虚拟现实技术与增强现实技术的应用
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虚拟现实与增强现实技术的应用随着科技的不断进步,虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术正逐渐走进人们的日常生活。
它们以其独特的方式为人们提供了全新的体验和应用领域。
本文将探讨虚拟现实和增强现实技术的应用,以及它们对于现实世界的影响。
一、虚拟现实技术的应用1. 游戏行业虚拟现实技术在游戏行业中得到了广泛的应用。
通过VR设备,人们可以身临其境地体验游戏世界。
无论是沉浸式的冒险类游戏,还是真实感十足的模拟类游戏,VR技术都能够为玩家提供更加逼真的感官体验和交互方式。
2. 教育与培训虚拟现实技术在教育和培训领域的应用也越来越受到关注。
通过虚拟现实设备,学生可以在虚拟世界中进行实践操作,加强对知识的理解和应用能力。
例如,在医学教育中,学生可以使用VR设备进行手术模拟,提前熟悉手术过程和操作技巧,从而提高实践能力。
3. 艺术与娱乐虚拟现实技术为艺术家和创作者提供了全新的创作方式。
通过VR 设备,艺术家可以在虚拟世界中进行创作,创造出更加丰富多样的作品。
同时,虚拟现实技术也为观众提供了全新的观影体验。
在电影院中,观众戴上VR眼镜可以感受到身临其境的观影体验,使电影更具沉浸感。
二、增强现实技术的应用1. 商业广告增强现实技术在商业广告领域有着广泛的应用。
通过AR技术,商家可以为消费者呈现更加真实和生动的产品展示。
例如,在购物中心中,顾客可以通过AR眼镜或手机应用查看虚拟的商品,并且可以实时查看商品的相关信息和价格,提高购物体验。
2. 建筑设计与房地产增强现实技术在建筑设计和房地产领域的应用也愈发重要。
通过AR技术,建筑师可以在实际环境中展示设计效果,帮助业主更好地了解和选择设计方案。
在房地产领域,AR技术可以实现虚拟房屋漫游,让买家更直观地了解房屋的布局和装修效果。
3. 医疗保健增强现实技术在医疗保健领域的应用越来越多。
通过AR技术,医生可以在手术过程中获取实时的医疗信息,并且导航手术操作。
此外,AR技术还可以用于康复训练,帮助患者更好地进行康复治疗。
虚拟现实与增强现实的应用虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)和增强现实(Augmented Reality,简称AR)作为当今科技领域的热门话题,已经渗透到了许多领域的应用中。
本文将探讨虚拟现实与增强现实的应用,并分析其对于我们生活和工作的影响。
一、虚拟现实的应用1. 教育领域虚拟现实技术可以为学生提供身临其境的学习体验。
通过VR技术,学生可以参观远离他们所在地的名胜古迹、深入到大自然中进行生物学探索,甚至可以模拟实验室环境进行科学实验。
这种全方位的互动式学习方式不仅能够提高学生的学习兴趣,还能够增强他们的想象力、创造力和解决问题的能力。
2. 医疗领域虚拟现实技术在医疗领域的应用也日益广泛。
通过VR技术,医生可以进行精细的手术模拟和实践,提高手术的成功率和准确性。
同时,VR技术还可以帮助患者重建自己的身体形象,帮助他们更好地适应和康复。
此外,虚拟现实技术还可以用于心理治疗,通过模拟各种场景,帮助患者缓解焦虑和恐惧。
3. 娱乐领域虚拟现实技术为娱乐领域带来了全新的体验。
现在,人们可以通过VR设备进入到游戏中的虚拟世界,与游戏中的角色进行互动。
同时,VR技术还可以实现全景电影的播放,使观众有身临其境的感觉。
这种沉浸式的娱乐体验让人们可以更好地放松和享受。
二、增强现实的应用1. 商业领域增强现实技术在商业领域的应用已经非常广泛。
例如,在购物行为中,消费者可以利用手机或AR眼镜扫描商品,获得更多的信息和评价。
此外,AR技术还可以用于展示产品的功能和效果,帮助销售员更好地进行推广和销售。
2. 工业领域在工业领域,增强现实技术可以提高生产效率和质量。
通过AR眼镜,工人可以实时获取相关的操作指导、维修手册和安全提醒,避免操作错误和事故的发生。
同时,AR技术还可以为工程师提供设计和修复设备的指引,减少维修时间和成本。
3. 救援与安全增强现实技术在救援和安全领域的应用也具有重要意义。
例如,在火灾救援中,消防员可以通过AR眼镜获得楼层平面图、遇险人员的位置等信息,提高救援效率和准确性。
虚拟现实与增强现实技术的应用虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)和增强现实(Augmented Reality,简称AR)是近年来快速发展的前沿科技,它们将数字化信息与真实世界相结合,为用户提供全新的沉浸式体验。
虚拟现实通过模拟真实场景使用户感受身临其境,而增强现实则是将数字化信息叠加在真实视野中,提供增强的信息和互动体验。
这两种技术的应用领域非常广泛,下面将分别介绍它们在教育、医疗、娱乐和工业领域的应用。
首先是教育领域。
虚拟现实技术可以模拟各种场景,为学生提供更生动、真实的学习体验。
学生可以通过虚拟实验室进行化学实验,而无需担心实验过程中的安全问题。
虚拟现实还可应用于地理、历史等学科的教学,使学生能够在虚拟环境中亲身体验历史事件或地理景观,提高学习兴趣和效果。
增强现实技术则可以将数字化的教学资料叠加在真实环境中,为学生提供丰富的信息、图像和互动体验,进一步提高学习效果。
其次是医疗领域。
虚拟现实技术可以用于医学培训和手术模拟。
对于医学学生和实习医生来说,虚拟实境提供了一个低风险、高逼真的实验环境,使他们可以进行反复的实践和训练。
虚拟实境还可以用于手术模拟,帮助医生熟悉手术过程和操作技巧,减少手术风险和错误。
增强现实技术可以在手术中为医生提供实时的导航和引导,叠加必要的信息和指导图像,提高手术精确性和效率。
再次是娱乐领域。
虚拟现实技术可以为用户提供身临其境的游戏和娱乐体验。
用户可以通过佩戴虚拟现实头显,沉浸在虚拟世界中,与游戏角色互动,体验极限运动等刺激的场景。
与之相比,增强现实技术则可以将虚拟角色和物体叠加在真实环境中,为用户提供全新的游戏体验。
用户可以通过手机或AR眼镜与虚拟宠物互动,或者通过AR镜头观看体育比赛等。
最后是工业领域。
虚拟现实技术可以在设计和制造环节中提高效率和质量。
工程师可以通过虚拟现实技术进行产品设计和模拟,寻找最佳的设计方案和优化工艺流程。
虚拟现实还可以用于设备维护和培训,技术人员可以通过佩戴虚拟现实设备进行远程支持和指导,提高维护效率和降低人员培训成本。
虚拟现实与增强现实应用近年来,随着科技的飞速发展,虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术逐渐成为热门话题。
这两种技术都融合了现实世界和数字世界,给人们带来了全新的交互体验。
本文将探讨虚拟现实和增强现实在不同领域的应用。
一、教育领域虚拟现实和增强现实技术为教育带来了革命性的变革。
学生可以通过虚拟现实沉浸式学习,亲身体验无法在传统教室中获得的知识。
例如,学生可以通过虚拟实验室进行化学实验,学习物理原理;虚拟考古场景可以让学生直接参与考古挖掘,了解古代文明。
增强现实技术则可以通过叠加虚拟信息来提供更多的实时反馈和指导,例如学生可以通过戴上增强现实眼镜模拟解剖人体结构,实时了解身体内部的构造。
二、医疗领域虚拟现实和增强现实在医疗领域拥有广阔的应用前景。
通过虚拟现实技术,医生可以在手术前进行模拟实验,提高手术的准确性和成功率。
同时,虚拟现实还可以作为一种疗法,帮助患者克服恐惧和焦虑,例如治疗恐高症、创伤症等。
增强现实技术可以帮助医生在手术过程中获取更多的实时信息,例如显示患者的生命体征、手术部位的CT/MRI等数据。
三、娱乐领域虚拟现实和增强现实在娱乐领域有着广泛的应用。
虚拟现实游戏可以让玩家沉浸到一个完全虚拟的世界中,与游戏角色互动。
例如,玩家可以在虚拟现实游戏中扮演超级英雄,与怪兽战斗。
增强现实技术可以将虚拟游戏元素叠加到现实世界中,创造出更加逼真的游戏体验。
例如,玩家可以在现实环境中使用增强现实眼镜,与虚拟的精灵进行互动。
四、建筑设计领域虚拟现实和增强现实技术在建筑设计领域有着极大的潜力。
通过虚拟现实技术,建筑师可以使用建筑模型来模拟和预览建筑的外观和内部结构,帮助他们更好地理解和改进设计。
增强现实技术则可以通过叠加虚拟建筑元素到真实环境中,帮助客户更好地可视化设计方案。
例如,客户可以通过增强现实眼镜在现场看到建筑的外观,并对细节进行调整。
综上所述,虚拟现实和增强现实技术在教育、医疗、娱乐和建筑设计等领域具有广泛的应用前景。
虚拟现实与增强现实技术的应用虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术是当今科技领域最具前景和影响力的两种技术。
它们已经在多个领域展现出了巨大的应用潜力,包括教育、医疗、游戏、娱乐和军事等。
虚拟现实技术能够让用户沉浸在一个虚拟的环境中,而增强现实技术则是在现实世界中叠加虚拟的图像和信息。
这两种技术的应用已经在许多领域带来了革命性的变革。
在教育领域,虚拟现实和增强现实技术可以为学生提供更加真实和丰富的学习体验。
通过虚拟现实技术,学生可以身临其境地体验历史事件或者探索科学知识,比如在虚拟的古希腊城市中漫步,或者在虚拟的太空中飞行。
而增强现实技术可以为学生在现实世界中提供更多的信息和互动体验,比如通过增强现实技术在现实的解剖模型上叠加肌肉和骨骼的结构,帮助学生更好地理解人体结构。
这些应用可以使学习变得更加生动有趣,并且可以帮助学生更好地理解和掌握知识。
在医疗领域,虚拟现实和增强现实技术也有着重要的应用价值。
通过虚拟现实技术,医生和医学学生可以进行仿真手术练习,磨练自己的技能。
而增强现实技术可以帮助医生在手术中实时获取患者的生理数据和医疗信息,帮助医生更好地进行诊断和治疗。
虚拟现实技术还可以被用来缓解病人的疼痛和焦虑,比如通过虚拟现实的游戏和景观帮助病人分散注意力,减轻痛苦。
这些应用可以提高医学教育和医疗技术水平,提高医疗工作效率,提高医护人员的工作满意度,为患者提供更好的医疗体验。
在游戏和娱乐领域,虚拟现实技术已经被广泛应用。
通过虚拟现实技术,玩家可以身临其境地体验游戏世界,感受真实的游戏体验。
而增强现实技术也可以为现实世界带来更加丰富和有趣的互动体验,比如通过手机的增强现实软件,在城市中寻宝、打怪兽,或者在街上看到虚拟的广告和互动信息。
这些应用可以为用户带来更加丰富和有趣的娱乐体验,提高游戏的互动性和沉浸感。
在军事领域,虚拟现实和增强现实技术也有着重要的应用价值。
通过虚拟现实技术,士兵和军事学员可以进行仿真作战训练,提高作战技能和决策能力。
虚拟现实与增强现实技术的应用虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)和增强现实(Augmented Reality,简称AR)技术是当今科技领域备受瞩目的两个重要发展方向。
虚拟现实技术通过模拟现实环境的场景和交互方式,使用户可以身临其境地体验、感知和操作虚拟世界。
增强现实技术则是将虚拟内容与现实环境相结合,为用户提供更丰富的信息和互动体验。
虚拟现实技术的应用领域广泛,涵盖游戏、电影、教育、医疗、军事等多个领域。
在游戏领域,VR技术使得玩家能够更加真实地感受到游戏世界的存在,提高了游戏的沉浸感和互动性。
在电影领域,VR技术可以实现360度全景拍摄和播放,使观众能够身临其境地观看电影,提供更加逼真的观影体验。
在教育领域,VR技术可以帮助学生更加直观地理解抽象的概念,例如在地理课上通过VR技术让学生亲自去探索世界各地的地理环境。
在医疗领域,VR技术可以被用于手术培训、痛苦缓解和康复治疗等方面,使医护人员更加熟练地进行手术操作,并帮助患者加快康复过程。
在军事领域,VR技术可以被用于模拟战场训练、军用装备测试等方面,提供更加真实的战场环境和实战操作经验。
增强现实技术的应用也十分广泛,包括游戏、教育、旅游、医疗、工业等领域。
在游戏领域,AR技术可以将虚拟角色与现实场景相结合,使玩家能够在现实环境中进行游戏互动。
在教育领域,AR技术可以为学生提供更加丰富的学习资源和互动体验,例如通过AR技术让学生在实际场景中进行化学实验或历史考察。
在旅游领域,AR技术可以为游客提供景点导航、历史解说等服务,提升游客的旅游体验。
在医疗领域,AR技术可以用于医学影像的可视化和手术导航,提高医生的诊断准确性和手术精确性。
在工业领域,AR技术可以用于培训和维修工作,提高工人的操作技能和工作效率。
虚拟现实和增强现实技术的应用涵盖了多个领域,为人们提供了更加真实、沉浸和个性化的体验。
随着技术的不断进步和成本的不断降低,虚拟现实和增强现实技术有望得到更加广泛的应用和推广,为人们的生活带来更多便利和乐趣。
虚拟现实与增强现实技术的应用虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)和增强现实(Augmented Reality,简称AR)技术,是近年来科技领域取得的突破性进展。
它们在各个领域都被广泛应用,为我们带来了全新的体验和未来的可能性。
一、虚拟现实技术的应用虚拟现实技术通过计算机生成的虚拟环境,将用户带入一个完全模拟的虚拟世界。
这项技术在游戏、娱乐、教育等领域有着广泛的应用。
1. 游戏和娱乐虚拟现实技术让游戏变得更加身临其境。
通过佩戴VR头盔和手柄,玩家可以完全沉浸在游戏的虚拟环境中,获得更真实的游戏体验。
同时,虚拟现实还带来了全新的娱乐方式,比如虚拟现实电影院和主题公园,让人们可以在虚拟世界中探索、冒险和互动。
2. 教育和培训虚拟现实技术在教育和培训领域的应用也日益增多。
学生可以通过虚拟现实技术参观远在千里之外的名胜古迹,或者亲身体验历史事件。
而在职培训中,员工可以通过虚拟现实进行模拟实践,提高技能和应对各种情境的能力。
3. 智能医疗虚拟现实技术在医疗领域有着广泛的应用前景。
医生可以通过虚拟手术模拟,提前进行手术操作的训练和规划。
对于患者来说,通过虚拟现实技术可以缓解疼痛、降低焦虑,提高治疗效果。
二、增强现实技术的应用增强现实技术则是将虚拟元素叠加在现实世界中,为用户提供更加丰富、交互性更强的体验。
1. 商业和零售增强现实技术在商业和零售行业应用广泛。
通过AR技术,顾客可以在线上购物时试穿衣物、试用化妆品等,提升购物的便利性和体验感。
在实体店面中,增强现实也可以帮助消费者发掘隐藏的促销活动或者获取额外的信息。
2. 建筑和设计增强现实技术在建筑和设计领域的应用也日益增多。
通过AR技术,建筑师和设计师可以将虚拟的建筑模型叠加在实际环境中,实时演示改造方案或者进行虚拟导览。
这大大提高了设计效率和沟通交流的便利性。
3. 教育和培训增强现实技术在教育和培训领域同样有着广泛的应用。
学生可以通过AR技术,直观地了解抽象概念,增强学习的兴趣和效果。
虚拟现实技术和增强现实技术的应用近年来,随着科技的不断进步,虚拟现实技术和增强现实技术被越来越广泛地应用到各个领域。
虚拟现实技术是一种通过计算机技术实现的沉浸式体验,让人们感觉到自己置身于一个虚拟的三维环境中。
而增强现实技术则是将虚拟的数字信息叠加到现实世界中,让人们可以看到更多的信息,也可以更好地理解和处理现实世界。
一、虚拟现实技术的应用1. 游戏领域游戏是虚拟现实技术最为广泛应用的领域之一。
通过虚拟现实技术的应用,游戏的沉浸式体验不断提高。
玩家们可以在虚拟世界中尝试各种危险的任务,感受到真实的刺激和体验。
比如目前非常火爆的VR游戏《Beat Saber》和《Half-Life: Alyx》。
2. 教育领域虚拟现实技术也能够为教育领域带来全新的教学模式和学习方式。
通过虚拟现实技术,学生可以在虚拟的环境中自由探索和学习知识,比如在历史课上获得更加丰富的视觉体验,或者在实验课上模拟各种实验操作。
3. 医疗领域虚拟现实技术也可以为医疗领域提供新的解决方案。
例如,医生可以利用虚拟现实技术在手术前预先进行虚拟手术操作,以提高手术的成功率,降低出现意外的风险。
另外,虚拟现实技术还能用于训练护理人员,提高其处理各种病情的技能。
4. 军事领域虚拟现实技术在军事领域也有着广泛的应用。
军事训练通常需要模拟战斗环境,通过虚拟现实技术可以模拟实战环境,提升士兵的实战训练水平。
此外,虚拟现实技术还可以为军事情报收集(ISR)提供帮助,解决一些难以进入的地形和天气条件下的侦查问题。
二、增强现实技术的应用1. 汽车行业在汽车行业,增强现实技术可以用于汽车展示和销售。
通过增强现实技术,消费者可以将虚拟的汽车投射到物理世界中,实时了解车辆的细节和功能,从而更方便地选择合适的汽车款式。
2. 广告行业在广告行业,增强现实技术可将各种品牌与现实世界联系起来,提高广告效果。
例如,通过利用增强现实技术的特点,将广告投射到街头,消费者可以在行走中不经意地看到广告,提升了品牌宣传的效益。
虚拟现实技术和增强现实技术应用1. 虚拟现实技术的应用虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)是一种通过计算机模拟的技术,能够在虚拟空间中创造出与现实世界相似或完全不同的场景和体验。
虚拟现实技术已经在多个领域得到广泛应用。
1.1 游戏和娱乐虚拟现实技术在游戏和娱乐领域中的应用最为广泛。
利用VR 技术,游戏玩家能够沉浸在游戏世界中,与游戏角色互动。
通过佩戴VR设备,玩家可以更加身临其境地感受游戏情节,增强游戏体验。
1.2 教育和培训虚拟现实技术在教育和培训领域的应用也日益增多。
通过建立虚拟学习环境,学生可以融入到不同的场景中,亲身体验学习内容,提高学习效果。
虚拟现实技术还可用于模拟实验操作,让学生在安全环境下进行实践。
1.3 医疗保健虚拟现实技术在医疗保健领域的应用前景广阔。
医生可以利用VR技术进行手术模拟和训练,提高手术技巧和减少风险。
此外,VR还可以用于治疗心理疾病和康复训练,帮助患者减轻痛苦和恢复功能。
1.4 建筑设计及房地产虚拟现实技术在建筑设计和房地产领域中的应用也越来越常见。
通过创建虚拟现实环境,设计师和消费者可以在虚拟空间中实时浏览和修改设计方案,减少时间和成本。
在房地产销售中,虚拟现实技术可用于创建虚拟房屋展示,为购房者提供身临其境的观感。
2. 增强现实技术的应用增强现实技术(Augmented Reality, AR)是一种将虚拟信息叠加到现实环境中的技术。
通过使用手机、平板电脑或其他设备,用户可以看到现实世界,并在其上叠加虚拟元素。
2.1 电子商务增强现实技术在电子商务领域中的应用非常广泛。
通过AR技术,用户可以在线实时试穿服装、配饰等商品,更好地了解产品外观和适应度。
此外,AR还可以为用户提供产品相关信息,如价格、评论、推荐等,提升购物体验。
2.2 旅游和导航增强现实技术在旅游和导航领域中的应用也日益普遍。
用户可以使用AR应用程序,扫描周围环境,获取与景点、餐厅、酒店等相关信息。
新媒体新趋势虚拟现实(VR)与增强现实(AR)技术的应用随着科技的不断发展,虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术逐渐成为新媒体领域的热门话题。
这两种技术的应用范围越来越广泛,不仅在娱乐领域有着巨大的潜力,还在教育、医疗、旅游等领域展现出了广阔的前景。
本文将探讨虚拟现实和增强现实技术的定义、特点以及在不同领域的应用。
一、虚拟现实技术的定义和特点虚拟现实技术是一种通过计算机生成的仿真环境,使用户能够身临其境地感受到虚拟世界。
它通过头戴式显示器、手柄等设备,将用户完全沉浸在虚拟环境中,使其感觉到自己置身于一个与现实世界完全不同的场景中。
虚拟现实技术的特点包括沉浸感强、交互性高、体验感强烈等。
虚拟现实技术在娱乐领域的应用已经相对成熟,例如虚拟现实游戏、虚拟现实电影等。
此外,虚拟现实技术还在教育、医疗、旅游等领域展现出了巨大的潜力。
二、增强现实技术的定义和特点增强现实技术是一种将虚拟信息与现实世界相结合的技术,通过手机、平板电脑等设备,将虚拟信息叠加在现实场景中,使用户能够看到现实世界中不存在的物体或信息。
增强现实技术的特点包括与现实世界结合紧密、交互性强、实时性高等。
增强现实技术在娱乐领域的应用也相对成熟,例如增强现实游戏、增强现实艺术等。
此外,增强现实技术还在教育、医疗、旅游等领域展现出了广阔的前景。
三、虚拟现实技术在不同领域的应用1. 教育领域:虚拟现实技术可以为学生提供更加生动、直观的学习体验。
例如,通过虚拟实验室,学生可以在安全的环境下进行实验操作;通过虚拟历史场景,学生可以身临其境地了解历史事件。
2. 医疗领域:虚拟现实技术可以用于医学培训、手术模拟等方面。
例如,医学学生可以通过虚拟现实技术进行手术模拟,提高手术技能;医生可以通过虚拟现实技术进行远程会诊,提供更好的医疗服务。
3. 旅游领域:虚拟现实技术可以为游客提供更加真实、丰富的旅游体验。
例如,游客可以通过虚拟现实技术参观世界各地的名胜古迹,了解不同地域的文化和历史。
虚拟现实技术与增强现实技术的应用作者:马卫来源:《演艺科技》2016年第01期【摘要】以邓丽君虚拟人演唱会和李谷一与30年前“自己”同台演唱为例,介绍虚拟现实技术、3D全息投影、增强现实技术的特点与应用,揭开明星“复活”之谜。
【关键词】虚拟影像;虚拟人;虚拟现实技术;动作捕捉;全息投影;增强现实技术文章编号: 10.3969/j.issn.1674-8239.2016.01.010The Application of Virtual Reality Technology and Augmented Reality TechnologyMA Wei(Beijing Information Technology College, Beijing 100018, China)【Abstract】Taking the virtual human of Teresa Deng concert and Li Gu Yi singing together …own‟ in 30 year s ago as examples, the characteristics and application of virtual reality technology,3D front-projected holographic display, augmented reality technology was introduced, thus attempted to discover the mystery star …Resurrection‟.【Key Words】virtual image; virtual human; virtual reality technology; motion capture;front-projected holographic display; augmented reality technology作为一代华人歌坛“天后”邓丽君英年仙逝,始终是“君迷们”心中挥之不去的结。
2015年8月8日,上海大舞台迎来了“如果能许一个愿”邓丽君20周年虚拟人纪念演唱会。
一曲经典的《甜蜜蜜》后“邓丽君”向观众致意,亦真亦幻,现场观众如痴如醉,有的“君迷”甚至掩面而泣。
观众们在讶异之际,不禁要问是什么技术将邓丽君又带回到现实。
无独有偶,2014年湖南卫视的马年春晚现场,歌唱家李谷一与30年前李谷一同台演唱歌曲《乡恋》。
其实,邓丽君的“复活”所用的是虚拟影像重建技术。
虚拟影像重建技术目前包括两类:一种是虚拟现实+裸眼3D全息投影技术,应用范例即邓丽君演唱会;另一种是增强现实技术,如歌唱家李谷一与30年前的自己同台演出应用案例。
笔者将通过解读虚拟影像重建技术的特点、实际应用案例,为读者解开明星“复活”的神秘面纱。
1 制作邓丽君虚拟人影像的技术分析俗语说:“画鬼容易画人难”。
邓丽君作为华人歌坛现象级的歌手,其形象为广大华人社会所熟悉,要想将她“复活”,的确是一个巨大的挑战。
敢于接受这一挑战的是世界知名特效公司数字王国。
利用虚拟影像重建技术实现明星“复活”,需要经历如图1所示的几个技术阶段。
1.1 素材采集邓丽君在世时留下了数以千计的影像资料,数字王国特效团队从众多的素材中提取有价值的信息。
虽然这项工程得到了邓丽君兄长邓长富的大力支持,但是特效团队长期服务于西方文化,在该项目中面临的最大困难是对东方文化的理解,尤其是对“婉约”认知的不足与偏差。
邓丽君独有的“婉约”美,是她广受华人社会欢迎的重要原因之一。
特效开发团队为此找到了本土设计师罗婷负责从整体上对虚拟邓丽君进行设计把控,因她与邓丽君生前有过接触。
她认为,20世纪80年代的歌手打扮都比较传统,但如果全部照搬,那么出来的效果可能会让观众不太容易接受,毕竟现在的观众都是二十岁出头的年轻人。
所以形象设计上就定为:白色(或红色)旗袍、亮色淡妆,这样能够将现在时尚文化同中国传统文化结合起来。
特效团队收集到很多邓丽君的演唱细节:“她有很美的牙齿,在演唱时会常常露出来,尤其是在…yi‟这个音。
特别是她唱到高音时喉咙会有颤动,嘴唇也可能会有颤动。
”这些常人忽略的细节为虚拟邓丽君影像注入了生命力。
图2为邓丽君真人照与虚拟出的邓丽君。
1.2 模型重建任何人物建模最难的就是人脸与毛发。
人物面部建模,数字王国有自己的优势。
该特效公司拥有获得奥斯卡技术奖的面部表情捕捉系统MOVA。
该系统能够捕捉正在表演的演员之高度细致、面貌一致、栩栩如生的网状结构化的面部表情,以供特效师创作具极高质素的人物动画。
通过多相机(80个以上)360°全方位拍摄,如图3所示,并配合先进的照明设备,MOVA 可以记录演员表演的全部细节。
依据获取的大数据,软件创造出该演员面部的高清立体网状结构,重建演员包括小皱纹在内的整张脸,如图4所示,保留表演最细微的部分。
特效师利用这张动画脸部,可以制作出演员在不同场景的表情。
另外,为虚拟人模拟真人头发的制作难度同样很大,仅头发的虚拟图像,特效人员就绘制了约15 000幅,并且这些头发还需要模仿人物的动态。
1.3 动作捕捉动作捕捉(motion capture)技术就是利用计算机系统捕捉演员表演时的表情动作,然后把这些动作表情同步到计算机中的虚拟角色上,使虚拟角色的动作表情与真人无异。
从电影《阿凡达》到《霍比特人》三部曲,好莱坞惊世骇俗的狂飙制作,离不开动作捕捉技术的功劳。
因为在建模阶段,人物是静态。
通过动作捕捉,可以让虚拟人物动起来。
这个阶段可以请歌手模仿邓丽君的动作,捕捉到身体动作(见图5)、姿态(见图6)、表情等数据,从而使虚拟人邓丽君自然逼真。
1.4 虚拟合成虚拟现实(virtual reality)技术是通过计算机系统生成,能够实时追踪用户多感官(视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等)信息,用户可以高度浸入这个虚拟实境进行浏览、交互与探查。
该技术具有:浸入性、交互性、实时性、构想性的特点。
当完成虚拟邓丽君建模后,就需要将模型导入虚拟现实软件(unity\VRP\DVS3D等)进行调试、渲染、烘焙、导出。
值得一提的是在调试阶段,制作团队还一点点地抠画、修改嘴型,以便让虚拟邓丽君嘴形和声音同步。
在渲染阶段,头发的渲染非常不易,100次死机有60次是因为头发渲染失败。
不仅如此,即使在导出阶段,为了达到同当年的邓丽君“声情并茂、形神举止”的一致,特效人员进行了数百个版本虚拟邓丽君的修改。
1.5 全息输出全息投影技术(front-projected holographic display)原理是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。
该技术首先是利用干涉原理记录物体光波信息,其次是利用衍射原理再现物体光波信息,如图7所示。
3D全息投影技术类似于自然界中的海市蜃楼,通过不同数量的投影机把真实影像或事先经过精心制作并具有立体效果的数字影像均匀对称地投射在成像膜上(这种成像膜是一种透明的超薄膜)。
经过光的衍射和折射,再现三维影像。
在虚拟邓丽君演唱会现场,演出方要搭建一张与地面呈45°夹角的全息膜,全息膜高度透明,利用演出时的灯光照明产生的明暗,观众很难发现此膜存在。
高清投影机被设置在舞台前上方,由其投射出来的三维数字影像(制作的3D虚拟邓丽君表演视频),经过折射投影到全息膜上,如图8所示。
全息膜成像细腻、清晰度高,并能使影像产生极大的立体纵深感,邓丽君就会跃然于观众面前,如图9所示。
2 制作李谷一穿越对唱技术解析李谷一作为知名歌唱家,其形象也广为人知,要完成她与30年前自己虚拟影像的对唱,现实真人与虚拟人对比强烈,同样是一项复杂的工程。
承接这一项目的数虎图像公司利用增强现实技术实现真人与虚拟人物跨时空对唱,其技术特点如下。
2.1 真人3D复原数虎制作团队收集了大量30年前李谷一的影像资料、生活照片、演出剧照等,但当时的影像都是模拟信号、成像质量差。
为了获得更好的表现效果,重新为现在的李谷一拍摄了全身照作为参考。
后续涉及异常繁重的团队制作与现场调试工作,需要完成包括前期资料收集、建模(见图10)、材质、数据修复等一系列工作。
在动作捕捉阶段,数虎聘请专业演员进行表演动作的捕捉,并按照舞台表演要求进行数据调试修复,见图11。
为了真实还原30年前的服装,数虎公司还请李谷一拿出珍藏的当年春晚演出服装,作为布料材质模拟的参考。
舞台角度与灯光渲染是整个虚拟人像跟舞台配合最多的地方。
在调试阶段,特效人员在制作软件中虚拟设置了三台与实拍一致的摄像机,以保证实际演出时不出现角度偏差,确保真人与虚拟人的相互配合。
2.2 增强现实表现增强现实(Augmented Reality)技术就是通过将虚拟仿真系统产生的图像信息合成到真实环境中,使虚拟与现实有机融合。
一个完整的增强现实系统是由一组紧密联结、实时工作的硬件部件与相关的软件系统协同实现的。
2014年湖南卫视春晚李谷一与虚拟“李谷一”完成对唱,所依靠的增强现实技术工作原理如下:虚拟李谷一(30年前影像)是通过运用二维码类的标记来定位,摄像头捕捉到标记图像后由软件计算出内容来实现真人与虚拟人的互动。
直播中至少运用了以下几个基本设备。
(1)标记点,用于图像识别。
(2)捕捉标记图案的摄像头,摄像头可能就在标记点的上方。
(3)计算机综合系统,主要包括四部分:摄像机运动的传感器跟踪系统;生成与摄像机运动相匹配的虚拟前景渲染系统;切换台及背景视频延时器;将前景和背景无缝合成的色键系统,如图13所示。
晚会现场摄像头拍摄现实场景,并通过计算机追踪技术捕获标记,实时记录其位置和方向,将虚拟的李谷一影像叠加到该位置,构成虚实融合的景象,从而实现了李谷一同30年前的自己穿越时空对唱《乡恋》的奇观,见图14。
3 虚拟影像技术发展的思考虚拟影像技术的快速发展,为观众带来了影像奇观与特殊的视听享受,丰富发展了舞台演艺市场。
但是,虚拟影像技术在舞台演艺领域的应用也存在一些问题,主要表现在以下三个方面。
其一,技术亟需完善,3D全息成像并不能实现虚拟演员360°全方位立体逼真呈现,增强现实技术呈现的虚拟人像,现场观众裸眼无法看到。
虚拟演员活动范围有限,无法同观众互动。
其二,相关法律不完善,虚拟影像也涉及到肖像版权问题,相关法律目前还是空白。
其三,制作成本昂贵。
目前,国内掌握虚拟人技术的有数虎图像、诺华视创等企业,但制作成本较高。
据介绍,虚拟邓丽君台北演唱会的制作成本就高达1 500万美元。
当然,笔者认为,一方面,随着虚拟现实技术与增强现实技术的不断融合发展,虚拟影像技术会愈加完善;另一方面,随着国民收入的增长,文化娱乐消费会逐年增长。
因此,未来虚拟人演艺市场有着巨大的发展空间与商机,有志于此的创新企业可以及早谋划,拓展相关市场。