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虚拟现实的原理——非3D技术所能比

2023-10-18 19:26 作者: 鲁楠 来源: 42299 次阅读

互联网信息技术正给我们的生活带来越来越多意想不到的巨变。比如依靠互联网的信息基础传播技术,已经让每个人都能成为“不出门,便知天下事”的“秀才”。再比如眼下正火的大数据技术,可以记录一个人每一时刻的各种生理活动数据,也可以记录每个人分分秒秒的行踪数据,甚至基于每个人的语言或念想而产生的思维数据也能收集到。大数据技术让每一个人都变成了“透明人”,是时下当仁不让的互联网信息技术的王者。

互联网成为信息传播、收集、分析的重要平台,在这个平台上新的信息技术手段不断涌现,可谓是长江后浪推前浪,一浪更比一浪高。大数据技术之后,哪项互联网信息技术又会成为受人追捧的“王者之技”呢?

很可能就是虚拟现实技术。 

虚拟现实的原理——非3D技术所能比

可以肯定虚拟现实技术在不久的将来会特别“吃香”!首先,让我们先弄清楚一个问题:何为虚拟现实技术?

“虚拟现实”的英文为Virtual  Reality,所以又简称VR技术。这一技术在上世纪80年代互联网处于初步发展阶段时就被人提出了,当时因为这项技术过于“浪漫”、超前,所以它还有个很“神话”的名称叫“灵境技术”。单从技术层面看,这项技术又被通俗地称为“人工环境技术”。

或许有人觉得虚拟现实与我们平时看的3D电影是一回事吧?不是的,3D电影只是让人的眼睛看到了“立体状态”的存在,当你伸手去接“向你飞来的球”时,将一无所获,没有任何感觉。而虚拟现实是比3D技术优胜许多倍的尖端科技,这项技术集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络信息处理等技术的最新成果,为人们制造出一个“有视觉”“有感觉”“有味觉”“有触摸感”的“真实世界”。换句话说,3D技术只是虚拟现实技术里立体视觉的组成部分。

虚拟现实技术最早源于美国军方的作战模拟系统,后来渐渐转为民用,在一些富有创新精神的信息技术专家的努力下,这项技术近年在普通领域得到了快速发展。这项技术的核心功能是:用计算机产生一种人为虚拟的环境,让这种虚拟环境可以跟真实环境一样,影响人的视觉、听觉、触觉,从而让人产生沉浸于这个虚拟环境中的“绝对真实”的感觉。这与看3D电影不同,看3D电影还是有置身环境之外的感觉。

人在虚拟现实里可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化,并能与之发生真实感的交流,所以这是一项让人和计算机很好地“融为一体”的技术。计算机给你提供的物件都是虚拟的,可是你感觉到的却跟真的一样。

要实现在虚拟现实里的真实感,最要紧的部件就是带有大量传感器的可穿戴硬件。比如你的手上戴上一只传感器手套,计算机可以在你的视觉里“摆放”一个鸡蛋,你伸手去拿这个鸡蛋的时候,传感器会在你的手指上模拟出你碰触鸡蛋时的感觉,这就是你不但能“看到”鸡蛋,而且能“摸到”鸡蛋的原理。

当然,你也可以把这个虚拟的鸡蛋给砸碎,然后鼻子旁边的传感器可以给你模拟出鸡蛋砸碎后发出的腥味,让你在虚拟现实里产生嗅觉。在虚拟世界里,一切都是虚拟的,可是因为传感器从中“作梗”,因此一切“虚幻”在你的感觉里又变得无比“真实”。

科学探索

1985年6月的一天,美军一个新兵训练营发生了一起事故。有一个新兵在试扔手雷的时候,因为过于紧张,没有及时把拉开引信的手雷扔出,结果被炸身亡。事故过后,技术专家提出一个设想:能不能模拟一个手雷训练的虚拟环境,让士兵手握一枚假手雷进行训练,并且假手雷与真手雷有“操作同感”,使新能快速掌握扔手雷的技巧,又不会发生伤亡事故。军工技术往往是一些民用技术的先导。于是,一个新兵的生命,揭开了虚拟现实的科技大幕——为了降低真枪实弹带来的训练风险,美国开始研发虚拟现实技术。 

趣味链接

我国的虚拟现实技术也正在加紧研究中。某所大学的心理研究院开发出3D目镜,专门模拟各种现实场景。这家心理研究院进行一个“危险状态下心跳加速状态”的研究项目时,曾经因找不到勇敢的志愿者走上架在高楼窗户外的“横杆”,导致研究处于缺少标本数据的停滞状态。后来,他们让志愿者戴上3D目镜,这样一来,志愿者虽然身处平地,却会感觉到已经站在数十米高的横杆上,于是产生摇摇欲坠的恐惧感,甚至会被虚拟现实吓得尖叫不断。通过这种办法,研究院收集到大量数据标本,科研项目得以顺利进行。

初审:彭常凤

复审:成自来

终审:陈光中

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