计算机VR技术在数字媒体系统设计研究

计算机VR技术在数字媒体系统设计研究

王志伟1 ,孙兆山2

1身份证号码：150426199006051175  2身份证号码：320925198808021435

摘要：随着我国科技水平的进步，计算机技术被广泛应用在各行各业中。计算机VR技术是利用电脑强大算力，以二进制创建虚拟仿真系统，让人意识进入其中，从而实现模拟现实的目的。目前VR技术在数字媒体系统中应用，主要解决将二维动态信息转换为三维信息，并在此过程中为用户提供加强感官体验，使用户有极强的沉浸感。目前VR技术结合了计算机图形学人机接口技术、多媒体技术、传感技术以及网络技术等。本文主要对计算机VR技术介绍，并阐述了数字媒体系统发展现状，针对VR技术对数字媒体系统的影响，阐明了两者的具体应用。

关键词：计算机；VR技术；数字媒体；系统设计

引言

虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）和增强现实技术（Augmented Reality，AR）在机械领域中的应用能够有效提高机械企业的研发生产和运维质量，因此为进一步发挥新型技术在机械领域中的优势，需要各大企业充分重视并加以应用VR和AR技术。企业需要加大资金投入力度构建支持VR技术和AR技术的基础设施，开展培训，帮助每一位员工掌握VR技术和AR技术的应用方法。

1数据中心３Ｄ可视化展示系统框架结构设计

（１）系统开始界面。可以为用户提供对各类数据中心场景的选择功能。在场景选择模块中，系统后台实现对数据中心数据的管理，并为用户提供场景选择的参考模板。

（２）系统功能。用户通过系统交互，对系统进行相应的操作；控制用户以第三人称的视角在场景中进行自由的移动与变换，实现场景漫游；根据用户的需要，实现对初始数据中心场景的更改。

（３）虚拟现实技术。系统通过ＶＲ设备接入虚拟现实技术，通过手柄操作与虚拟改变可以对数据中心场景中任意地点、视角进行转换。

2数字媒体技术现状

近年来，随着人工智能AI技术的发展，数字媒体技术依托于VR技术，开始逐渐进入人们的生活中，展示出了新的应用前景。例如，在一些旅游景区，将数字地图以全息投影的方式呈现在游客面前，使游客可以身临其将感受到景区的魅力，部分硬件设备厂商，如谷歌，开发出VR眼睛，配合电脑游戏，给游戏玩家更好地游戏体验。相比于早期VR，数字媒体在发展中面临的瓶颈主要是硬件设备的更新及丰富的信息内容。技术进步带来的设备硬件迭代加快，数字媒体技术对于硬件设备的信息处理能力要求越来越高，现有的计算机信息处理能力逐渐无法满足数字媒体要求，考虑到未来VR技术应用后，海量的数据经过数字媒体传输，这对现有的网络与计算机性能提出挑战，此外，在内容建设上，数字媒体要求资源从模拟信号向数字资源转变，这对于信息制作者的成本与技术是较大考验。

3计算机VR技术在数字媒体系统设计研究

3.1 VR技术在机械领域的应用

VR技术是一种新型计算机技术，有别于传统的二维CAD设计，该技术融合了多传感交互、仿真以及三维图形等多种技术成果，能够为机械设计人员提供身临其境的感知环境。在利用VR技术进行机械设计时，设计者能够从总体上改善机械的总体品质和性能出发，对所开发的机械产品进行分析。

在可装配性分析期间，利用仿真环境进行模拟实操，能够有效覆盖整个产品的生命周期。随着VR技术的不断发展，仿真机械设备产品模型的运行情况逐渐呈现出多元化处理的发展趋势，意味着机械设计成效将会进一步提升。

VR技术在机械现代设计过程中的应用需要通过虚拟装配建模和建立人机交互程序等多个步骤。利用VR技术的优点，可以使机械从传统的平面模型向3D数字模型的方向发展。比如，设计人员可以依托嵌入技术软件，利用嵌入对象连接来实现对机械设备各个子系统的数据连接以及数据集成，将这些二维的数据以三维可视化的方式呈现在显示屏当中。

在虚拟装配环节中，技术人员通过VR技术能够获得真实感模拟，有利于开展定位装配。虚拟动画组装功能能够全方位地展示出机械设备的样貌，不会因为各子系统或零部件的遮挡而无法看清内部情况。依托VR技术的机械设备作业期间，通过物联网传感器能够对环境布局、人体测量辨识以及动力学特性进行测试，再通过人机接口对机械设备自身的相关性能开展可行性评估。设计人员可以在设备总体反馈的基础上，结合实际情况对原有方案进行优化调整，最终确保在更短的开发时间内设计出更为优秀的可视化机械产品。

VR技术与数字化仿真技术、数字化制造技术的有机融合能够重新定义机械的设计内涵。传统机械设计进度相对缓慢，在数据管理方面需要从多个维度进行综合考量。因不可抗力因素导致返工以及修改的现象，可能会造成不同程度的数据丢失，最终导致机械设备设计要素特征或约束条件缺失。而VR技术能够为设计人员提供一套基于计算机软件的设计实现方式，通过对现实场景进行虚拟还原，能够有效避免机械产品数字模型受到多种因素的影响。并且技术人员在产品设计期间借助VR技术能够有效协同各设计要素，推动机械设计方案的整体优化。

3.2人机交互

为实现系统的人机交互，对系统交互界面进行设计。人机界面是使用者和计算机之间的一个接口，它是控制和选择信息输入和输出的关键工具。人机对话是指在计算机程序的操作过程中，使用者与计算机之间的交流，以便进行控制和检查，菜单式、操作提示和操作权限管理等均是人机对话的常见方式。若在使用过程中系统出现故障，界面会发出报警或警告。

用户通过屏幕、键盘和系统进行交流的常用方式如下：①选单式，在屏幕上可以看到不同的操作，用户可以通过键入相关的代码或者鼠标来控制计算机的运行；②填表格式，要输入的内容会在屏幕上呈现，使用者按要求输入对应的资料；③答案式，当程序进行到某个程度时，问题会出现在屏幕上，等待使用者的答复；④提问式，主要是针对使用者的询问，如在询问学生的基础信息时，系统在屏幕上弹出“请输入学号”，输入成功后，就会显示出学生的基本信息。

菜单式的应用范围很广，可以选择下拉、上弹、按钮、鼠标、屏幕、甚至音频和电话。操作提示也是目前比较受欢迎的用户界面设计方法和系统样式。在系统的设计中，将操作要点和小贴士放在屏幕的旁边，便于使用者的使用；也可把系统的使用手册嵌入到系统文件中，设定求助按钮，任何时候都可以读取。同时，还可以设定系统的操作状态指示器，以便在用户请求帮助时，系统能够按照当前指针的位置将其显示出来。用户也可以设定帮助关键词，将特定的协助内容编入索引。

3.3虚拟仿真训练系统

虚拟仿真训练系统是数字技术和虚拟现实VR产业深度融合的另一个典型例子，它包含了3D建模技术，也超越了3D建模技术。数字技术和VR技术的融合，使得虚拟仿真训练系统能够更好地模拟现实环境，并提供更为真实的训练体验。其中，数字技术包括多个方面，例如计算机图形学、计算机视觉、传感技术、数据挖掘等。数字技术和VR技术的深度融合，特别是3D建模技术的应用，使得虚拟仿真训练系统可以更好地模拟现实环境，并提供更为真实的训练体验。这不仅可以提高训练效果，同时还可以降低实操风险和成本，因此，虚拟仿真训练系统在各个领域的应用也越来越广泛。

结语

计算机VR技术在数字媒体系统中的应用，可以使客户在接收信息时不受外界干扰，拥有加强的沉浸感获得资讯，改善信息传达的途径并提高用户的参与度。计算机VR技术将会在一定程度上促进完善应用环境，为未来数字媒体设计提供新的思想。

参考文献

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