XR虚拟现实技术的实际应用-下篇-数艺网

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XR虚拟现实技术的实际应用-下篇: 原创 2022-10-26

XR虚拟现实技术的实际应用-下篇

扩展现实（Extended Reality，简称XR），是指通过计算机等多种硬件设备的手段将真实与虚拟相结合，打造一个可人机交互的虚拟环境，这也是AR（增强现实）/VR（虚拟现实）/MR（混合现实）等多种技术的统称。

XR应用可分为大众应用和行业应用，大众应用包括游戏、社交、影视、直播、文旅等，行业应用主要包括工业、医疗、教育、军事、电子商务等。XR应用正在加速向生产与生活领域渗透。

文旅方面

XR技术重新定义博物馆，当你走进一家博物馆，发现身边的人用手机对着藏品指指点点，又或者是戴着VR眼镜上下左右摇头晃脑，并不是他们走错了片场，而是正在见证一个跨越次元的博物展览世界。这就是即将被XR技术“重置”的未来博物馆。

XR实现的导览技术，将实现故事化设计。给观众类似于游戏中的角色选择，并且为不同角色提供不同的导览路线、提出不同的展品打卡要求，为观众带来差异化和定制化的观展体验。

将沉浸式的智能视觉效果体验，通过各种VR展现元素的结合，运用开创性的多媒体技术，使用户在虚拟环境中感受到全新智能交互体验。这就是XR技术背后的科技革新，充满了技术“智”造的样子。

改变文化遗产观赏模式，文化遗产是人类文明传承的重要载体，在历史的长河中占据着不可替代的作用。XR扩展现实技术以其虚实结合、实时交互与三维沉浸的特点，给予文化遗产的保护式传播增添了更多可能。

在不增加损坏风险的情况下，为体验者带来强烈的体验感，让文化遗产焕发出新的生命力。

通过信息技术与互动装置，实现更具沉浸式的参观体验。例如，莫高窟数字展示中心的4D环幕电影，通过营造沉浸式的体验，让观众仿佛穿越时间和空间，感受到站在窟底仰望壁画的震撼，还能看到仙女翩翩起舞，体会到传统艺术的飘逸之美。

沉浸式的科普文娱空间，运营沉浸式科普文娱体验中心，打造高科技新型的文化科普教育培训基地，让更多的人参与学习真正的科技文化和自然文化。

在这里为观众提供更多游戏式体验，可以与博物馆的文物通过数字化手段以及动作捕捉、跟踪摄像机等技术实现互动。可以选择或创作自己喜欢的艺术作品，并把作品投射在屏幕、天花板上。

医疗方面

在医疗健康领域，虚拟/增强现实是传统医疗手段的有效补充。首先针对医生短缺、医疗资源分布不均、诊疗方式单一等看病难的问题，虚拟/增强现实远程医疗，临场感极强的远程诊疗的感受。

此外可用于模拟医学、医疗工具、诊疗方案方面，主要涉及医学教育培训、心理/精神疾病治疗、强化临床诊治、医学康复护理和远程医疗指导等业务场景。外科医生可在重大手术前开展模拟和训练，进而对手术过程中可能出现的问题提前预知。例如Level Ex通过对人体组织动力学、内窥镜设备光学和运动流体的现实模拟，针对外科手术医生提供了一种避免对人产生伤害的手术训练方式。

心理/精神类疾病诊治中采用虚拟现实疗法可免于创建真实治疗环境，通过为患者模拟不同的环境场所，提供认知行为刺激或进行暴露疗法，刺激病患大脑中相关的感应区，提供了一种治疗心理精神类疾病的无药物方法，且患者可居家治疗。

教育方面

此外在教育方面应用场景也很多。一方面是培训类，如前面医疗方面提到过的医疗培训，还有飞行员、驾驶员，宇航员仿真训练等。NASA 一直热衷于尝试各种 VR 技术。在它的喷气推进实验室里，你可以看到各个 VR 厂商最新款甚至是未发行的头显设备，包括 Valve、HTC、微软、索尼、Oculus、三星等。

在学生教育方面也有很多尝试，如西安某教育机构推出将K12教育中各个学科抽象的知识概念具体化；将宏观的、微观的、难点的知识点变得可视化，从而增强学生对知识点的理解，让学习变得简单高效，从而为老师减压，为学生减负。方案包括中小学VR K12学科教育、XR人工智能编程教育、VR校园安全教育等。并设计了VR未来教室，让孩子突破现实的束缚，迸射创造的火花。

军事方面

构建真实战场环境。以往的演习推演主要以地图、沙盘或兵棋等方式进行，由人工主导进行模拟交战。受技术手段限制，态势感知多以二维平面模型方式展示，无法直观呈现真实战场环境。随着现代战争向信息化、智能化方向发展，战场空间已拓展到陆、海、空、天、网等多域，这种传统推演方式已无法满足实际需求。利用XR技术可构建出信息融合、人机交互的虚拟战场环境，通过各类传感器让士兵拥有视觉、听觉和触觉，并能与虚拟世界进行互动，以此感受真实战场环境，掌握动态信息，增强训练效果。

开展实景展示教学。在传统教学中，面对复杂的装备系统，原理构造不直观、装备实操成本高、网络教学体验差等问题较为突出。通过将XR技术引入教学领域，构建实景展示模型，可有针对性地解决这些问题。例如，在航空发动机专业教学中，由于发动机系统构造复杂，难以通过二维平面图形展示。借助XR技术在教室构建发动机立体仿真模型，学员可与之互动，详细观察内部构造和工作原理，大大提高教学效果与质量。