1、教育領(lǐng)域
讓學(xué)生學(xué)習(xí)從新回到場景,參與互動虛擬現(xiàn)實(shí)有三大特性:交互性、沉浸性、想象性。
傳統(tǒng)的教育方式,通過印在書本上的圖文與課堂上多媒體的展示來獲取知識,這樣學(xué)習(xí)一會兒就漸顯疲憊,學(xué)習(xí)效果較差,然而玩過英雄聯(lián)盟的同學(xué)都知道此游戲?yàn)槭裁慈绱宋,本質(zhì)就是回到場景,參與其過程。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能將能將三維空間的事物清楚的表達(dá)出來,能使學(xué)習(xí)者直接、自然地與虛擬環(huán)境中的各種對象進(jìn)行交互作用。并通過多種形式參與到事件的發(fā)展變化過程中去,從而獲得最大的控制和操作整個環(huán)境的自由度。這種呈現(xiàn)多維信息的虛擬學(xué)習(xí)和培訓(xùn)環(huán)境,將為學(xué)習(xí)者掌握一門新知識、新技能提供最直觀、最有效的方式。在很多教育與培訓(xùn)領(lǐng)域,諸如虛擬實(shí)驗(yàn)室、立體觀念、生態(tài)教學(xué)、特殊教育、仿真實(shí)驗(yàn)、專業(yè)領(lǐng)域的訓(xùn)練等應(yīng)用中具有明顯的優(yōu)勢和特征。例如學(xué)生學(xué)習(xí)某種機(jī)械裝置,如水輪發(fā)動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理時,傳統(tǒng)教學(xué)方法都是利用圖示或者放錄像的方式向?qū)W生展示,但是這種方法難以使學(xué)生對這種裝置的運(yùn)行過程、狀態(tài)及內(nèi)部原理有一個明確的了解。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就可以充分顯示其優(yōu)勢:它不僅可以直觀地向?qū)W生展示出水輪發(fā)電機(jī)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)、工作原理以及工作時各個零件的運(yùn)行狀態(tài),而且還可以模仿出各部件在出現(xiàn)故障時的表現(xiàn)和原因,向?qū)W生提供對虛擬事物進(jìn)行全面的考察、操縱乃至維修的模擬訓(xùn)練機(jī)會,從而教學(xué)和實(shí)驗(yàn)效果事半功倍。
2、軍事領(lǐng)域
在軍事上,虛擬現(xiàn)實(shí)的最新技術(shù)成果往往被率先應(yīng)用于航天和軍事訓(xùn)練,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以模擬新式武器如飛機(jī)的操縱和訓(xùn)練,以取代危險的實(shí)際操作。利用虛擬現(xiàn)實(shí)仿真實(shí)際環(huán)境,可以在虛擬的或者仿真的環(huán)境中進(jìn)行大規(guī)模的軍事實(shí)習(xí)的模擬。虛擬現(xiàn)實(shí)的模擬場景如同真實(shí)戰(zhàn)場一樣,操作人員可以體驗(yàn)到可以體驗(yàn)到真實(shí)的攻擊和被攻擊的感覺。這將有利于從虛擬武器及戰(zhàn)場順利地過渡到真是武器和戰(zhàn)場環(huán)境,這對于各種軍事活動的影響將是極為深遠(yuǎn)、廣泛的軍事應(yīng)用前景。迄今,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事中發(fā)揮著越來越重要的作用。
3、工業(yè)領(lǐng)域
虛擬現(xiàn)實(shí)已大量應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。對汽車工業(yè)而言,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)既是一個最新的技術(shù)開發(fā)方法,更是一個復(fù)雜的仿真工具,它旨在建立一種人工環(huán)境,人們可以在這種環(huán)境中以一種自然的方式從事駕駛、操作和設(shè)計(jì)等實(shí)時活動。并且虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也可以廣泛用于汽車設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和培訓(xùn)等方面,例如,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立的三維汽車模型,可顯示汽車的懸掛、地盤、內(nèi)飾直至每個焊接點(diǎn),設(shè)計(jì)者可確定每個部件的質(zhì)量,了解各個部件的運(yùn)行性能。這種三位模式準(zhǔn)確性很高,汽車制造商可按得到的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)直接進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)技術(shù)在CAD、技術(shù)教育和培訓(xùn)等領(lǐng)域也有大量應(yīng)用。在建筑行業(yè)中,虛擬現(xiàn)實(shí)可以作為那些制作精良的建筑效果圖的更進(jìn)一步的拓展。它能形成與交互的三位建筑場景,人們可以在建筑物內(nèi)自由的行走,可以操作和控制建筑物內(nèi)的設(shè)備和房間裝飾。一方面,設(shè)計(jì)者可以從場景的感知中了解、發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)上的不足;另一方面用戶可以在虛擬環(huán)境中感受到真實(shí)的建筑空間,從而做出自己評判。
4、藝術(shù)與娛樂
由于在娛樂方面對虛擬現(xiàn)實(shí)的要求不是太高,故近幾年來VR在該方面發(fā)展最為迅速。作為顯示信息的載體,VR在未來藝術(shù)領(lǐng)域方面所具有的潛在應(yīng)用能力也不可低估。VR所具有的臨場參與感與交互能力可以將靜態(tài)的藝術(shù)(比如油畫、雕刻等)轉(zhuǎn)化為動態(tài)的,可以使欣賞者更好的欣賞作者的藝術(shù)。
5、醫(yī)療
在醫(yī)學(xué)教育和培訓(xùn)方面,醫(yī)生見習(xí)和實(shí)習(xí)復(fù)雜手術(shù)的機(jī)會是有限的,而在VR系統(tǒng)中卻可以反復(fù)實(shí)踐不同的操作。VR技術(shù)將能對危險的、不能失誤的、卻少或難以提供真實(shí)演練的操作反復(fù)地進(jìn)行十分逼真的練習(xí)。目前,國外很多醫(yī)院和醫(yī)學(xué)院已開始用數(shù)字模型訓(xùn)練外科醫(yī)生。其做法是將X光掃描、超聲波探測、核磁共振等手段獲得信息綜合起來,建立起但應(yīng)非常接近真是人體和器官的仿真模型。
6、城市仿真
由于城市規(guī)劃的關(guān)聯(lián)性和前瞻性要求較高,城市規(guī)劃一直是對全新的可視化技術(shù)需求較為迫切的領(lǐng)域之一。從總體規(guī)劃到城市設(shè)計(jì),在規(guī)劃的各個階段,通過對現(xiàn)狀和未來的描繪(身臨其境城市感受、實(shí)時景觀分析、建筑高度控制、多方案城市空間比較等),為改善生活環(huán)境,以及形成各具特色的城市風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的支持。規(guī)劃決策者、規(guī)劃設(shè)計(jì)者、城市建設(shè)管理者以及公眾,在城市規(guī)劃中扮演不同的角色,有效的合作是保證城市規(guī)劃最終成功的前提。VR技術(shù)為這種合作提供了最理想的橋梁,運(yùn)用VR技術(shù)能夠使政府規(guī)劃部門、項(xiàng)目開發(fā)商、工程人員及公眾可從任意角度實(shí)時互動真實(shí)的看到規(guī)劃效果,更好的掌握城市的形態(tài)和理解規(guī)劃師的設(shè)計(jì)意圖,這樣決策者的宏觀決策將成為城市規(guī)劃更有機(jī)的組成部分,公眾的參與也能真正得到實(shí)現(xiàn),這是傳統(tǒng)手段如平面圖、效果圖、沙盤乃至動畫等所不能達(dá)到的。
7、科學(xué)計(jì)算可視化
在科學(xué)研究中人們總會遇到大量的隨機(jī)數(shù)據(jù),為了從中得到有價值的規(guī)律和結(jié)論,需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,而科學(xué)可視化功能就是將大量字母、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成比原始數(shù)據(jù)更容易理解的可視圖像,并允許參與者借助可視虛擬設(shè)備檢查這些“可見”的數(shù)據(jù)。它通常被用于建設(shè)分子結(jié)構(gòu)、地震、地球環(huán)境的各組成成分的的數(shù)字模型。
在VR技術(shù)支持下的科學(xué)計(jì)算可視化與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)仿真之間存在著一定的差異,例如為了設(shè)計(jì)出阻力小的機(jī)翼,人們必須分析機(jī)翼的空氣動力學(xué)特性。因此人們發(fā)明了風(fēng)洞試驗(yàn)方法,,通過使用煙霧氣體使得人們可以用肉眼直接觀察到氣體與機(jī)翼的作用情況,因而大大提高了人們對機(jī)翼動力學(xué)特性的了解。虛擬風(fēng)洞的目的是讓工程師分析多旋渦的復(fù)雜三維性質(zhì)和效果、空氣循環(huán)區(qū)域、旋渦被破壞時的亂流等,而這些分析利用通常的數(shù)據(jù)仿真是很難可視化的。