【浅析数字媒体艺术应用中的虚拟现实技术9400字（论文）】

第第页共12页浅析数字媒体艺术应用中的虚拟现实技术摘要如今，数字媒体飞速发展，数字媒体艺术也开始被人们广泛接纳以及认同，并深刻地影响着人们的日常生活与工作。在数字时代的背景下，数字媒体艺术的最优载体——虚拟现实技术，它的出现翻开了人们现实世界的新篇章。随着虚拟现实技术的崛起，其替代现有终端设备的潜力也已经开始凸显。与此同时，虚拟现实技术在传统行业中应用的深度和广度也得到了很大的提升。虚拟现实技术给用户提供的沉浸式的交互体验，是其他传统行业所没有的，这是“虚拟现实拓展”概念出现的前提。本文从虚拟现实技术以及数字媒体艺术两个方面，分别对虚拟现实技术的发展史和现状进行了描述。主要通过一些技术手段，达成人机交互的体验，以及媒体和数字媒体发展过程中传播形式的转变，来深度解析数字媒体艺术的发展趋势。从技术到艺术的美学特征和实际应用，以虚拟现实技术为基础，描绘出数字媒体艺术的应用领域，及其对相关领域的影响，并提出了相关的问题和以及解决的方案。关键词：数字媒体艺术虚拟现实沉浸式体验拓展应用目录1引言 11.1研究背景和意义 11.1.1研究背景 11.1.2研究意义 11.2国内外研究综述 22相关理论概述 32.1虚拟现实技术概念 32.2虚拟现实技术的发展轨迹 42.3虚拟现实技术的特点 43数字媒体艺术的相关理论研究 53.1数字媒体艺术相关理论 53.2媒体的传播模式演进 53.3数字媒体的概念 63.4数字媒体和传统媒体的区别 63.5数字媒体艺术的相关理论和基本特征 63.6数字媒体艺术的相关应用 74虚拟现实技术在数字媒体艺术应用中的实现 84.1虚拟现实在游戏领域的应用 84.2虚拟现实在影视中的应用 84.3虚拟现实技术的未来拓展方向 95结论 9参考文献 10引言研究背景和意义研究背景信息技术是21世纪的主流发展方向，而作为信息技术与艺术创作的交叉学科的数字媒体艺术，它也给社会带来了不少新的变化。随着互联网技术的发展，数字媒体艺术作为技术与艺术相结合的产物，它已逐渐成为现代艺术表达的新趋势。数字媒体艺术所提供的更沉浸式的用户体验，它的初衷以用户体验为中心，不仅拓展了人类的空间感官能力，更是让人们的思潮进一步的飞跃。当今，已有越来越多的人开始使用数字媒体的相关技术，进行各式各样的艺术创作，构成了缤纷多彩的艺术形式，为体验者带来丰富多彩的艺术体验。而作为数字媒体时代的重要产品之一，虚拟现实技术的出现将给人类的生活和娱乐方式带来巨大的变化，并为数字媒体艺术的创造、表达和传播提供更新和更广阔平台。随着数字媒体艺术的发展与进步，其自身内容和相关应用的发展，使项目成本更低并带来了更加成熟的商业配套和产业生态链，而“虚拟现实技术”这项有望颠覆诸多行业的技术，大有形成百家融合的趋势，深刻地影响和改变着各个行业今后的发展格局。研究意义数字媒体艺术以将现代艺术与传统艺术相结合的形式，给传统艺术产业带来了新的生命力。随着两者的不断发展，它们逐渐趋于融合，即艺术越来越像科学，科学也越来越像艺术。近年来，VR+AR的技术,让很多产品变得更像是艺术品一般，而艺术品也通过数字媒体得到了越来越多的传播和普及。伴随着各个产业在虚拟现实技术和信息技术应用的领域中不断得到加强，数字媒体艺术也得到了更加丰富的展现形式，同时为相关产业的进一步创新和发展，指明了一个充满前景的方向。虚拟现实创建的数字世界将艺术创作和应用带入了新的创造性思维领域，超越了传统的时间、空间和图像体验。虚拟现实技术提供的交互性和沉浸感为交互娱乐带来了新的机遇。其中最主要的一种体验感就是身临其境，这已经成为了当今娱乐和沟通的另一种全新的选择。作为虚拟现实的载体，传统行业为其提供了更为广阔的的应用空间。但在虚拟技术发展的同时，它的背后也或多或少存在着一些问题。如今的数字媒体艺术传播形势令人担忧。在媒体转型的初期，虚拟技术对媒体特征的描述非常模糊，相关理论还很不成熟，由技术变革和经济驱动引发的各种冲突和矛盾接踵而至。在这种情况下，由于内容和形式的单一性，人们在虚拟现实和互动形式所创造的空前新奇的感官体验中，容易引起审美疲劳，从而导致人们的心理产生落差感。在虚拟现实技术的开发中仍存在诸多的纰漏，这些缺点不仅弱化了用户体验，更加限制了虚拟现实的发展。首先，虚拟现实系统往往都是以高昂的设备价格为基础。其次，目前缺乏行业标准，并且标准的缺乏将会持续很长时间，难以出现统一的情况，这就需要一个行业联盟来制定相关准则。这些现象在一定程度上限制了虚拟现实技术的发展，也阻碍虚拟现实产业的市场化进程。随着科技的不断发展，数字媒体的内在和外在不断发生着改变。它以一种拥抱多变局面的姿态席卷了整个物质世界。它在艺术和科学的世界，将传统的审美观和艺术修养结合得相得益彰。人们去了解虚拟现实的工作原理、特征和应用模式，在此基础上，对以人类需求为中心的图像内容进行创新。为了达到上述目的，本文对将虚拟现实技术、数字媒体艺术和传统艺术这三者的差异及关系进行研究，并挖掘其未来所具有的重要意义。国内外研究综述1.2.1国内研究现状目前，在技术领域对虚拟现实的研究基本上围绕以下三个方面进行：生成3D渲染、模拟由现实世界构建的虚拟世界以及将虚拟技术应用于传统产业。尽管国内在虚拟现实领域的研究起步的不算太晚，但与发达国家相比还存着在一定的距离。但是随着我国科学技术的发展和互联网信息技术应用的扩展，虚拟现实开始快速发展，以及技术的实用性越来越高，引起了中国广大学术界和有关部门的密切关注。伴随着大量的外资涌入到国内的VR市场，更多的高端旗舰产品上市销售，还有诸如VR看房，VR服装，和VR旅游等基于虚拟现实技术的服务也开始得到发展。随着其他相关联的行业快速发展，国内科技界对虚拟现实技术的热情持续高涨，未来世界可能会发展到前所未有的规模，这也将极大地推动国内科学技术在该领域的研究进展。1.2.2国外研究现状作为虚拟现实技术的主要发源地，美国在这一领域的研究水平基本代表了国际虚拟现实技术的最高水平。在上世纪60年代，由于虚拟现实技术的限制，导致设备体积庞大，虚拟现实仍处于原型机阶段。此后，随着计算机和图形处理技术的进步，虚拟现实技术的研究重心逐渐向平民化转变。如今，美国虚拟现实领域在以下三个方面：感知、交互、VR相关设备已经取得世界领先的成就。而在虚拟现实技术的某些领域中，英国一直处于世界相对领先的地位，特别是在分布式结构以及并行处理架构的技术，包括各类辅助设备（包括触感设备）设计和应用研究领域。日本在大型VR知识库、虚拟现实游戏、3D动画建模、人物识别、虚拟角色交互及游戏交互设备的研究颇有建树。除此之外，日本大学各个研究所对VR领域也进行了深入的研究，包括远程虚拟控制方案，面部特征提取，虚拟内容可视化等。1.2.3虚拟现实的产物谷歌，三星，索尼等国外制造商已经推出了VR眼镜和VR头显示器等设备。苹果、华为、腾讯、百度、小米和其他大型制造商也纷纷发展虚拟现实技术，不难看出，未来几年将是虚拟现实产业百花齐放的时代。相关理论概述虚拟现实技术概念虚拟现实简称VR（virtualreality）是美国喷气推进实验室的创始人Lanier首次提出的新概念，意思是“由电子计算机合成的人工世界”。虚拟现实首先被应用到NASA和军事部门的模拟研究和实验中。其工作原理是使用计算机图形生成器生成模拟的真实场景：通过位置跟踪器确定虚拟空间中对象的实际方向和轨迹；最后，借助多功能传感器和控制器，参与者可以通过感官进入虚拟场景，为参与者带来身临其境的感觉。虚拟现实技术是一种模拟技术：计算机技术生成的仿真实体具有真实的3D视觉体验。人们可以通过自己的感官与他们互动。通常有必要与一些虚拟传感器设备进行交互，例如头部显示器，传感器手柄等。在计算机硬件为地基，通过软件构建的虚拟世界中，用户只需借助虚拟现实的硬件，便可以完全参与其中。通过在虚拟空间中行走和转向来改变他们的视界，从而看到不同的场景，甚至可以伸出手来触摸和移动虚拟场景中的对象。虚拟现实技术的发展轨迹第一阶段：主要是对“视频形态”的模拟，其中体现了虚拟现实的最初的雏形。它的里程碑式成就是：美国的一位电影摄影师申请了视觉模拟的专利，它成为了世界上第一个具有多方向模拟环境的VR视频系统的理论基础。第二阶段：虚拟现实技术的初始阶段。它的里程碑式成就是：1968年，虚拟现实之父研制成功了带跟踪器的头盔式立体显示器，随后便有人开发出第一个交互式电子游戏。第三阶段：由一家美国公司提出了虚拟现实的概念。它的里程碑式的成就是：上世纪80年代，美国在虚拟现实领域取得的一系列成就，让虚拟现实技术得到更多的人的关注。第四阶段：虚拟现实技术的实际应用阶段。它的里程碑式成就是：在90年代，随着计算机技术的飞速发展，人机交互系统也开始创新和完善，因此虚拟现实技术开始进入商业运营。但是，由于此时技术各方面的不成熟发展，市场上的虚拟现实系统仍然停留在试验和探索阶段。如今，虚拟现实技术愈发成熟，而虚拟现实技术在日常生活中的应用也愈加广泛。虚拟现实技术的特点作为数字媒体开发的衍生技术，虚拟现实技术集成了多种技术，它具有虚拟性、交互性、创造性和触控等特征。真实性也是虚拟现实的一个很重要的指标。要让体验者身临其境，而且系统对人的动作做出实时反馈，让一切更加真实自然。它的三维逼真本质使人们在穿戴交互式设备时仿佛置身于现场，仿佛已与虚拟环境集成在一起。最终的阶段是人们将无法区分真实虚拟的环境。虚拟现实交互其实就是人机交互。人们可以一系列传感器来感知虚拟世界中的环境。虚拟现实系统可以根据用户的五种感官的感觉和运动来调整并呈现图像和声音，并且可以做到实时性和同步性。用户可以设计自己的需求、技能和人体机能数值，针对虚拟环境进行调节。在虚拟现实技术构造的虚拟环境中，通过人为设定，可以实现让虚拟环境中的对象对根据现实世界的律动执行反馈。例如，根据现实世界的大数据学习设计的自动驾驶技术，通过计算机视觉来对运动的汽车做出避让。各式各样的传感设备在虚拟现实系统中必不可少，包括视觉、听觉和触摸等。在未来，可能会开发出更多的感官功能，如嗅觉。除了感觉传感器之外，还包含反馈和机器视觉设备，这些设备相互协作，打造出更加逼真的多维度感观享受。用户将不再局限于普通观影带来的感官体验，他们可以在虚拟环境中获得各种感知，获得如同现场一样的真实体验。数字媒体艺术的相关理论研究数字媒体艺术相关理论媒体的概念可以分为广义媒体和狭义媒体。“媒体”的狭义就是从英语单词中的“media”直译而来。它是一种存储和播放的介质。例如，纸张，磁带，光盘等。作为在传输过程中扩展和扩展信息传输的工具，媒体可以分为五类：感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体、传输媒体。媒体的进化意义在于积极促进社会发展。上述五种类型的媒体的出现反过来又是一种促进媒体传播的手段。同时，它们还扩展了人的信息接收功能，形成了一个联合统一的外部信息系统。“媒体”的广义也是指一般的通信手段，它通常是指用于传播信息的所有工具，例如书籍、光碟、报刊、网络、视频媒体、电台等。从技术角度来看，国际上将媒体定义为展示、感觉、表达、存储和传播相结合的一种产物。该定义对于全面，系统地理解通信领域的媒体，尤其是互联网，广播和电视等电子媒体的概念具有重要的指导意义。不仅媒体与人类相辅相成，而且随着时代的发展而不断进化，直到今天以数字媒体的形式出现。媒体的传播模式演进从传播的角度来看，数字媒体的出现彻底改变了艺术的传播和交流方式。随着互联网技术的飞速发展，大大减少了时间和空间距离的限制，这阻碍了传统意义上的信息传输，信息全球化已经基本实现。艺术交流将摒弃过去的分散、孤立和低效的模式，转而开启一个全面、开放和高效的互动信息意​​识交流的时代。当前，数字化正在以令人吃惊的速度进行发展和演变。计算机及其外围设备的频率越来越快。在短时间内，网络带宽增加了数倍，甚至于5G技术的出现。已经给解决数字媒体艺术创作和传播提供了更好的途径。随着宽带和移动互联网技术的成熟，在同一网络平台上集成多媒体通信模式已经成为现实。基于虚拟现实技术的APP将成为数字媒体的主流前进方向。它不仅提高了传统商业模式的效率，而且为新数字媒体艺术的发展奠定了基础。数字媒体的概念尽管“数字媒体”的概念在中国已被广泛接受，但由于其增长速度不快，它与媒体行业仍被错误地统一了。新媒体的新相对于传统媒体来说是不一样的，而网络媒体的主要功能就体现在网络通信。超级媒体简称“超媒体”，是另外一种媒体概念，它是将超文本和多媒体结合在信息感知环境中。多媒体就是多种媒体形式的结合。数字媒体的核心特征是专业流程化。我们生活中的日常信息基本通过数据的方式进行传递。而信息传播的限制小，并且易于留存；信息通过非常快的速度行进，而没有空间和时间的障碍；它们以光速环游世界，并将信息连接到计算机。数字媒体和传统媒体的区别数字媒体已成为一种全球性的沟通工具。传统媒体的通信手段已经被打破，各种媒体单元都陆续加入了统一的“数字平台”，并在上面实现了多种媒体的集成。当今，可以使用计算机来处理记录和表达人类的艺术情感和寄托。传统的传播媒体的差异正在逐渐消失。而媒体互动形式的一经推出，传媒人与受众之间的关系发生了难以置信的变化，人们在网络上可以自由地沟通与交流，打破屏幕的束缚，人类正式迈进信息传播时代。数字媒体艺术的相关理论和基本特征数字媒体艺术是一个门多学科交相辉映的新艺术领域。它以数字技术为基础，以艺术的展现形式为核心，借助数字媒体实现艺术交流。随着当今数字化的技术飞速发展，数字媒体艺术已被人们广泛接受和认可，无时无刻不在影响着人们的日常工作和生活。艺术在诞生过程中，数字媒体艺术与传统媒体艺术之间的最大区别往往就在于创作的丰富性。传统媒体艺术的表现形式较为单一，往往它的艺术内涵和形式会受到一定程度上的限制。相反，数字媒体艺术具有很强的整合性，以便在创作过程中有机地整合各种数字媒体平台和艺术形式，进而创造出更加富有层次的数字媒体艺术。而数字媒体平台，本身也是作为艺术创作的一个全新的平台，为艺术整合提供了方便快捷的方式。从事物本质的角度来看当今的数字媒体艺术，是借助数字信息技术在客观现实中实现世界的虚拟实现。所有这些过程都是基于对真实存在数量的抽象，并且还可以实现客观存在中不存在的事物的具体操作，从而在人类想象中创造出一个虚幻的世界。因此，我们可以得出一个重要的结论，即数字媒体艺术的虚拟表演能力完全取决于当前的数字信息处理水平。从媒体技术角度看来，数媒艺术具有多层次的交互能力。因此，基于数字媒体的艺术形式势必表现出相应的互动特征。在表达和认识艺术创作者的思想和观念的过程中，他们还可以对艺术创作者做出反应，帮助他们实现艺术创作。数字媒体艺术的交互主要是通过网络相关的技术进行实现的。通过相关技术对文字，声音，图像等信息进行处理，并将摘要转换为具体的内容，实现人机交互的深层次化。此外，数字媒体艺术的互动特征也在创作者与受众群体之间深受喜爱，让两者之间形成一个有效的沟通途径。我们媒体的出现和不断发展，使观众能够在原始艺术作品的基础上重新创作艺术并结合自己的想法。艺术创作者还可以通过数字媒体的互动性，与受众群体进行沟通，可以广泛采集从后者获取的灵感，协助并指导自己的艺术创作。数字媒体艺术的相关应用数字媒体的出现，便注定了它将对传统的电影艺术形式，产生翻天覆地的变化。数字技术为电影作品提供了强大的视觉层面的革新，给观众带来了多层次、多维度的视听体验，同时为电影制作人们提供了更辽阔的想象空间，极大地丰富和提高了导演的电影创作能力。电影的数字化不仅是一项技术创新，而且是一场观念上的革命。数字化技术的出现，让数字电影得到了更广泛的拓展。可以说，数字化是本质上改变了电影艺术。对于电视媒体行业，我们看到的是数字特技合成的视听效果得到改善，数字动画和数字制作被实况拍摄所替代，以及大量计算机特效制作设备在节目中的应用生产。在今天的节目制作中，能否充分发挥数字技术的力量，是否能够充分利用数字技术充分发挥从业者的创造性思维和想象力，已成为电视成败的关键。节目制作。实际上，数字电影和电视艺术是当代数字媒体艺术的最重要组成部分之一。可以说，数字媒体艺术的所有优点和延展性在数字电影和电视中可以得到充分体现。由于数字媒体艺术在高科技的影视艺术竞争时代兴起，数字媒体艺术将几乎不可能应用于影视的相关技术实现，并且随着影视艺术而广泛传播。而数字电影和电视形态则是数字媒体的重要应用方式。数字媒体艺术主要在数字化的平台上，对传统艺术的表现形式进行丰富。这是数字媒体技术对传统艺术的一种突破。数字游戏将数字媒体时代重要的几个特征体现的淋漓尽致，例如虚拟性、交互性和沉浸式等。在技术层面，集成通信、网络、虚拟现实技术等高端的流媒体技术；在艺术形式上，数字游戏还将影视、动画、音乐等领域进行了融合，加强了传统艺术表达手段；就其生产和消费而言，游戏是消费者，同时也是生产者，这完全打破了传统的媒体传播关系。所以，从某种含义来说，数字游戏可以归纳为“虚拟现实艺术”。两者在艺术内涵、创作手段和技术手段上都有共同点。虚拟现实技术在数字媒体艺术应用中的实现虚拟现实在游戏领域的应用要说虚拟现实技术的运用，就不得不提到游戏领域，在这个领域的运用最为多姿多彩。主要是因为电子游戏本身具有虚拟现实系统的特征的一部分，因此自出现以来，为了实现虚拟现实的目标而进行了开发。可以说，电子游戏是虚拟现实展现的基础方式。为了使虚拟现实和增强现实技术更好地服务于游戏开发和游戏玩家，我们应该充分利用虚拟现实游戏的现有成果历史，对游戏和虚拟现实游戏的关联性有一定程度的了解并加以利用。随着VR时代的到来，一些往日的老款游戏也将迎来新的转机。例如，在VR游戏的世界里，恐怖游戏一直是最受欢迎的产品之一，那种VR带给体验者的高度沉浸感，深受玩家的喜爱；除此之外，射击游戏将不可避免地成为VR游戏的焦点。“战地”，“使命召唤”，“CSGO”等FPS杰作的销量很高。因此，当FPS遇到VR时，想必自然也会爆发出别样的光彩。虚拟现实在影视中的应用当虚拟现实技术和头戴式显示设备在游戏领域疾驰时，虚拟现实的应用悄然兴起了一个行业，那就是虚拟现实影视业。虚拟现实技术的发展，不仅仅给导演提供了一个崭新平台，还给更多的创作者提供了更大的机遇。依靠多角度观察和沉浸的技术，观众可以完全走进电影中，进而从感官和视觉上革新了观看电影的方式。图像不再局限于屏幕之中，它会让观众将自己置于电影世界营造的幻境中心，从而获得观看电影的更真实体验，甚至成为电影的一部分。随着虚拟现实电影的发展，多方科技公司也推出了VR或AR版本硬件和程序。借助AR眼镜观看特定的电视节目，可以看到其他人看不到的其他视频图像，并获得更好的观看体验。借助VR设备，观众还可以参与电视节目，增强观看的临场感。一部虚拟现实技术的电影，一般分为拍摄和制作两部分。想要制作出一部好的虚拟现实动画电影，我们不仅需要相关技术和艺术设计人才，还需要相关VR视频技术，而动画制作主要用于动画电影和真人电影之中的一些虚构场景；实时拍摄主要依靠多个3D相机或全景相机进行拍摄，从而使观众感觉就像在电影中一样，可以观察到电影的任何角度。虚拟现实技术的未来拓展方向随着5G技术对于虚拟现实的加持，以及体感技术和压感技术的发展，许多制造商着手开发了可供临床医生进行手术的虚拟现实产品。让医生参与手术过程，使医生在手术时，可以通过5G网络的低延时，以及虚拟现实设备产生视觉和触觉的双重感觉，为医生的手术带来远距离，高还原度的实际应用场景。在传统的购房经验中，购房无疑是一件很累的事。人们需要花费大量的时间和精力去寻找和看到房子。而虚拟现实技术的出现，可以让买房者对房屋的整体结构有更清晰的认识，解决传统样板房存在成本高，重复利用率低，空间和房屋类型受限等问题，可以通过使用虚拟样板房来改善。对于购房者来说，通过虚拟样板房观察房屋的结构，还可以进行一系列独立的设计，例如更换家具的样式、材料、颜色等，以改善用户体验。假期出行的这种休闲方式已经成为了人们生活中一种常态。不过，对于绝大多数人来说，没有充足的时间和精力，成为他们外出旅行时最大的难题。尽管有很多的假期，但更多人选择的依然是“呆在家里”享受休闲时光，而不是外出面对动静不宜的场面。通过虚拟技术和虚拟软件之间的配合，足不出户进行VR旅行也是一种很不错的方法。简而言之，虚拟旅游就是通过虚拟现实技术基于真实的旅游景观来建立虚拟的旅游形势，使用户可以在不借助虚拟现实设备的情况下享受世界的美丽。结论数字媒体技术在随着相关技术的进步、内容和应用的发展、虚拟技术成本的降低，其原有的商业模式和产业生态链将会逐步成熟，而基于虚拟现实技术的数字媒体艺术，将在各行各业中得到更广泛的发展和应用，并逐渐改变整个产业链的结构，影响人们的生活。要想看到黎明的曙光，前面仍然会有很多问题有待克服。首先是高价。购买了优质设备才能体验更好的娱乐。以主流设备为例，匹配一台高性能计算机或大型机，若干外部配件和游戏设备通常要花费高昂的成本。一般来说，这种价格超出了大多数人的心理预期，构成了虚拟现实普及的一大障碍，不过在不远的将来，我们有希望看到便宜的设备出现在大众视野之中，越来越多优秀的公司正在为达成这一目标而不懈的努力着。第二是没有固定标准。当今的一些设备，它的体验与交互感受是大不相同的，没有可行的标准。各种控制器和传感器配件使新老玩家感到困惑