虚拟现实技术在展示设计中的应用

发布者:系统管理员来源:发布时间:2014-06-06浏览次数:65

王静

(必发365乐趣网投,河南 郑州 450121)

摘要:虚拟现实展示设计的出现和应用,对于这个时代的多媒体信息展示设计的影响是巨大而深远的。现阶段它的具体应用,主要集中在商业产品展示、建筑环境展示、文化遗产展示等这几个方面。本章通过总结归纳其在不同领域中的应用与实际意义,在对其进行分析论述的同时,以求为进一步探讨虚拟现实展示设计的发展创新提供参考依据。

关键词:虚拟现实;展示设计;应用发展

以虚拟现实技术为基础的虚拟现实展示手段的产生和发展,是20世纪末数字设计领域最令人瞩目的成果之一。20世纪后期,迅速发展的虚拟现实技术逐步与计算机多媒体展示技术结合,由此而产生的新兴数字化信息展示手段在设计领域很快便获得广泛应用。在当今的信息多媒体展示领域中,利用虚拟现实技术进行的多媒体展示设计已经成为了人们最为关注的信息展示手段之一。实际上,在不少的领域虚拟现实展示

已经得到了较为广泛的应用,并产生了一定的社会和经济效益。

1 基于虚拟现实技术的虚拟现实展示设计

1.1 虚拟现实技术的概念

“虚拟现实”概念来自英文“Virtual Reality”,简称VR技术,又称灵境技术或人工环境[]。最早是在80年代初,由美国VPL公司创建人乔・拉尼尔(Jaron Lanier)提出。简单的说,虚拟现实技术就是人们利用计算机生成一个逼真的三维虚拟环境(Virtual Environment提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身临其境一般,可以自由地观察虚拟空间内的事物。而且这种所谓真实环境可以是客观存在的,也可以是理想中的环境。从技术层面来讲,虚拟现实技术是集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。

虚拟现实的概念可以简单概括为:“利用计算机生成一种模拟环境,通过多种传感设备使用户‘投入到该环境中,实现用户与该环境直接进行自然交互的技术”。[]

1.2基于虚拟现实技术的虚拟现实展示设计

基于虚拟现实技术的展示设计,是伴随着虚拟现实技术和相关计算机应用技术的发展而形成的多媒体视听设计新课题,它是利用计算机虚拟现实技术并整合图像、声音、动画、视频等多媒体技术,创造一种具有3I(交互性Interactivity、沉浸性Immersion、构想性Imagination)特征的新型信息多媒体展示手段

设计者通过其计算机专用软件(VRMLVirtoolsCult3DVRPlatformQuick Time VR等)将三维的现实环境、物体信息等模拟生成数字虚拟形象,并整合图像、声音、动画等多媒体信息,由数字媒介作为载体传播给人们。通过视觉、听觉甚至触觉的感受使人们在计算机模拟的虚拟现实空间内对事物产生身临其境感。它是一种实时交互式的三维图形界面,可以根据设计者的构想,产生一种酷似客观环境又超越客观时空、能沉浸其中又能驾御的更为和谐的具有人机交互能力的信息展示方式。现有的虚拟现实展示设计的实现主要有两种类型,即基于图像绘制的虚拟全景(Image-basedVR)和基于三维建模的几何式虚拟现实(Geometry-basedVR)从设计制作上来说,前者也就是基于实景照片的设计制作,后者是基于三维模型的设计制作。

2 虚拟现实展示设计的应用现状

2.1 虚拟现实展示设计在商业产品展示方面的应用

商业产品的展示目的就是传递商品信息,促进销售。具体说,就是通过良好的展示设计来吸引人们的注意力,进而借助多媒体或网络的手段来传达展示的信息。虚拟现实展示设计正好提供了这样的一种展示手段,并且由于硬件及网络的发展,计算机高效的3D运算能力的提升,虚拟现实技术在商品展示方面的应用也愈加普遍。以往的多媒体展示方式,其呈现商品的方式都是以平面图片、文字叙述为主,浏览者只能得到用文字、声音、图形、动画等单一手段来描述的商品信息。而虚拟现实展示设计能突破平面的限制,不仅限于二维空间的文字、图片及影像的展示手段,从而良好地解决了商品在展示中缺乏真实感的制约问题。商家利用虚拟现实技术做成的三维虚拟展示,可以让消费者和商品形成良好互动,使消费者更容易掌握商品的信息以便对商品进行评估,进而促进做出购买的选择。另一方面,用虚拟产品代替真实产品的展示,也降低了产品展示的费用,也降低了企业的宣传投入费用,从各个环节上提高了展示的效率。

利用虚拟现实技术设计制作的商品展示具有二维平面图像不可比拟的优势:它使产品的外形信息能够多方位、多角度地自由展示;展示产品还可以根据需要设计出必要的互动,结合多媒体手段(声音、动画、文字等)来演示产品的功能和使用操作方法等信息。它将一个由数字虚拟的产品真实地展示在浏览者的面前,使浏览者可以根据自己的需要主动索取商品信息,使浏览者对其产品有更加全面、直观的认识和了解,促使其决定购买的机率大为增加,也为其展示产品带来更多的销售利润。

2.2 虚拟现实展示设计在建筑环境展示方面的应用

在建筑环境展示方面,近年来计算机三维效果图及三维漫游动画已普遍应用。然而,效果图只能提供静态局部的视觉体验。三维动画虽有较强的动态三维表现力,但不具备实时的交互性,还是一个静态的展示。观察者只能按事先规定好的摄像机路线和角度浏览,缺乏互动性,信息的传递也较为单一。而虚拟现实展示以一种全新的数字化互动方式向人们展示更加真实、生动的虚拟地理环境、建筑物全貌及各种附属设施、室内场景等建筑环境信息,使浏览者可以跨越空间的界限,不必实际进入现实环境就可以看到建筑及其内部空间、构造,同时获取所需建筑环境的有关信息。这样便打破了时间与空间的限制,使信息的交流更具有交互性。它所产生的融合性,要比模型或效果图更形象、完整和生动,会有如身临其境的真实感觉,这样的感受绝非传统的建筑平面效果图和模型等其他展示方式所能达到。

另外,更重要的是它还有超现实性。例如在楼盘还没有动工的时候,虚拟现实展示设计,配合其它数字媒介,整合图形、图像、声音、动画、视频等多维信息,可以为您模拟真实的周边环境及小区环境、室内空间等真实场景。让观者漫步其间亲眼目睹未来建成的小区,观赏到优美的周边环境、小区环境,走进样板房亲身感受居室空间的温暖,透过窗户看看户外的风景,操作室内所有的开关设施,真实生动,自由自在,并选取自己感兴趣的户型。

2.3 虚拟现实展示设计文化遗产展示方面的应用

200310月,北京故宫博物院和日本凸版印刷株式会社共同创立了故宫文化资产数字研究所,旨在应用最先进的数字化技术,存留、保护和展示故宫珍贵的人类文化遗产。研究所奉献给公众的第一个作品,就是“故宫VR《紫禁城・天子的宫殿》”。它通过高性能的图型工作站,产生逼真的三维仿真场景,再通过投影机将其投影在大型屏幕上,配合音响、探头,再现了清朝康乾盛世(1660-1790)紫禁城金碧辉煌的雄姿。观众在观看时,可以通过手中的遥控器,通过虚拟现实独特的视点移动,漫步在一个高度虚拟仿真的宫殿中,并且可以从任意角度欣赏宫殿的每一个细节。

在文物保护和复员上,虚拟现实展示也可以有广阔的应用前景。利用虚拟现实展示设计这一数字展示手段,可以使人类文化遗产的展示、保护更具持续性。具体来说,它可以将实体信息通过影像数据采集手段,建立起实物三维或模型数据库,保存文物原有的造型数据等重要资源,实现文物信息的科学、高精度和永久的保存,并且可以通过计算机网络来整合文物资源,利用虚拟技术更加全面、生动、逼真地展示文物,从而使文物脱离地域限制,实现资源共享,实现文物展示和保护的现代化,真正成为全人类可以“拥有”的文化遗产。[]

3.4 虚拟现实展示设计在其它方面的应用

比如在教育上,利用虚拟现实展示设计进行教学,其效果和优点是明显的。现今的教学方式,不再是单纯的依靠书本、教师授课的形式。计算机多媒体教学的引入,弥补了传统教学不能达到的展示效果。虚拟现实展示更可以为学生提供更为生动、逼真的展示环境,学生能够成为虚拟环境的一名积极的参与者,在虚拟环境中扮演一个角色,调动了学生的学习积极性,革新了教学展示手段,也增加了学生的学习兴趣。例如在表现一些如原子、分子的结构、分子的结合过程、机械的运动时,三维的虚拟展现形式必然使学习过程更加形象化,学生更容易接受和掌握,而且使用具有虚拟交互功能的课件,学生可以在实际的动手操作中得到更深的体会。现在,美国已有14个州采用了电脑三维动画的虚拟教学设备,为这些地区的中小学生提供虚拟教学服务。学生只需坐在装有三维动画虚拟现实系统的电脑前,戴上一副视目镜,手持操纵杆,就可进入一个栩栩如生的虚拟世界中。

另外,虚拟现实展示还应将三维地面模型和城市街道、建筑物及市政设施的三维立体模型融合在一起,再现城市建筑及街区景观,用户在显示屏上可以很直观地看到生动逼真的城市街道景观,可以进行诸如查询、量测、漫游、飞行浏览等一系列操作,满足数字城市技术由二维GIS向三维虚拟现实的可视化发展需要,为城建规划、社区服务、物业管理、消防安全、旅游交通等提供可视化空间地理信息服务。[]

3.小结   

总的来说,虚拟现实展示设计是一种对现实的超越和丰富,当代科学技术的发展,为这种展示设计形式超越提供了条件和路径。虚拟现实展示手段在很大程度上满足了数字化社会人类对多媒体信息展示、传播的要求,它的发展前景是可观的。并且随着CAD、人工智能、多媒体等技术的进一步发展,使得人们对虚拟现实展示设计必然有更深的认识。虚拟现实展示设计也将会朝着多元化、一体化的方向发展,交互方式更加自然,创新设计的手段更为先进、有效。作为一种新的多媒体数字展示手段,虚拟现实展示设计在未来相当一段时间内,特别是在多媒体信息展示中,将起着越发重要的作用。从整个设计发展趋势看,虚拟现实展示设计代表了现代信息展示模式的发展方向。

 



作者简介:王静(1981-),女,河南郑州人,硕士研究生,必发365乐趣网投软件工程系教师,研究方向:视觉传达与多媒体设计