关键词：计算机；虚拟现实；应用场景

1引言

现阶段，我国科技水平不断提高，计算机虚拟现实技术在诸多领域中得到广泛应用，计算机虚拟现实技术也称之为VR技术，该项技术是目前国际上正在研究的一种高新技术。该技术主要依托计算机硬件设备构建与现实世界高度相似的虚拟现实场景，引导使用者沉浸在虚拟现实场景中并开展各类社会生产活动，这对各行业的发展有重要的现实意义。与此同时，计算机虚拟现实技术在实际应用期间面临场景单一等问题，需针对计算机虚拟现实技术关键点进行深入研究，最大化地挖掘计算机虚拟现实技术的潜力和价值。

2计算机虚拟现实技术的关键点

2.1实物虚化

2.1.1构建模型

虚拟环境模型是计算机虚拟现实技术开展各项应用活动的重要依托，用户持续采集并向软件中导人有关指定现实环境的全部三维数据，对原始数据进行一系列预处理加工，筛除重复、失真数据，以确保预处理后的数据信息具备完整性、真实性。然后使用三维数据来搭建虚拟环境模型框架，按顺序逐步设定空间尺寸、环境条件、气候、实体结构材质等要素，对照并检查虚拟环境模型和实际环境是否存在明显出入，对不合理部位进行优化调整，生成三维效果图，即可完成模型构建作业。最后，为提高虚拟环境模型的真实程度，可直接在模型中添加现实环境中拍摄的照片、音视频资料，或是在模型中保留一定程度的现实环境物理元素，如结构受力分布、材料材质、气候条件等[1]。

2.1.2空间追踪

应确保使用者在虚拟现实场景中能够有效进行巡视检查、生产加工等活动，以完成绝大多数同样可在现实环境中开展的活动。在计算机虚拟现实技术体系中，必须应用到空间追踪技术，通过VR眼镜、VR手套等硬件设备，持续感知使用者的身体状况，在监测数据的基础上，持续变动使用者在虚拟现实场景中的空间位置，并在使用者移动位置时持续更新场景内容，向其开放全新场景地图。

2.1.3视听追踪

为满足使用者在虚拟现实场景中的感官体验需求，在系统中配备视频摄像机、声传感器等硬件设备，以搭建视听跟踪子系统。同时，系统可以实时定位使用者的三维空间坐标值，向使用者提供相应的视觉影像和音频资料。

2.2虚物实化

2.2.1视觉感知

为确保使用者深度沉浸在虚拟现实场景中，切实感受虚拟现实环境的质感，需要应用到视觉感知技术，持续把使用者目光注视部位的图像传递至人眼，并考虑到人眼视觉差问题而同步生成多幅图像，使用者在观看图像时在大脑反馈作用下忽视虚拟环境、现实环境的细微差异。同时，为进一步改善视觉感知效果，可以搭配应用ATW异步时间扭曲、MultView多视图渲染、ASW异步空间扭曲、畸变补偿渲染等全新技术手段，以补全虚拟现实渲染技术短板[2]。

2.2.2听觉感知

听觉是虚拟现实场景的核心元素，根据场景类型来提供相应的声音渲染，起到烘托氛围的作用。在早期计算机虚拟现实技术应用期间，普遍采取ITD同有时间尺度分解技术，把信号分解为若干固有旋转分量及趋势余量，从中提取所需高频分量、计算分量瞬时相位与频率，定位初始到达时间后向使用者传达声音，此技术不具备单耳定位条件。随着时间的推移，计算机虚拟现实技术日趋完善，当前主要采取HRTF音效定位技术或Inside-out内向外追踪定位技术。其中，HRTF技术根据时间差、声压差和滤波效应特性来建立传递函数，实时锁定声源位置，准确计算左声道、右声道最佳输出效果，向使用者提供真实度更高的立体声效，具备单耳定位功能。另外，Inside-out技术把视觉相机、事件相机、IMU惯性器件等作为传感装置，无需配备额外定位装置，利用光学追踪原理来掌握虚拟现实环境变化情况，把实时监测数据导人SLAM算法中，以求解摄像头空间位置。