解析計(jì)算機(jī)數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的融合

陳展鱗

（中山大學(xué)腫瘤防治中心，廣東 廣州 510060）

在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境背景下，數(shù)字媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)都在發(fā)生質(zhì)的變化，不斷地創(chuàng)新技術(shù)手段、優(yōu)化技術(shù)方法，利用數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)可視化的視覺傳達(dá)，以建立三維模型的方式，還原現(xiàn)場(chǎng)，帶來(lái)良好的交互體驗(yàn)，二者的結(jié)合不僅是技術(shù)上的創(chuàng)新，更是發(fā)揮其最大能效的途徑。

1 數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)內(nèi)涵、特征概述

數(shù)字媒體在理論上是指通過(guò)計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備可以讀取格式編碼的媒體，能夠在數(shù)字化設(shè)備中實(shí)現(xiàn)建檔、查詢、傳播、修改、保存等功能，在廣義上的定義是以數(shù)據(jù)的形式成為信息載體，其中包括文字、圖像、音頻、視頻等感官數(shù)據(jù)形式，其表現(xiàn)形式具有多元化、互動(dòng)性等特點(diǎn)，視覺沖擊力高于傳統(tǒng)媒體。在數(shù)字媒體的發(fā)展中數(shù)字媒體技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其主要功能是對(duì)數(shù)據(jù)信息的整理和歸納，使特殊數(shù)據(jù)資源被重新整合，通過(guò)數(shù)字媒體技術(shù)轉(zhuǎn)化傳輸儲(chǔ)存途徑，進(jìn)而使其提升可操作性。在國(guó)家大力發(fā)展科技的背景下，數(shù)字媒體廣泛應(yīng)用于各行業(yè)、領(lǐng)域中，同時(shí)也融入人們的生活中，數(shù)字媒體技術(shù)也在不斷地改革和創(chuàng)新，譬如以數(shù)字化技術(shù)解決復(fù)雜的運(yùn)算推理、應(yīng)用數(shù)字媒體技術(shù)優(yōu)化教育工作等。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是當(dāng)前較為流行的VR 技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)不僅應(yīng)用于科技領(lǐng)域，更是與社會(huì)科學(xué)、教育教學(xué)、文化娛樂(lè)、建筑工程相融合，發(fā)揮了重要的技術(shù)作用，是未來(lái)科技的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。隨著數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸被重視，該技術(shù)具有超越現(xiàn)實(shí)的虛擬感，因此數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的融合能通過(guò)技術(shù)的角度生成三維立體虛擬空間，以交互技術(shù)、傳感技術(shù)等技術(shù)手段，提升虛擬空間的真實(shí)感受，是一項(xiàng)綜合性的數(shù)字技術(shù)，通過(guò)數(shù)字圖像處理、交互體驗(yàn)處理、傳感器技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)的融合，提供高分辨率的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用與分析，其具有多感知性、浸沒(méi)感、交互性、構(gòu)想性等特征，以技術(shù)的角度融合聽覺、視覺、觸覺、平衡感、力量感等人體感知功能，構(gòu)建三維空間，使體驗(yàn)者在虛擬的空間中有身臨其境的真實(shí)感，將虛擬技術(shù)與現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的物品產(chǎn)生交互，從而加強(qiáng)用戶真實(shí)體驗(yàn)，同時(shí)引導(dǎo)體驗(yàn)者在沉浸的虛擬環(huán)境中獲得啟發(fā)，提高認(rèn)知，在虛擬現(xiàn)實(shí)的三維空間中拓展思維[1]。

數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的融合優(yōu)勢(shì)可從兩個(gè)角度進(jìn)行分析：一是交互性，二者的結(jié)合放大了交互體驗(yàn)感，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以技術(shù)層面進(jìn)行分析，其是將集成圖像、數(shù)據(jù)采集、終端設(shè)備聚于一體的技術(shù)手段，是具有多樣化、多維度的仿真技術(shù)，通過(guò)采集數(shù)據(jù)建立三維空間，并開發(fā)關(guān)聯(lián)空間，實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)的融合與交互，結(jié)合三維虛擬空間的互動(dòng)需求，完成現(xiàn)實(shí)空間的物品布置，使體驗(yàn)者最大程度地沉浸在虛擬空間內(nèi)，通過(guò)頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套、立體音效等外部技術(shù)與設(shè)備加劇三維虛擬空間的真實(shí)感。二是創(chuàng)新性，數(shù)字媒體借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，拓展體驗(yàn)者的思維，使數(shù)字媒體作品更具代入感，同樣推動(dòng)了數(shù)字媒體的發(fā)展，使數(shù)字媒體更直觀，與新時(shí)代流行趨勢(shì)相融合，體現(xiàn)技術(shù)中的創(chuàng)新精神，為數(shù)字媒體帶來(lái)更多的可能性和自由度。

2 數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之間的關(guān)系分析

數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之間是相輔相成的關(guān)系，二者的融合放大數(shù)字媒體的特征，充分體現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的價(jià)值與特點(diǎn)，是技術(shù)與藝術(shù)的結(jié)合。在實(shí)際的應(yīng)用中，數(shù)字媒體在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮很多因素，包括項(xiàng)目的整體效果、多個(gè)形狀、視覺體驗(yàn)、交互體驗(yàn)等，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在數(shù)字媒體項(xiàng)目中能夠最大化地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)效果，以科學(xué)技術(shù)的角度解決數(shù)字媒體中需要體現(xiàn)的視覺沖突、交互體驗(yàn)等?；谌诿襟w環(huán)境下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用是突破二維空間的有利技術(shù)，以技術(shù)的角度將科學(xué)與藝術(shù)相融合，數(shù)字媒體則與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相輔相成、共同共融，超現(xiàn)實(shí)的反映藝術(shù)作品，在技術(shù)中體現(xiàn)藝術(shù)氣息，在藝術(shù)中滲透科技元素，將數(shù)字媒體作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的載體。另外，在數(shù)字媒體發(fā)展中，引入該項(xiàng)技術(shù)，能夠客觀地反映數(shù)字媒體的多維度與多樣性，更深刻地體現(xiàn)數(shù)字媒體的價(jià)值[2]。

3 計(jì)算機(jī)數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的融合對(duì)策

3.1 計(jì)算輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用，對(duì)虛擬場(chǎng)景細(xì)節(jié)化處理

在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展環(huán)境背景下，很多領(lǐng)域會(huì)結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，利用計(jì)算設(shè)備輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)行，提升工作效率，例如CAD 軟件就是通過(guò)計(jì)算輔助設(shè)計(jì)的一種途徑，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能夠完成虛擬場(chǎng)景的細(xì)節(jié)化處理。例如在建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)用CAD 完成設(shè)計(jì)圖紙，但很多細(xì)節(jié)上的內(nèi)容體現(xiàn)得不明顯，可能會(huì)影響到后期的實(shí)施與建設(shè)，因此通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立三維建筑模型，使CAD 設(shè)計(jì)圖紙立體化、細(xì)節(jié)可視化，在虛擬場(chǎng)景的處理上更加的細(xì)致，以三維立體場(chǎng)景幫助相關(guān)工作者做可行性分析，選擇合適的工藝技術(shù)，并結(jié)合實(shí)際的工作情況調(diào)整方案，將數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相融合，提高工作效率，降低成本，對(duì)虛擬場(chǎng)景有效的細(xì)節(jié)化處理同時(shí)可以將資源利用最大化，以技術(shù)的角度推動(dòng)該領(lǐng)域的創(chuàng)新與發(fā)展[3]。

3.2 軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，強(qiáng)化感官效果

數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的融合應(yīng)用范圍非常廣泛，在軍事領(lǐng)域應(yīng)用該技術(shù)，可提升軍事演習(xí)、軍事互動(dòng)的真實(shí)感和立體感，因此將其應(yīng)用在軍事領(lǐng)域中可以開展軍事訓(xùn)練，既能體現(xiàn)軍事活動(dòng)的真實(shí)性，又能夠避免產(chǎn)生危險(xiǎn)，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用下，模擬真實(shí)的戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境、車輛、武器等，體驗(yàn)者通過(guò)控制器、頭盔等輔助技術(shù)設(shè)備完成相關(guān)活動(dòng)，在虛擬空間體現(xiàn)體驗(yàn)者的單兵作戰(zhàn)技巧、小型單位戰(zhàn)斗機(jī)巧等，同時(shí)在虛擬作戰(zhàn)中可直觀地了解到作戰(zhàn)中存在的不足之處、作戰(zhàn)計(jì)劃中存在的漏洞等，不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，提升技能與軍事素養(yǎng)，以技術(shù)的方式減少訓(xùn)練成本。另外，該技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用還可建立基于現(xiàn)實(shí)作戰(zhàn)場(chǎng)景的仿真系統(tǒng)，更新軟件、優(yōu)化硬件，使作戰(zhàn)仿真實(shí)訓(xùn)更加的真實(shí)，具有沖擊力，使軍隊(duì)最大程度地減少了作戰(zhàn)風(fēng)險(xiǎn)，保障軍事活動(dòng)中士兵的安全，為我國(guó)國(guó)防科技提供技術(shù)支持。

3.3 在航天中的應(yīng)用，強(qiáng)化交互設(shè)備的升級(jí)

數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在航天中的應(yīng)用最為廣泛，因航天的特殊性，需要融合更前沿的技術(shù)強(qiáng)化交互設(shè)備的升級(jí)。在航天工程中，具有成本高、危險(xiǎn)系數(shù)高、工程復(fù)雜等特征，因此在航天技術(shù)的發(fā)展中，需要借助數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。例如將其應(yīng)用在航天訓(xùn)練中，相關(guān)人員在訓(xùn)練中通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)工具包以及交互模擬管理器，完成開艙門等動(dòng)作，并通過(guò)聲音識(shí)別等功能性發(fā)出制動(dòng)動(dòng)作聲音，使訓(xùn)練者沉浸于虛擬的航天空間中，極大程度地提升仿真程度，為訓(xùn)練提供更真實(shí)的環(huán)境?；谖磥?lái)發(fā)展和技術(shù)研究趨勢(shì)，該項(xiàng)技術(shù)在航天中的應(yīng)用會(huì)取得多方面的突破，其中包括建立交互通道，進(jìn)行可靠的功效虛擬試驗(yàn)、強(qiáng)化虛擬實(shí)景生成技術(shù)，構(gòu)造仿真虛擬空間、加強(qiáng)三維圖像處理與現(xiàn)實(shí)技術(shù)、提升位置感知度等[4]。

3.4 在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用，增加技術(shù)的應(yīng)用深度

隨著近些年醫(yī)療科技的發(fā)展，醫(yī)學(xué)研究也在向數(shù)字媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面進(jìn)行研究，其目的是為了提高醫(yī)療水平，深入開展醫(yī)學(xué)研究。下面將從醫(yī)療領(lǐng)域的幾個(gè)模塊進(jìn)行分析該技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用：

其一，建立模擬手術(shù)室。對(duì)于臨床醫(yī)學(xué)從業(yè)者，要不斷地精進(jìn)自身實(shí)踐技術(shù)、豐富理論基礎(chǔ)，將理論聯(lián)系實(shí)踐，提升醫(yī)療水平，對(duì)醫(yī)療從業(yè)者的培訓(xùn)通常是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，將數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相融合，引入到醫(yī)學(xué)培訓(xùn)工作中，在三維的仿真虛擬空間內(nèi)完成不同臨床問(wèn)題的手術(shù)，極大程度地縮短培訓(xùn)周期，提升手術(shù)水平。

其二，急救演練。在醫(yī)療領(lǐng)域中會(huì)出現(xiàn)非常多的緊急情況，一些緊急問(wèn)題是沒(méi)有辦法預(yù)設(shè)和復(fù)刻的，因此要結(jié)合以往急救中存在的問(wèn)題建立數(shù)字化虛擬場(chǎng)景，以仿真場(chǎng)景開展急救演練，提升醫(yī)護(hù)人員面對(duì)突發(fā)情況是的應(yīng)急反應(yīng)，規(guī)范急救流程，以技術(shù)的角度優(yōu)化醫(yī)療管理[5]。

其三，制定手術(shù)方案。手術(shù)過(guò)程是極其復(fù)雜的過(guò)程，例如在開顱手術(shù)中會(huì)因?yàn)榉浅＜?xì)微的問(wèn)題而影響最終的手術(shù)結(jié)果，因此在手術(shù)前，可以應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，構(gòu)建手術(shù)模型，在模型中細(xì)節(jié)化處理，全方面地觀察病灶及器官細(xì)節(jié)，從而制定精確的手術(shù)方案，大幅度提升手術(shù)的成功率。

將數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域中，助力醫(yī)學(xué)科研研究、提升醫(yī)療技術(shù)水平、加強(qiáng)醫(yī)療流程管理、培養(yǎng)高質(zhì)量人才，以技術(shù)的角度，增加技術(shù)的應(yīng)用深度。

3.5 在房地產(chǎn)中的應(yīng)用，提升人性化服務(wù)體驗(yàn)

隨著城市化腳步的加快、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，為提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，需要提升客戶的服務(wù)體驗(yàn)，將數(shù)字媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在房地產(chǎn)行業(yè)中，以個(gè)性化的角度提升客戶體驗(yàn)，同時(shí)進(jìn)一步地加強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，尤其在新冠疫情的影響下，人們的出行會(huì)受到各地疫情防控的影響，使得房地產(chǎn)行業(yè)中的“帶看”受到了阻礙，下面將結(jié)合以下幾個(gè)角度分析該項(xiàng)技術(shù)在房地產(chǎn)行業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

其一，通過(guò)交互技術(shù)節(jié)約“看房”成本。無(wú)論是買房、租房，在傳統(tǒng)的房地產(chǎn)營(yíng)銷工作中，都需要由房產(chǎn)銷售“帶看”，讓客戶更好地了解目標(biāo)房源的空間、配套設(shè)施、附近環(huán)境等，客戶需要付出時(shí)間成本、同時(shí)也為房產(chǎn)銷售增加工作量，將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于房地產(chǎn)行業(yè)中，一方面節(jié)約了客戶的時(shí)間成本，可以足不出戶看到房源的仿真實(shí)景，突破空間的限制，在終端設(shè)備上可以隨時(shí)隨地看房，并了解周邊的設(shè)施及環(huán)境。另一方面提高了房產(chǎn)銷售的工作效率，同時(shí)拓展了拓客渠道，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析精準(zhǔn)的目標(biāo)客戶，提升成交率，降低營(yíng)銷成本。

其二，提升營(yíng)銷效果。傳統(tǒng)的房地產(chǎn)影響包括投放廣告、發(fā)放傳單等，在新時(shí)代背景下，房地產(chǎn)可結(jié)合數(shù)字媒體，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)策劃營(yíng)銷方案，以技術(shù)的角度提升營(yíng)銷效果，譬如房地產(chǎn)營(yíng)銷部門通過(guò)App、小程序等渠道，投放數(shù)字化效果圖、戶型圖，以線上的方式帶領(lǐng)客戶全景看房，以視覺沖擊和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互性加速客戶決定，強(qiáng)化營(yíng)銷效果，提升成交率[6]。

3.6 在智能交通中的應(yīng)用，提高交通管理效率

科技逐漸改變?nèi)藗兊纳罘绞剑瑥氖謾C(jī)支付到智能交通，都體現(xiàn)了信息技術(shù)在生活中的應(yīng)用，將數(shù)字媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在智能交通中，能最大程度地提升交通管理效率。一方面將該技術(shù)應(yīng)用于測(cè)試交通方案上，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與數(shù)字媒體的融合，建立可視化交通測(cè)試方案模型，通過(guò)技術(shù)的角度解決交通管理問(wèn)題，大幅度地節(jié)約成本，將資源利用最大化，并減少在交通測(cè)試中的危險(xiǎn)性問(wèn)題，同時(shí)可將其應(yīng)用于城市軌道交通的仿真系統(tǒng)中，以仿真模擬場(chǎng)景、系統(tǒng)來(lái)完成系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)等環(huán)節(jié)，大幅地提升了工作效率和安全性，為城市軌道交通建設(shè)節(jié)約了成本。另一方面可將其應(yīng)用于交通安全宣傳工作與駕駛培訓(xùn)工作，助力交通管理，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和數(shù)字媒體建立仿真虛擬交通體驗(yàn)場(chǎng)景，通過(guò)人機(jī)交互的方式完成交通安全教育培訓(xùn)和宣傳，使體驗(yàn)者身臨其境，體驗(yàn)各種交通行為，并在駕駛培訓(xùn)中心引導(dǎo)體驗(yàn)者掌握交通安全知識(shí)等，使體驗(yàn)者在參與過(guò)程中產(chǎn)生如同自然生活般的真實(shí)體驗(yàn)，用科技改變生活，以技術(shù)的層面提升交通管理效率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的融合是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字媒體被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域與行業(yè)，為人們生活帶來(lái)便利、為科學(xué)研究提供技術(shù)支持、為社會(huì)生產(chǎn)節(jié)約成本，因此二者的結(jié)合不僅是藝術(shù)與技術(shù)的融合，更是生活與技術(shù)的融合，推動(dòng)未來(lái)科技發(fā)展，重新定義社會(huì)生活。