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虛擬現(xiàn)實技術特點及應用

  VR藝術是伴隨著“虛擬現(xiàn)實時代”的來臨應運而生的一種新興而獨立的藝術門類,在《虛擬現(xiàn)實藝術:形而上的終極再創(chuàng)造》一文中,關于VR藝術有如下的定義:“以虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等人工智能技術作為媒介手段加以運用的藝術形式,我們稱之為虛擬現(xiàn)實藝術,簡稱VR藝術。該藝術形式的主要特點是超文本性和交互性。”

  作為現(xiàn)代科技前沿的綜合體現(xiàn),VR藝術是通過人機界面對復雜數(shù)據(jù)進行可視化操作與交互的一種新的藝術語言形式,它吸引藝術家的重要之處,在于藝術思維與科技工具的密切交融和二者深層滲透所產(chǎn)生的全新的認知體驗。與傳統(tǒng)視窗操作下的新媒體藝術相比,交互性和擴展的人機對話,是VR藝術呈現(xiàn)其獨特優(yōu)勢的關鍵所在。從整體意義上說,VR藝術是以新型人機對話為基礎的交互性的藝術形式,其最大優(yōu)勢在于建構作品與參與者的對話,通過對話揭示意義生成的過程。

  藝術家通過對VR、AR等技術的應用,可以采用更為自然的人機交互手段控制作品的形式,塑造出更具沉浸感的藝術環(huán)境和現(xiàn)實情況下不能實現(xiàn)的夢想,并賦予創(chuàng)造的過程以新的含義。如具有VR性質的交互裝置系統(tǒng)可以設置觀眾穿越多重感官的交互通道以及穿越裝置的過程,藝術家可以借助軟件和硬件的順暢配合來促進參與者與作品之間的溝通與反饋,創(chuàng)造良好的參與性和可操控性;也可以通過視頻界面進行動作捕捉,儲存訪問者的行為片段,以保持參與者的意識增強性為基礎,同步放映增強效果和重新塑造、處理過的影像;通過增強現(xiàn)實、混合現(xiàn)實等形式,將數(shù)字世界和真實世界結合在一起,觀眾可以通過自身動作控制投影的文本,如數(shù)據(jù)手套可以提供力的反饋,可移動的場景、360度旋轉的球體空間不僅增強了作品的沉浸感,而且可以使觀眾進入作品的內部,操縱它、觀察它的過程,甚至賦予觀眾參與再創(chuàng)造的機會。VR在醫(yī)學方面的應用具有十分重要的現(xiàn)實意義。

  在虛擬環(huán)境中,可以建立虛擬的人體模型,借助于跟蹤球、HMD、感覺手套,學生可以很容易了解人體內部各器官結構,這比現(xiàn)有的采用教科書的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在20世紀90年代初基于兩個SGI工作站建立了一個虛擬外科手術訓練器,用于腿部及腹部外科手術模擬。這個虛擬的環(huán)境包括虛擬的手術臺與手術燈,虛擬的外科工具,虛擬的人體模型與器官等。借助于HMD及感覺手套,使用者可以對虛擬的人體模型進行手術。但該系統(tǒng)有待進一步改進,如需提高環(huán)境的真實感,增加網(wǎng)絡功能,使其能同時培訓多個使用者,或可在外地專家的指導下工作等。手術后果預測及改善殘疾人生恬狀況,乃至新型藥物的研制等方面,VR技術都有十分重要的意義。

  在醫(yī)學院校,學生可在虛擬實驗室中,進行“尸體”解剖和各種手術練習。用這項技術,由于不受標本、場地等的限制,所以培訓費用大大降低。一些用于醫(yī)學培訓、實習和研究的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),仿真程度非常高,其優(yōu)越性和效果是不可估量和不可比擬的。外科醫(yī)生在動手術前,通過虛擬現(xiàn)實技術的幫助,能在顯示器上重復地模擬手術,移動人體內的器官,尋找最佳手術方案并提高熟練度。在遠距離遙控外科手術,復雜手術的計劃安排,手術過程的信息指導,手術后果預測及改善殘疾人生活狀況,乃至新藥研制等方面,虛擬現(xiàn)實技術都能發(fā)揮十分重要的作用。

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