计算机VR技术在数字媒体系统设计中的应用方法

江苏省南通中等专业学校 汤颖

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，虚拟现实技术(VR)包含了很多方面，其中包括模拟环境、自然技能、传感设备以及感知等多个方面的内容。据了解，现阶段VR虚拟现实技术在很多领域有着惊人的实际应用，这种技术主要是利用计算机生成一种模拟其他场景的画面，从严格意义来说，是一种交互式的三维动态视景，并根据用户的实体行为的系统增强用户的沉浸感。虚拟现实技术可以说是仿真技术的一个较为重要方向，同时也是仿真技术与计算机图形学人机接口技术、多媒体技术、传感技术以及网络技术等多种技术的集合体。本文将对计算机VR技术在数字媒体系统设计中的应用方法进行深入研究。

1 数字媒体艺术与VR虚拟现实技术相关概念

1.1 数字媒体艺术的概念

数字媒体技术（Digital Media Technology）(属于计算机类)，其自身的主要宗旨是为社会培养集技术素质和艺术素质为一体的现代艺术设计人才。与传统的数字媒体艺术专业相比，本专业略注重技术素质的培养，并且可以引导大众不断适应新媒体艺术创作、网络多媒体制作以及房地产业的演示动画片的制作工作。数字媒体技术这个专业的任务归根结底就是将“数字”信号变为“媒体”信号，将计算机能看懂的符号，转化为人能看懂的东西。数字媒体技术这个专业在不同的学学校所属的学院也不同，有的属于计算机学院，有的属于艺术学院，有的属于新媒体学院。所以，先找到自己的定位，你不是纯粹的程序员，但是你要懂程序，你不是纯粹的艺术生，但你要懂设计懂美感。

1.2 VR虚拟现实技术的概念

虚拟和现实这两个词语从本意上就具有一定的矛盾体征，若是将这两个词语放在一起，其实并没有太大的研究意义，但科学技术的不断进步，却赋予了这两个词语更新颖的含义。按照最早提出的虚拟现实概念来看，虚拟现实又可以被称作假想现实，也就是通过科学技术合成一种人工世界，可以引导相关人员清晰的认知到这个领域与计算机领域之间不可分离的密切关系，同时表明信息科学是合成虚拟现实的基本前提。而VR技术就是在虚拟现实技术的基础上，构建一种可以引导用户体验虚拟世界的仿真世界。这种技术是利用计算机对现实世界进行模拟，或者多虚假世界进行幻想，进而生成一种模拟环境，带给用户最真实的体验。虚拟现实技术其实是仿真技术的一个重要方向。从严格角度来说，VR技术是一门富有挑战性的研究领域。虚拟现实技术不仅包含桌面式虚拟现实以及沉浸式虚拟现实，在增强式虚拟现实、分布式虚拟现实方面也有着十分重要的作用。

2 数字媒体艺术现状

从严格角度来说，VR技术是根据先进的数字媒体技术逐渐演变来的，也可以说是数字媒体专业中具有一定综合性的可劲儿。从数字媒体专业的层面来看，VR技术其自身的特殊性十分强。并且在实际教学的过程中，VR技术课程一直都在与数字媒体艺术有着十分密切的联系，同时也在发展的过程中，加入了与艺术学有关的学科。基于数字媒体艺术专业的课程设置，需要相关专业的人才将学科技术进行紧密融合，充分利用其自身所特有的真实环境，尽可能的带给该专业的学生多方面的感受体验。当今我国大部门在设置数字媒体艺术专业VR技术课程的过程中，涉及最多的内容便是沉浸式游戏设计，但由于它自带一定的复杂性，因此可以带给受众更为真实的游戏体验，在很大程度上提高受众对这项技术的喜爱程度。

与院校内的其他专业相比，在进行数字媒体艺术专业教学的过程中，该专业的教师不仅要看重对学生的技术教育，还应当加强对艺术教育的重视程度。也就是说，教师应当在实际教学的过程中，利用自身专业技能，找准技术与艺术之间的平衡点，才可以从根本上促进学生的可持续发展。并且在实践的过程中，教师很容易存在思想方面的偏差，部分教师过于看重技术方面的教学，进而忽视了对学生的艺术教学，反之则相反，这也导致大部分高校培养出来的学生和计算机专业学生相比较，拥有一定的差异性，

若是与艺术专业学生进行比较，这些课程内容又缺乏一定的创新性。其次，在教学的过程中出现了人才与就业市场不匹配的现象。随着教师领域的不断改革，我国就业市场以及相关部门逐步提高了对相关人才的需求，但相对应的人才往往是供不应求。并且由于计算机技术飞速发展，各种新技术开始涌现，学生在校园内学习的内容不一定忽而社会的发展，也就激发了市场与学校教育不对应的问题。在这样的情况下，不仅会造成该专业教育资源浪费，还会从根本上影响学生的就业前景。

3 虚拟现实（VR）技术在数字媒体系统设计的应用

3.1 数字媒体传播途径

传统的媒体在进行传播的过程中所采用的渠道往往是电视媒介或者是报纸媒介，但随着我国科学技术的不断发展，传统的媒体传播途径已经不能适应社会大众日益增长的信息需求。并且在数字媒体系统设计中融入虚拟现实（VR）技术，可以充分促进数字媒体传播途径的更新。并且在此基础上，计算机可以建立一个独立于现实世界的虚拟世界，将社会大众带到虚拟环境中，为大众带来更好的体验感，也是最直观的让大众了解到科技发展对于我们生活的重要性[1]。

3.2 创新信息传播方式

在数字媒体系统设计的过程中，计算机VR技术可以根据不同用户的具体需求，利用计算机技术对其思想进行仿真生成，并且尽可能的将用户带入到虚拟环境中。这种较为新颖的传播方式不仅可以给予受众身临其境的感觉，还可以在一定程度上更加具有时效性的优势。当VR用户真正进入到虚拟世界之后，用户可以在此过程中不断获取到自己想要的信息，并且可以在虚拟世界中利用传感器以及控制器等，随心所欲的进行控制，以此辅助用户获得真实世界的体验感[2]。

3.3 远程教育系统

随着我国互联网技术不断发展，以及教育事业的深入发展，远程教育也在此过程中为教学提供了新的思路，并且在实践的过程中增加了其自身的真实性、互动性以及情节化特征。与此同时还突破了教学在时空方面的限制，这些都是VR技术其自身独特的魅力所在。从国际互联网的远程教育系统的发展现状来看，VR技术的出现，很有可能会引起教育方式的革命。举例来说，远程教育在疫情期间展现了十分强大的优势[3]。

3.4 技能培训

若将VR技术应用于技能培训方面，可以在很大程度上保障受培训人员的人身安全，并且可以充分节约培训成本。举例来说，VR技术与飞行员的训练模拟器的融合，便是很好的例子，传统的飞行员训练存在一定的危险性，若是将VR技术与其进行融合，学员便可以通过虚拟世界反复练习。与传统的训练方式相比，这种训练方式不仅可以节约培新成本，还可以确保学员在训练的过程中的人身安全。除此之外，汽车模拟驾驶器也与VR技术进行了融合，这样可以引导训练者在虚拟世界中体验到真车般的感觉，可以让游客在轻松并且舒适的环境中快速掌握驾车技能。不仅可以引导游客掌握汽车的常识和驾驶技术，还可以在保障游客安全的状况下体验疯狂飙车的乐趣[4]。

与此同时，VR技术还可以应用于高难度和危险环境下的作业训练。举例来说，医疗手术训练与VR技术的结合，可以不断加强医疗手术训练过程，并且赋予训练者一定的物理特征。在这个过程中，医生可以还原手术过程，以此达到训练以及研究的目的。不仅如此，美国还加强了在军用飞机与VR技术融合研究，试图通过仿真训练对驾驶员进行场景模拟，尽可能的来减少飞行事故。除此之外，VR技术对外科手术仿真技术也有一定的积极作用。虚拟现实VR技术除了会根据人体的感觉生成图像外，还可以为使用者营造一个虚假的空间，突破时间与空间的双重限制，这种方式更可以带给人一种身临其境的感觉，让其体验真实的感觉。除去专业人员的技能培训，还可以带给社会大众丰富的技能体验。许多人对于飞行员以及其他职业有着浓厚的兴趣，通过VR技术，这些人可以充分了解到这些职业的工作性质，在一定程度上可以激发他们的学习兴趣，这也是为社会培养人才的途径之一。

并且数字媒体设计中也大量应用了VR技术，通过将人类行为学与美学进行结合，进而在数字媒体领域将VR技术结合到自身的设计中去，最终达到吸引人们眼球的目的。从严格意义上来说，虚拟现实系统也包括桌面虚拟现实技术，同时也是当今最被广泛应用的技术之一。通过VR技术不断提高了计算机系统自身的仿真技术，引导用户进入虚拟世界，并且通过三维投影设备的方式达到目的，也就是说，虚拟世界中的数据主要可由外部系统进行操控，提高了VR技术的可操作性。在虚拟环境中，当事人自身观察角度的转换会让其产生身临其境的感觉。不仅如此，VR虚拟现实系统在产品展示、环境设计以及电子游戏中都有着较为广泛的应用。总的来说，VR技术的不断发展，不仅可以充分满足社会大众日益增长的物质文化需求，还可以在一定程度上促进了社会的进步，这也是对文化技术性的丰富。将图像信息与人类自身的经验相融合，并通过图像思维引导人们去将艺术与信息联系到一起，进而实现数字媒体设计任务[5]。

4 虚拟现实技术在数字媒体艺术中的发展趋势

从我国目前的发展趋势来看，增强现实技术已经逐渐发展到了与媒体融合的阶段，但是在一些方面还是存在不足之处。举例来说，在将来数字媒体的某些应用中，像是数字影视和网络游戏，往往需要将真实拍摄的视频与通过计算机技术制定的特定数字场景进行高效融合，以此为用户带来身临其境的感受和娱乐体验，并且基于实时视频融合的增强现实技术，同时将其大量应用在日常生活中。正是因为如此，基于动态视频合成与交互的增强现实研究，已经在不断发展的过程中成为了计算机视觉和计算机图形学等相关领域需要进行研究的重点课题，同时也是数字媒体技术未来发展的大势所趋。大到军用设备，小到社会大众的游戏娱乐，增强现实技术的实现之路还是较为困难的。若是技术和概念都可以获得长足发展，那么增强现实也许会成为人们衣食住行不可或缺的一种生活方式，同时也将更为集中，带给用户快捷而高效的信息流动体验，满足技术发展的重要趋势[6]。

虚拟现实技术具有投入低、回收高的优点，在很多方面都有可观的前景。从过去看未来，我们不难预测这项技术也将在不断实践的过程中继续朝着更加智能化以及电动化的方向发展。并且主要在动态环境建模技术、显示技术、智能化语音虚拟现实建模以及大型网络分布式虚拟现实这几个方面得到长足的发展，这些领域不论是可行性还是效益价值，都是社会大众十分值得期待的，所以我们应该加强对此的研究。

5 结语

2019年，我国对于虚拟现实产业发展支持力度加大，频频颁布政策推动虚拟现实产业发展。2019年1月，工业和信息化部提出到2025年我国虚拟现实产业整体实力要进入全球前列，并明确了六项重点任务。国家政府机构还在视频产业、信息消费、购物、广电、虚拟现实技术等各个方面明确了虚拟现实产业发展方向。与此同时，地方政府机构也发布虚拟现实产业发展计划，如青岛市发布了2020—2022年虚拟现实产业发展行动计划，可见国家对于我国虚拟现实产业发展的重视。虚拟现实技术与数字媒体技术在一定程度上来说有着非常密切的关系，两者对技术和能力的要求有很多共同之处。从某种意义上讲，虚拟现实其实就是数字媒体技术在实际应用当中的一种综合体现。因此，在数字媒体艺术设计专业开设虚拟现实课程，可以将其他课程所讲述的技能进行不断的融合统一，为该专业的学生提供综合训练，同时它对于培养学生的项目实践能力和创新能力也具有十分重要的作用。