虚拟现实与计算机技术的应用_张侃.pdf

Application 创新应用380 电子技术 第 52 卷 第 5 期（总第 558 期）2023 年 5 月限性影响下，虚拟现实运用时比较成熟的包括听觉沉浸、视觉沉浸，与嗅觉、味觉相关感知技术当前并不是十分成熟。（3）交互性。交互性主要指用户处于模拟环境当中，对物体具有的可操作程度，以及由自然环境获得反馈的自然状态。形成交互性主要基于虚拟现实系统当中硬件设备，用户能够结合自然方式，形成和真实世界相同的感觉2。运用虚拟现实技术过程中，比较注重虚拟世界和人展开的自然交互，这种交互性具有实时特点。虚拟现实技术的发展。（1）促进产业发展。虚拟现实技术具有带动性强、辐射面广。基于ICT产业当中的云管端具体结构划分进行分析，虚拟现实技术产生的影响不仅局限在端设备领域，低时延、超高清等对于网络传输要求更高。虚拟现实技术的运用，可以为云设备市场、管设备市场更好地提供发展动能。（2）促进融合创新。虚拟现实技术的运用，可以使多个产业之间进行交叉融合，推动通信、电子、文化等产业的汇集，构建全新发展模式。我国在发展过程中，应进入到创新国家发展行列，同时对创新发展进行引领。并且由原本的被动向主动方向发展，实现创新引领，获得更为广泛发展空间。当前我国已在人工智能、高端芯片等多个领域中获得了一定成果，这些领域进行组合创新，并将虚拟现实技术作为主要切入点，可以促进不同领域进行跨界融合，对新技术、新产品进行重新定义，或者是裂变出颠覆式新标准以及新市场。0 引言计算机技术促进了虚拟现实技术不断发展，智能化水平获得了明显增强，具备了思考能力、感知能力，推动了人工智能的实现。计算机新技术对技术变革具有促进作用，同时，对虚拟现实技术能够进行引导，影响着社会发展1。1 研究背景虚拟现实技术的特点。（1）构想性。对于虚拟环境来讲，其为人想象出来，想象可以将设计者思想体现出来，能够用于实现一定目标，因此虚拟现实既是高级用户界面、媒体，也是解决医学、工程、军事多方面问题应用的技术。技术的运用，可以使人类在认识世界过程中获得全新手段与全新方法，有效跨越时空，体验、经历未能发生、已经发生事件，有效突破存在的生理限制。通过微观世界、宏观世界展开探索、研究，对于条件限制影响下不能实现的事情，也可以对其进行模拟。（2）沉浸感。虚拟现实技术在运用过程中，用户能够产生虚拟世界将其包围之感，仿佛置身在虚拟世界。对于虚拟现实技术来讲，重要特征便是使用户在使用时，使用户自己感觉自身为计算机系统构建虚拟世界当中的一个部分，用户成为了参与者，可以身处虚拟世界当中参与活动。其中沉浸性来自形成的多感知，不仅包括视觉，也包括触觉、感知、味觉、运动等。基于理论层面进行分析，虚拟现实系统在运用时，需具备感知功能。然而在当前技术存在局作者简介：张侃，山西工程科技职业大学，讲师；研究方向：计算机科学与技术。收稿日期：2023-02-23；修回日期：2023-05-12。摘要：阐述虚拟现实技术的特点，计算机技术与虚拟现实技术的融合，虚拟现实技术中的计算机技术应用，包括三维人脸重建、球面纹理映射中的应用。关键词：虚拟现实，计算机技术，三维人脸重建，球面纹理映射。中图分类号：TP391.9文章编号：1000-0755(2023)05-0380-02文献引用格式：张侃.虚拟现实与计算机技术的应用J.电子技术,2023,52(05):380-381.虚拟现实与计算机技术的应用张侃（山西工程科技职业大学，山西 030619）Abstract This paper expounds the characteristics of virtual reality technology,the integration of computer technology and virtual reality technology,and the application of computer technology in virtual reality technology,including the application of 3D face reconstruction and spherical texture mapping.Index Terms virtual reality,computer technology,3D face reconstruction,spherical texture mapping.Application of Virtual Reality and Computer TechnologyZHANG Kan(Shanxi Vocational University of Engineering Science and Technology,Shanxi 030619,China.)Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 5 期（总第 558 期）2023 年 5 月 381（3）发展服务市场。虚拟现实技术的运用，可以形成丰富业务形态，具有较强社会效益，较大产业潜力。当前主要运用在视频娱乐、视频游戏、零售、医疗保健、工程、教育等多个行业中。同时通过加速状态向生产领域、生活领域进行渗透。大众市场在发展过程中，体验式消费的实现，为将虚拟现实技术作为特点的购物、主题乐园等提供了更为广阔的发展空间。虚拟现实技术运用在各行业中，促进了智能制造、工业协同设计的整体能力提升。2 计算机技术与虚拟现实技术的融合 虚拟现实技术作为计算机技术分支，在较多领域中均获得了应用。计算机技术的构成包括运算方法、系统指令、运算器设计、中央处理器设计等，计算机技术和电子工程、数学算法的联系紧密。虚拟现实技术作为计算机技术附属技术，能够实现对虚拟世界的构建，发挥对受众的引领作用，促进受众比较深刻领略虚拟世界。并且能够针对真实系统信息展开模拟，促进实体仿真、三维动态的实现。结合计算机技术实现实体仿真、三维动态仿真，构建和真实环境之间比较相近的虚拟环境。信息技术在近几年获得了十分迅速的发展，其中虚拟显示技术呈现出的优势明显，属于可靠前沿技术。在计算机技术发展过程中，极大程度促进了经济的发展，也推动了虚拟现实技术加强了与其他学科之间的互动。并且在社会各界，也越发重视对虚拟现实展开深入分析以及研究，使其在生活当中的整体运用变得更加广泛。3 虚拟现实技术中的计算机技术应用三维人脸重建在虚拟现实技术当中的运用。在电子游戏领域中，三维人脸重建的运用比较广泛，在工作开展时，如果进行技术开发时，工作人员一直结合传统方式将三维人脸模型绘制出来，对于游戏进行开发时的整体进度会产生较大不良影响，结合图像三维人脸这一重建算法的运用，可以实现对技术人员的帮助，基于三个视角拍摄获得的图片信息，获取数据的情况下，对三维人脸网络进行构建，进而使人脸三维模型可以实现迅速匹配。就当前来讲，三维人脸算法技术可以将其划分成混合形变、结合体积回归。就混合形变来讲，主要指结合人工采集数据形式，实现对人脸三维数据的制作，运用加权混合同时，构建神经网络模型和照片人脸对应的最优权值进行组合。就混合型变技术来讲，应用效果主要结合三维人脸数据库，数据库如果数据比较丰富的情况下，预期效果往往较好，算法从时间上来讲具有复杂性。就体积回归来讲，这种方法在运用过程中，技术人员基于人脸所处三维空间，构建基于体素形成的三维网络，构建从照片至三维网格映射。此种方法运用过程中，能够针对三维网络体素所处人脸模型体积当中与否。进而技术人员工作时，需渲染人脸模型体素当中全部体素。运用此种方法，可以使人脸模型形状具有较高精细度。然而头部由于具有不稳定性，同时训练神经网络成本较高，因此此种技术运用不具有常见性。（1）旋转三维人脸模型将转至与人脸之间相同位置。而模型特征点，需在相机平面进行投影，进而将特征点距离计算出来。（2）需基于相机投影变换，获取人脸旋进角、章动角、自转角。并对根据相机各像素点对世界坐标和人脸坐标、人脸空间坐标与世界空间坐标对应变换矩阵、人脸位移数据、人脸旋转算法方程式，进而保证数据结果不会被误差所影响。（3）需结合最小二乘法，有效解决人脸姿态存在的问题3。球面纹理映射在虚拟现实技术当中的运用。在虚拟现实技术中，计算机技术的运用，也体现于三维物体表面对应的细节处理。在制作动画片、广告设计过程中，为具有较强真实性，技术人员在工作时，需注重捕捉三维物体当中的表面纹理。散文图形展开设计时，球面应用比较广泛，可以将日常生活当中各类物体展示出来。球面映射在实现过程中，会造成坐标系中球面纹相邻点映射于球面时产生严重重叠问题，发生纹理形变现象。为了使上述问题获得有效解决，需加强对映射适应卷积这一思想理论的运用，结合计算技术的运用，有效解决混叠问题。在解决混叠现象过程中，需结合栅格化方式处理球面，处理以后，各节点展开逆映射，获取节点混叠位置。结合栅格化节点对应逆映射，作为中心进行外接的正方形，将高斯形变核计算出来，获取映射适合卷积的最终结果，就卷积结果来讲，均需结合合适插值方法展开重采样，在模拟平面中填充相关数据，进而使球面纹理混叠问题获得比较有效的解决。4 结语计算机技术、虚拟现实技术之间具有密切联系。虚拟现实技术在运用过程中，应更新自身思想观念，形成对技术内涵的深入认识，针对二者关系进行系统分析，促进计算机技术能够在虚拟现实技术当中获得合理运用，使虚拟现实技术获得更好发展，包括三维人脸重建、球面纹理映射中的应用。参考文献1 朱悦云.浅谈计算机技术在虚拟现实技术中的应用J.电子元器件与信息技术,2021,5(10):30-31.2 佘文明.浅析虚拟现实技术下数字媒体交互方式的创新J.电子元器件与信息技术,2022,6(07):126-129.3 唐丽丽,陈桂珍,许静.计算机数字媒体与虚拟现实技术的融合策略J.电脑知识与技术,2022,18(04):110-111.