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VR技術淺談

文/美林數據2022實驗室 張揚斌 王雨婷

坦率講,虛擬現實(Virtual Reality,簡稱VR)並不是一個很新穎的技術,如果你非常關注這個行業,一定知道這個技術早在60多年前就已經有產品面世,但是他們異常笨重也只用於實驗室內的模擬,消費者是無法接觸到的。後來出現了軍用版本的VR產品,主要是軍方用來模擬一系列的飛行任務,仍然離普通消費者有很遠的距離。直到近年來誕生了消費版VR產品,VR的消費時代才真正到來。

VR簡介

那麼,VR技術是什麼呢?簡單來說,VR就是採用以計算機技術為核心的現代高科技手段,在特定範圍內生成逼真的視、聽、觸等一體化的虛擬環境,用戶藉助必要的設備以自然的方式與虛擬環境中的對象進行交互、相互影響,從而產生親臨真實環境的感受和體驗。

因此,VR技術以計算機為核心系統,它綜合利用了模擬、計算機圖形學、人工智慧、計算機網路、多感測器和並行處理等多種技術,具有超越了現實的虛擬性。VR為人們創立了一個多維的信息空間,使人們能夠在這個空間里成為「景中人」,用自己的方式進行人機交互,進而獲得與現實中幾乎一樣的感受,甚至能夠實現一些現實中不能有的體驗。

隨著發展的需求,VR技術已在多個領域展開應用。

  • 如建築領域在進行小區規劃設計時,VR可以讓設計師像真正的在院子里行走一樣,對一草一木一物都有「清晰可觸」的感覺,逼真的體驗效果協助設計師更好的完成建築設計;

  • 在教育領域,學生可以通過虛擬實驗器材進行試驗,從而避免使用危險化學品帶來的安全問題;

  • 在醫療領域,對人體器官的VR顯示可以讓患者更加直觀的了解自己身體狀況,同時也便於醫生做病情診斷;

  • 在製造行業的技能培訓領域,如維修汽車時各種器件的安裝、維護過程都可以在虛擬環境下指導操作工人完成,從而降低實操培訓的成本,提升技能培訓的效果。

  • 總之,VR技術提供了現實世界的豐富延展,在多個行業都具有十分喜人的應用前景。

    VR技術原理

    人們在看周圍的世界時,由於兩隻眼睛的位置不同,得到的圖像略有不同,這種差別能讓我們感知到深度,讓事物看起來立體。VR技術也是利用這種視覺差別,替我們的雙眼安排不同的畫面,從而讓我們感覺到畫面的立體性。與3D電影不同,VR強調的是360度全景交互,不僅有強烈的沉浸感和立體感,更重要的是允許用戶和虛擬世界進行交互。

    在人造環境中,每個物體相對於系統的坐標系都有一個位置,而用戶也是如此,用戶看到的景象是由用戶的位置和頭(眼)的方向來確定的。跟蹤頭部運動的虛擬現實頭套可以感知我們的頭部動作,這樣,當我們在移動時,虛擬世界中的我們就能同樣的移動,當我們向左看,虛擬現實頭套可以識別這一動作,這時硬體會及時渲染出左邊的場景。如此,當我們往左看時,就能看到左邊的場景,往右看時,就能看到右邊的場景,避免了場景不跟隨我們目光移動的意外。

    VR技術應用於大數據領域

    在大數據領域,隨著VR技術在更多領域的應用,數據的類型將大大豐富,尤其表現在體感交互數據的快速累積。豐富的數據類型為數據分析提供更為全面和多維的信息,對數據分析內容(如分析場景銜接、過渡等)的優化將起到重要作用,更進一步促進相應的數據挖掘技術、演算法、模型的發展和升級,從而產生更為多樣的數據應用場景。

    在大數據應用領域,我們通常會設計大規模的分析計算來剖析系統內產生和存儲的,一直不停增長的數據中所蘊含的信息,而可視化通常是這其中「決定性的最後一步」。儘管傳統的數據可視化方法(如柱圖、餅圖等展示方法)能較好的反映出數據的整體情況,但如果要對海量數據進行完整解讀,這種方法就略顯不足了。

    因此,我們需要一種針對大數據的更加具象、更易理解的數據表現形式。這種表現方法不僅需要滿足數據實時性的要求,而且可協助用戶便捷的識別出大規模數據之間的關聯,從而更好的將大數據的效用得以展示和應用。

    這種多粒化的表現手法,正是VR技術提供的能力。VR技術不僅可以滿足實時化的要求,而且分析人員可以在VR計算平台上,更形象化、全面化的查閱數據特徵。此外,全新的大數據可視化形式,可以提供一種更直觀、更動態的演示數據之間交互作用的方式,方便分析人員識別出大規模數據之間的關聯,讓人們可以通過數據可視化獲取未曾發覺的信息寶藏。

    結語

    李克強總理在2016年貴陽「數博會」時指出:「過去人們說互聯網是虛擬世界,而現在由於大數據、雲計算、虛擬現實(VR)技術的產生,虛擬世界和真實世界正在融合,我們進入了一個新世界。」當大數據技術與VR技術融合在一起時,將會帶給我們很多意想不到的體驗。相信在不遠的未來,人們足不出戶就可以利用大數據技術和VR技術的成果,實現各種當前在現實場景中才能完成的行為和體驗。虛擬世界與真實世界的完全融合,將會為我們開啟一扇新世界的大門。

    本文由美林大數據(微信號:MeritPluto)原創,轉載註明來源及作者,違者必究。

    2022實驗室作為美林數據的戰略發展部門,定位於積極探索大數據領域前沿技術與新興商業模式的研究與應用,為公司確定未來的發展路線,不斷提供前瞻性的思路和清晰客觀的視野。

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