数字科技馆中混合现实技术的应用探究

于晶 黑龙江省科学技术馆

1.混合现实技术的概述

1.1 混合现实技术的由来在于虚拟现实还有增强现实的演变，并且它们在技术方面具有一些相关性。混合现实技术简称为MR,它还可以被看作是把现实环境还有虚拟环境在同一个画面之中进行呈现。此外，还可以将虚拟环境看作一个极点，将真实环境看作是一个极点，之后再与轴线中央的增强虚拟以及增强现实共同成为一个体系，那么这个体系就被称为混合现实体系。从另一个角度看来，混合现实技术能够促使媒体还有现实环境之间的进步。有一部分人觉得增强现实还有混合现实说的是一码事，其实并不是这样，增强现实的重点在于虚拟技术服务真实性。相对来看，混合现实中虚拟与现实环境的地位是一样的，不管是将在虚拟环境中结合现实环境，或者是在现实环境中结合虚拟环境，这两个过程都是正确的。此外，混合现实相应的系统可以对现实物体与虚拟物体之间的矛盾进行化解。

1.2 混合现实技术的特征。第一，具有真实性。通过传统意义上的虚拟现实展示技术发现，混合现实技术有仿真特征与现场感。针对虚拟现实来说，其只是通过计算机对虚拟环境进行营造，但是其能够将真实环境还有虚拟环境进行有效的结合，从此让广大的人民群众在这种环境得到不一样的感觉。第二，具有构想性。通过其构想性可以在混合现实环境中营造一个非常真实的环境，与此同时，通过人们的想象还可以建立一些并不真实存在的虚拟环境。随着社会的发展，这种技术也被广泛地运用于社会中，随着计算机技术的快速发展，越来越多的技术手段随着混合现实技术被演变出来。将当前虚拟现实与增强现实等技术手段相结合，从而创造出更加先进的混合现实技术。混合现实技术的发展前提是先进的科学技术。

1.3 具有实时互动性。混合现实技术将之前的实物展示技术还有虚拟现实展示手段相结合，在现实环境与计算机虚拟环境之间建立了一条纽带，从此在现实与虚拟环境中间为消费者提供了行走的空间。这使之前静态信息的单一展示方式得到了优化，从此人们可以进行更为灵活的信息交流。

2.混合现实系统的基本构成

根据虚拟现实的角度来看，混合现实技术产生的基于虚拟现实的层面，两者的硬件部分几乎是一样的，两者有一定的共性。混合现实体系通过电脑对各种虚拟物品还有图文等信息进行构建，之后再把构建出来的信息赋予到消费者可以看见的真实物体上。从此，可以将更多和实际环境相符的相关信息提供给消费者，进一步帮助消费者了解现实环境，要实现这个过程，显示和注册流程是重中之重。因此，混合显示系统必不可少的硬件是方位追踪设备与头戴显示仪。

虚拟环境生成器、现实与虚拟环境所配备的交互设备还有定位设备、用户观察实现的头部调整装置以及头戴显示仪等都是混合现实系统所需要的硬件设备。虚拟环境生成设施目的在于对虚拟环境进行建模、管理还有构建以及对其他的硬件设备进行管理；通过头部调整设备对消费者的视线进行调整，使其观察坐标与虚拟环境坐标相对应；交互设备作为指令输入输出端，将用户的感官度与环境改变的调控作为重点，以上内容所讲述的这些功能与虚拟现实系统的对应部分是一致的。

3.现实混合技术在数字科技馆中的应用

3.1 应用实例

3.1.1 三维地图展项的应用。通过地理信息体系、虚拟现实以及数据库的管理体系等一些技术，可以对科技馆的三维地图进行构建，这能够很方便的指引人们到自己要到的地方。最先以外太空为初始点，将一个旋转的地球显示在参观者面前，可以通过触摸对地球进行旋转操作，进而看到地球上的全貌。之后，可以通过点击具体城市的图案，看到这所城市的全景。通过这个技术手段，参观者能够看到近乎真实的景象。

3.1.2 模拟飞行展项的应用。模拟飞行的展示项目分为很多种，其中有音响系统、操作负载系统以及仿真计算机系统等。以音响系统为例，其会将各种声音通过模拟的方式表现出来，比如在飞机中系统会将发动机声音、气流等声音模拟出来，使人感觉自身处于一个真实的环境中。

3.1.3 数字剧场中的应用。数字剧场由数字影片与互动游戏所组成。参观者所看到的缓慢移动的事物即属于互动游戏部分。数字影片是将影片内容投影到墙面上，再结合天花板的反射效果将美妙的画面展示给参观者。

3.2 对应用进行完善

首先给观众介绍这个技术的详细发展过程以及原理和表现形式，使观众对其产生兴趣。之后，把虚拟环境与实际环境相结合，进而产生意想不到的效果。最后，再利用混合现实技术的可视化特性，建立三维视图，进一步提升观众的兴趣。

总结：根据当今社会的发展形势，混合现实技术的发展程度，对观众的体验感受有着直接影响。对其管理系统的完善，能够帮助用户学习新知识。所以，建立新型的数字化科技馆，并将先进的科学技术与科学精神进行普及，是当今社会发展的重点。