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虛擬現(xiàn)實最基本的技術(shù) 虛擬現(xiàn)實:關(guān)于未來媒體的一種猜想

發(fā)布時間:2020-02-15 來源: 感恩親情 點擊:

  摘要 本文參照虛擬現(xiàn)實的含義和特征,提出了它在大眾傳播中的作用,并指出,只要虛擬現(xiàn)實逐步成熟完善起來并得到充分應(yīng)用而承擔了新一代媒體重任的時候,它已經(jīng)在全部意義上實現(xiàn)了媒體發(fā)展的終極目標。
  關(guān)鍵詞 虛擬現(xiàn)實 交互性 沉浸感 構(gòu)想性 全息性
  中圖分類號 G206 文獻標識碼 A
  
  Virtual Reality: A Suspect on Future Media
  Ma Chijie
  (School of Humanities and Communication, Guangdong University of Buziness Studies, Guangzhou 510320)
  AbstractConsulting meaning and character of virtual reality, this paper puts forward its function in mass communication. Also, it believes that it will surely fulfill the ultimate goal on all aspects when virtual reality works up and get full used, hence a new generation of media.
  Key wordsvirtual reality interact sense of immersionvirtualizationholography
  
  一、何為虛擬現(xiàn)實
  
  虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality,簡稱VR)或稱虛擬環(huán)境(Virtual Environment,簡稱VE)技術(shù)是二十世紀末發(fā)展起來的由應(yīng)用驅(qū)動的涉及眾多學科的高新實用技術(shù),是在計算機圖形學、計算機仿真技術(shù)、人機接口技術(shù)、多媒體技術(shù)以及傳感器技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門交叉技術(shù)。它利用計算機生成一種模擬環(huán)境,并通過多種傳感設(shè)備使用戶沉浸到該環(huán)境中去。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)旨在突破系統(tǒng)和用戶環(huán)境之間的界限,突破用傳統(tǒng)方法表達事物的局限,使人們不僅可以將任何想象的環(huán)境虛擬實現(xiàn),并且可以在其中以自然的行為與這種虛擬現(xiàn)實進行交流。虛擬現(xiàn)實又被稱為幻境或靈境技術(shù)。
  虛擬現(xiàn)實作為一門比較新的技術(shù),從它初見端倪就引起了廣泛地關(guān)注。1992年,在法國召開了與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)的名為“真實的與虛擬世界的界面”的國際會議,同年在美國的San Diego(圣迭戈),一批以醫(yī)學專家為主的科學家組織召開了名為“醫(yī)學中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)”的學術(shù)會議。1993年,IEEE在Seattle(西雅圖)召開了第一屆虛擬現(xiàn)實國際學術(shù)會議,會議吸引了大批科技工作者,并發(fā)表了大量有價值的論文。后來不久,IEEE的刊物Spectrum也組織了有關(guān)專集。在國內(nèi),虛擬現(xiàn)實技術(shù)也越來越受到科技界的重視。
  虛擬現(xiàn)實是一門集成了人與信息的科學。其核心由計算機生成的一些交互式三維環(huán)境組成。這些環(huán)境可以是真實的,也可以是通過想象構(gòu)建的模型,主要是為了通過人工合成的經(jīng)歷來表示和傳達信息。有了虛擬現(xiàn)實技術(shù),再復(fù)雜抽象系統(tǒng)概念的形成也可以通過具有確切含義的符號以某種方式來表示。虛擬現(xiàn)實融合了許多人的因素的,并且放大了它對個人感覺的影響。簡單地說,虛擬現(xiàn)實技術(shù)是建立在集成諸多學科(如心理學、控制學、計算機圖形學、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、實時分布系統(tǒng)、電子學、機器人及多媒體技術(shù)等)之上的,借助于計算機技術(shù)及硬件設(shè)備,實現(xiàn)人們可以通過視覺、聽覺、嗅覺以及觸覺等多維信息通道獲取信息的下一代高級用戶界面。
  
  二、虛擬現(xiàn)實的特征
  
  Grigore Burdea和Philippe Coiffet在著作“Virtual Reality Technology”一書中指出,虛擬現(xiàn)實具有三個最突出的特征,即人們稱道的 “3I”特性:交互性(interactivity)、沉浸感(Illusion of Immersion)和構(gòu)想性(imagination)。
  交互性(interactivity)。交互性主要是指參與者通過使用專門輸入和輸出設(shè)備,用人類的自然技能實現(xiàn)對模擬環(huán)境的考察與操作的程度。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的人機交互是一種近乎自然的交互,使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標進行交互,而且能夠通過特殊頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備進行交互。計算機能根據(jù)使用者的頭、手、眼、語言及身體的運動,來調(diào)整系統(tǒng)呈現(xiàn)的圖像及聲音。使用者通過自身的語言、身體運動或動作等自然技能,就能對虛擬環(huán)境中的對象進行考察或操作。虛擬現(xiàn)實與通常CAD系統(tǒng)所產(chǎn)生的模型是不一樣的,它不是一個靜態(tài)的世界,而是一個開放的環(huán)境,它可以對用戶的輸入(如手勢,語言命令)做出響應(yīng)。例如用戶可以用手去直接抓取和移動模擬環(huán)境中的物體,不僅有抓東西的感覺,還能感到物體的重量;用戶可以像現(xiàn)實中一樣拿起一把虛擬的火炬,并在虛擬環(huán)境中打開開關(guān)點燃它等等。虛擬現(xiàn)實技術(shù)將從根本上改變?nèi)伺c計算機系統(tǒng)的交互方式。
  沉浸感(Illusion of Immersion)。沉浸感是虛擬現(xiàn)實最主要的技術(shù)特征,它是指參與者在純自然的狀態(tài)下,借助交互設(shè)備和自身的感知覺系統(tǒng),對虛擬環(huán)境的投入程度。虛擬現(xiàn)實是通過計算機生成一個非常逼真的足以“迷惑”人類感知的虛幻世界,導致用戶產(chǎn)生了類似于現(xiàn)實世界的存在意識或幻覺。人們不僅可以通過視覺和聽覺,還可以通過嗅覺和觸覺多維地感受到虛擬世界中所發(fā)生的一切,它們看上去是真的、聽起來是真的、動起來也是真的。使用者與虛擬環(huán)境中的各種對象的相互作用,就如同在現(xiàn)實世界中的一樣。這種感覺是如此的逼真,以至于人們能全方位地沉浸其中。當然,這也正是虛擬現(xiàn)實技術(shù)追求的終極目標:力圖使用戶全身心地投入到計算機所創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中,成為虛擬環(huán)境中的一個部分,處于身臨其境的感覺狀態(tài),而不僅僅是旁觀者。
  構(gòu)想性(imagination)。構(gòu)想性是指借助虛擬現(xiàn)實技術(shù),使抽象概念具像化的程度。虛擬現(xiàn)實不僅僅是一個媒體,一個高級用戶界面,它是為解決工程、醫(yī)學、軍事等方面的問題而由開發(fā)者設(shè)計出來的應(yīng)用軟件,它以夸大的形式反映了設(shè)計者的思想,比如在建造一座現(xiàn)代化的大廈之前,要對其結(jié)構(gòu)做細致的構(gòu)思。然而許多量化的設(shè)計圖紙的讀者只能是極少數(shù)的內(nèi)行人,而虛擬現(xiàn)實則可以用別樣方式同樣反映出設(shè)計者的構(gòu)思,只不過它的功能遠比那些呆板的圖紙生動和強大得多。所以某些國外學者稱虛擬現(xiàn)實為放大人們心靈的工具,或人工現(xiàn)實(artificial reality)。
  實踐證明,虛擬現(xiàn)實除了上述“3I”基本特征之外,還應(yīng)該具備全息性特征。
  全息性(Multi perceives)。全息性是指虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)能提供的感覺通道和獲取信息的廣度和深度。虛擬現(xiàn)實旨在提供多維感覺通道和類似現(xiàn)實的全面的信息,讓參與者通過全息傳感及反應(yīng)裝置,在虛擬環(huán)境中獲得視覺、聽覺、觸覺及嗅覺等多種感知,從而達到身臨其境的感受。全息性無疑是人們?nèi)硇某两教摂M現(xiàn)實最基本的前提條件和技術(shù)基礎(chǔ)。
  至此,我們應(yīng)該建立一個共識:“3I+M”就是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基本特征。
  
  三、虛擬現(xiàn)實在大眾傳播中的作用
  
  規(guī)避現(xiàn)場危險,延伸感覺器官,彌補缺失信息。我們知道,新聞信息報道必須講求時效,尤其是一些突發(fā)的新聞報道,媒介追求的就是第一現(xiàn)場。雖然當今媒體已經(jīng)付出了很多努力,盡最大可能給觀眾提供現(xiàn)場報道,但是,由于新聞現(xiàn)場(如戰(zhàn)爭、火災(zāi)、水災(zāi)、地震、雪崩以及火山噴發(fā)等)潛在的危險,記者很難到達第一現(xiàn)場,很難近距離拍攝和采訪,所以,媒體也很難讓受眾近距離感受新聞事件。而且,由于目前媒體技術(shù)水平的限制,信息的輸出除了訴諸于視覺(如報刊、電視和網(wǎng)絡(luò)等),就是訴諸于聽覺(如廣播電視和網(wǎng)絡(luò)等),而戰(zhàn)爭中炮彈的呼嘯而過的聲音和近距離爆炸的巨響與沖擊、火災(zāi)現(xiàn)場的熊熊大火的熱浪和煙塵的氣味以及周圍喧囂和嘈雜、水災(zāi)現(xiàn)場的雷聲風聲以及浸入水中的冰涼、地震現(xiàn)場地動山搖的強烈震動和樓宇倒塌的轟響、雪崩現(xiàn)場的雪浪沖擊和震天的山谷轟鳴、火山噴發(fā)的巖漿的灼熱與氣味等等,都是新聞受眾應(yīng)該感受而未能感受到的信息。任何新聞現(xiàn)場,都有許多可看、可聽、可嗅和可觸的多維信息,而媒體技術(shù)的有限性導致了當今的媒體只能選擇其中的最為主要的和能夠被媒體編碼傳輸?shù)男畔ⅲ瑐鞑コ鰜。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在信息傳播過程中可以重構(gòu)有潛在危險的新聞現(xiàn)場,讓受眾在虛擬的戰(zhàn)爭、火災(zāi)、水災(zāi)、地震、雪崩以及火山噴發(fā)等新聞現(xiàn)場切身感受到全息的信息,不僅能看到現(xiàn)場的形色與動態(tài),能和聽到現(xiàn)場的聲音,還能嗅到現(xiàn)場的氣味,能觸到現(xiàn)場的質(zhì)感與分量等。前段時間,第二次海灣戰(zhàn)爭報道中,有的廣播電視媒體也初步部分的借用了虛擬現(xiàn)實的手法,分析作戰(zhàn)雙方的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù),在新聞信息傳播中獲得普遍的贊譽。虛擬現(xiàn)實將在最大程度上逼真再現(xiàn)新聞現(xiàn)場,延伸受眾感覺器官,彌補缺失信息。
  打破時空限制,建立娛樂社區(qū),增強交互功能。在目前大眾傳播中,媒體挖空心思,開發(fā)了很多娛樂項目。尤其是在廣播電視中,通過開發(fā)游戲娛樂節(jié)目來提高收視率。但是,現(xiàn)有的媒體技術(shù)提供的娛樂平臺,很難實現(xiàn)真正意義上的實時在線互動。最近,央視第5頻道(體育頻道)開辦的E-SPORT欄目,旨在開發(fā)一種基于新媒傳技術(shù)的互動游戲(人―機互動或人―機―人互動),以吸引游戲愛好者共同關(guān)注或參與。如基于網(wǎng)絡(luò)進行虛擬的足球比賽。雖然這種互動帶有虛擬現(xiàn)實的部分特征,大它與真正的虛擬現(xiàn)實還相去甚遠。
  虛擬現(xiàn)實提供的是全息的信息感知,媒體可以借助虛擬社區(qū)打破時空限制,建立虛擬社區(qū),在這個社區(qū)中,不同物理空間的參與者可以通過交互系統(tǒng),作為虛擬社區(qū)的一員,于其他參與者共同處于“同一個時空”,大家可以在虛擬的環(huán)境中“圍坐在圓桌旁”討論共同的話題,或者參與者在“主持人”的組織下,同時參與一種游戲比賽,就拿足球比賽游戲來說,基于虛擬現(xiàn)實的玩家不必同時處在同一個物理空間,他們中的每一位分別在不同的地方借助交互系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng),進入到虛擬環(huán)境中來,“相聚在同一方綠茵場上”,玩家自身就是虛擬綠茵場上的一名球員,對陣的雙方可以自由分組搭檔或由“主持人”分組,形成不同的“足球俱樂部”。在所有的準備工作完成后,“球員”就可以在逼真的虛擬環(huán)境中“真正地踢球”,不僅能感受到球員的沖撞,也能體驗到踢球時球的反作用力,而且還能聽到球員的喊聲、觀眾的叫嚷聲以及裁判的笛聲,甚至在不經(jīng)意之中被迎面飛來的足球撞痛面門也是有可能發(fā)生的。玩家感受到的刺激逼真得就像在現(xiàn)實的綠茵場上一樣。這一切使得玩家全身心地沉浸娛樂之中。而現(xiàn)有的媒體技術(shù)只能讓玩家坐在電腦建構(gòu)的無法介入界面前,用鼠標拖著“桌面”上的角色球員到處跑,自己卻置身局外;谔摂M現(xiàn)實技術(shù)提供的高級用戶界面,我們有理由相信,舉辦虛擬現(xiàn)實世界杯(Virtual Reality World Cup)不僅是可能的,也是可行的。
  重構(gòu)事物原型,夸張表現(xiàn)世界,提供直觀體驗。在教育類信息傳播中,目前廣播電視是最有優(yōu)勢的。它可以利用現(xiàn)在傳媒技術(shù),重構(gòu)已逝事物的原型,如侏羅紀的恐龍、冰川時代的劍齒虎等等都可以通過三維技術(shù)得以重現(xiàn);我們周圍的世界有半徑以光年計算的宏觀宇宙,也有肉眼難以了解的豐富的微觀世界,在復(fù)雜的世界都可以在電視機提供的界面上用夸張的方法(放大或縮小)呈現(xiàn)給觀眾。然而這樣的信息傳遞方式,總讓人難以切身感受到逼真的心理體驗,看到的和聽到的仍然是間接的信息。
  對事物進行直觀體驗,建立直接經(jīng)驗需求在虛擬現(xiàn)實中是很容易實現(xiàn)的。通過交互系統(tǒng),我們可以超越時空進入虛擬現(xiàn)實的侏羅紀驅(qū)車遨游,與恐龍打交道,遠可聞其聲,近可觀其形,甚至可以“走近”性情溫和的恐龍,觸摸它的肌膚,感覺它的體溫,了解它的氣味等。對于宏觀世界的認識,我們可以乘著虛擬的宇宙飛船進入逼真的虛擬太空,可以像阿波羅號一樣來一次完美的登月旅行,也可以在縮小了時空的宇宙中向木星靠近……看看宇宙的繁華,聽聽宇宙的聲音,體驗宇宙的速度……當然,我們也可以進入放大了的微觀世界,在血液循環(huán)系統(tǒng)中暢游,甚至可以選擇進入紅細胞,去探求其中的奧秘。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以縮短時間,把需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程在很短的時間內(nèi)呈現(xiàn)出來。例如,生物中的孟德爾遺傳定律,用果蠅做實驗往往要幾個月的時間,而虛擬技術(shù)在短短的十幾分鐘內(nèi)就可以實現(xiàn)。所有這一切無法親歷的世界卻被虛擬現(xiàn)實帶到了我們身邊,把直觀的感受給了我們,把直接的經(jīng)驗奉獻給我們,這就是虛擬現(xiàn)實在教育類信息傳播中的最重要的貢獻。
  重現(xiàn)歷史事件,再現(xiàn)歷史人物,參與歷史進程。我們每個人都走過了一段歷史,也會回顧歷史,并從中得到教益。大眾傳媒也經(jīng)常長篇累牘地反觀歷史,重現(xiàn)歷史事件和歷史人物。而這種重演歷史只能憑借視聽文本進行敘述,作為無法走進歷史的受眾,歷史只能是被遠眺的過去,無法親歷,無法參與。無所不能的虛擬現(xiàn)實則會把我們帶入任何歷史時代,我們可以和遠古的大禹一起翻山越嶺去治水,體驗治水的艱辛;我們可以在太平盛世的大唐,登上寶殿,與唐王李世明分享大唐文明;我們可以作為某個歷史階段的一員,在虛擬的歷史階段,體驗特定階段的文明和特征,真切感受歷史文明的進程。
  建構(gòu)故事情節(jié),塑造人物角色,再造影視樣式。傳統(tǒng)意義上的影視都是由特定的專業(yè)演員演繹而成的。觀眾收看到的情節(jié)幾乎與自己無關(guān),觀眾作為完全的旁觀者,冷眼觀看劇情的發(fā)展和劇中角色的喜怒哀樂。劇中的一切很難在觀眾的心中留下深刻烙印,原因是這樣的影視劇與觀眾自身的生活只是部分的相似,甚至相去甚遠。而基于虛擬現(xiàn)實的影視劇完全就是生活本身,原因在于虛擬現(xiàn)實只是建構(gòu)了故事環(huán)境,包括燈光、場景、道具和服飾等等,劇情中的角色又參與者本人擔任,每個參與者(不是演員)帶著角色進入虛擬場景中,看似在演習,其實是在經(jīng)歷酣暢淋漓的情感游戲和生活本身。如果說,我們可以把《西游記》用虛擬現(xiàn)實重新演繹的話,參與者需要扮演的角色除了幾位主人公之外,故事中涉及到的角色都應(yīng)該有,這樣,在虛擬現(xiàn)實的各種場景中,參與者就會親身體驗西天取經(jīng)的艱辛和意義了。有了虛擬現(xiàn)實的影視劇,我們也可以進入《007》的劇情,任意替換角色,任意選配搭檔,共同完成007所應(yīng)負有的任務(wù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)介入影視領(lǐng)域,將會徹底改變影視樣式,讓影視從銀幕走向生活。
  搭建購物平臺,綜合多種業(yè)務(wù),創(chuàng)新個性服務(wù)。我們目前的廣播電視還沒有完全實現(xiàn)數(shù)字化,電視購物還處在商品資訊發(fā)布的初級階段,數(shù)字化交易平臺還沒有搭建起來。即使有了數(shù)字化交易平臺,觀眾利用數(shù)字化終端購物,也只能選擇想要的商品,看看它的外觀,了解一下相關(guān)參數(shù),僅此而已。而更多時候,我們在市場上購物,一般都要經(jīng)過充分地“掂量”才能最后作是否購買的決定。然而現(xiàn)有的媒體技術(shù)不可能提供如此豐富的信息作為終端客戶選擇的依據(jù);谔摂M現(xiàn)實的交易平臺則可以提供逼真的市場空間,終端的客戶可以借用交互系統(tǒng)進入虛擬的市場環(huán)境,親自“動手”選擇商品,并且可以觸摸它的質(zhì)感,品嘗它的口感,一切就像在現(xiàn)實的市場中購物一樣。而且比現(xiàn)實市場更為方便的是,顧客可以根據(jù)自己的需要,像虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中提供的“服務(wù)員”提出要求,讓她給出購物建議,并能進行完善的導購,讓顧客夠得稱心如意的商品。雖然夠得的物品依然需要在現(xiàn)實環(huán)境中由物流的商家負責配送,但就購物的前端過程而言,顧客受到完善的、人性的和個別化服務(wù)已足夠滿意了;谔摂M現(xiàn)實的交易平臺不只是提供“商場購物”,還可以提供多種業(yè)務(wù),只要是現(xiàn)實空間存在的交易,都可以移到虛擬現(xiàn)實中進行。虛擬現(xiàn)實不僅提供了實實在在的交易,更重要的是它提供了一種創(chuàng)新的個別化全程服務(wù)。凡是進入虛擬現(xiàn)實交易系統(tǒng)的客戶,都可以受到“服務(wù)員”的引導和完善的服務(wù),只要硬件系統(tǒng)允許,虛擬現(xiàn)實的服務(wù)員便可以實現(xiàn)一對一的服務(wù)。虛擬現(xiàn)實帶給我們的將是全新的交易服務(wù)體驗。
  
  四、結(jié) 語
  
  虛擬現(xiàn)實技術(shù)是二十世紀末才興起的一門嶄新的綜合性信息技術(shù)。由于它生成的環(huán)境是類似現(xiàn)實的、逼真的,人機交互是和諧友好的,因此虛擬現(xiàn)實技術(shù)將一改人機之間枯燥、生硬和被動的現(xiàn)狀,將人們陶醉在流連忘返的工作環(huán)境之中。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和交叉領(lǐng)域非常廣泛,幾乎到了無所不包、無孔不入的地步,虛擬現(xiàn)實在諸多方面的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的形成都有強烈的市場需求和強大的技術(shù)驅(qū)動。權(quán)威人士斷言,虛擬現(xiàn)實技術(shù)將是21世紀信息技術(shù)的代表。它的發(fā)展,不僅從根本上改變?nèi)藗兊墓ぷ鞣绞胶蜕罘绞,人們將在享受環(huán)境中工作,在工作中得到享受。
  
  參考文獻
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