擬的門打開。

（三）構(gòu)想性

無論在哪個(gè)環(huán)境中，都會(huì)有新的認(rèn)知，獲得新的感悟。在VR世界中，同樣也能夠讓自己有一個(gè)理性與感性的認(rèn)識(shí)，讓自己在體驗(yàn)的過程中有新的想法。在傳統(tǒng)的軟件工程中，既需要滿足使用者此刻的需要，又需要滿足對(duì)設(shè)計(jì)師此時(shí)的需要。但是一般來說，設(shè)計(jì)的成品大部分是設(shè)計(jì)師的想法。VR技術(shù)就可以彌補(bǔ)這一方面的不足，讓使用者也可以對(duì)成品進(jìn)行進(jìn)一步的確認(rèn)，感知設(shè)計(jì)中可能存在的不足，進(jìn)而讓設(shè)計(jì)師能夠更好地改進(jìn)。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)是代碼與編碼的審查，且這兩者在其他的軟件工程中也能夠得到應(yīng)用發(fā)展。

（一）現(xiàn)場(chǎng)編碼

簡單來說，現(xiàn)場(chǎng)編碼為VR技術(shù)創(chuàng)建了新的編碼環(huán)境，能夠讓使用者通過函數(shù)庫創(chuàng)造出一個(gè)3D情景，并且能夠讓使用者在這個(gè)情景中進(jìn)行狀態(tài)方面的操控，讓使用者能夠有更豐富的動(dòng)作。其實(shí)這種的模擬是通過“反饋”與“手勢(shì)操控代碼”完成的，反饋能夠發(fā)現(xiàn)編程中的問題且跳過中間步驟直接更正問題，手勢(shì)操控代碼能讓使用者通過數(shù)字的操控，只需要進(jìn)行連續(xù)的手部動(dòng)作就能夠更正自身動(dòng)作。

（二）代碼審核

簡單來說，代碼審核為VR技術(shù)完善了細(xì)節(jié)部分的模擬，能夠通過類似代碼氣泡的方式，且讓堆積在地板上的內(nèi)容可視化，顯示片段群體。具體來說就是“空間推理”與“手勢(shì)交互”，空間推理能夠通過地板的堆積物進(jìn)行空間辨識(shí)，從而對(duì)每個(gè)地方的堆物進(jìn)行一一掃描，進(jìn)行相關(guān)性的辨識(shí)。手勢(shì)交互就是能夠通過不同的手勢(shì)動(dòng)作，進(jìn)行不同的選擇操作。

三、關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)的討論

（一）模擬

VR技術(shù)是軟件工程師的一個(gè)創(chuàng)新作品，這能夠往后的研究提供一個(gè)思路上的幫助，將來可能會(huì)創(chuàng)造出具有各種可能性的新系統(tǒng)，讓其工作效率能夠有一個(gè)可見的提高，完善現(xiàn)有技術(shù)的不足。比如，通過VR技術(shù)，學(xué)生可以感受到宇宙行星之間的關(guān)系，能夠有一個(gè)直觀的學(xué)習(xí)。在未來的研究中，應(yīng)該要思考如何創(chuàng)造出其他的工具，更好地進(jìn)行模擬空間。

（二）遠(yuǎn)程協(xié)作

在科技的進(jìn)步中，網(wǎng)絡(luò)世界的發(fā)展非常迅速，在各國各地的人可以通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起，程序員也不例外。程序員可以在VR世界中相遇，可以在VR世界中討論交流。具體來說就是，加入到對(duì)方創(chuàng)造的虛擬空間中，在借鑒別人優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，可以幫忙指出對(duì)方還存在的不足，通過反思促進(jìn)成長。

（三）開放性問題

當(dāng)體驗(yàn)者進(jìn)入虛擬世界后，與外界的聯(lián)系就被隔離了，體驗(yàn)者的身心幾乎都投入到虛擬的世界，這就有可能導(dǎo)致在現(xiàn)實(shí)世界中會(huì)做出一些不能理解或是尷尬的行為。如果是一些帶有刺激性的項(xiàng)目，可能還會(huì)伴隨一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，聯(lián)系虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的媒介是VR設(shè)備，如何設(shè)備中存在一些瑕疵就很有可能會(huì)觸發(fā)一些隱藏的問題。

（四）挑戰(zhàn)

首先，只身進(jìn)入虛擬世界，難免會(huì)產(chǎn)生一種緊張害怕的心理，這時(shí)候與外界的聯(lián)系就顯得尤為重要，如果眼鼻耳都帶上裝備，就更難與外界產(chǎn)生交流，如果出現(xiàn)意外情況比較難發(fā)現(xiàn)。除此之外，虛擬世界的分辨度要求也非常高，只有更高的分辨度才能夠讓虛擬世界更具真實(shí)感。最后，在虛擬世界中的一些表達(dá)還沒有對(duì)應(yīng)的操作，比如，2D的有關(guān)代碼能夠在VR世界中出現(xiàn)，但是這個(gè)代碼并沒有第三個(gè)維度。

四、啟示

通過VR技術(shù)的發(fā)展，可以延伸出在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。比如，在教育中的情景教學(xué)、在游戲中的真人對(duì)戰(zhàn)，在軍事中的危險(xiǎn)任務(wù)實(shí)訓(xùn)，在開發(fā)中的設(shè)計(jì)試用，在藝術(shù)中的欣賞借鑒，在醫(yī)療中的培訓(xùn)實(shí)踐，在仿真中的可視適用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以創(chuàng)造出不同情景，滿足不同領(lǐng)域人的需要，能夠通過這種虛擬中的反饋，讓自身在實(shí)際中做出確切的調(diào)整。在不同領(lǐng)域應(yīng)用VR技術(shù)的同時(shí)，也能夠給VR技術(shù)本身帶來一定的啟示。

參考文獻(xiàn)

[1] 王志崗.軟件工程中虛擬現(xiàn)實(shí)的啟示應(yīng)用及挑戰(zhàn)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（23）：52-53.

[2] 李琴.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軟件工程相關(guān)課程的應(yīng)用研究[J]. 數(shù)字通信世界. 2019（04）

[3] 楊曉紅，劉書華.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代. 2002（01）