計(jì)算機(jī)通信中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究

　　摘 要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，尤其是在降低設(shè)備冗余、提高通信資源利用率等方面展現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。文章主要對(duì)計(jì)算機(jī)通信中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，在分析了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)內(nèi)涵及特征的基礎(chǔ)上，明確了其在計(jì)算機(jī)通信中的應(yīng)用條件，對(duì)目前計(jì)算機(jī)通信中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的已有業(yè)務(wù)應(yīng)用及應(yīng)用趨勢(shì)進(jìn)行了研究，闡述了實(shí)際應(yīng)用效果。

　　關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);計(jì)算機(jī)通信;應(yīng)用分析

　　《長沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》以鄧小平理論和“三個(gè)代表”重要思想為指導(dǎo)，堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，開拓進(jìn)取，為通信技術(shù)教育、高等職業(yè)教育服務(wù)，為建設(shè)小康社會(huì)服務(wù);本刊從行業(yè)特色、科學(xué)特色、地域特色三方面體現(xiàn)本學(xué)報(bào)的辦刊特色;本著立足本院、對(duì)外開放的辦刊原則，本刊熱情歡迎校內(nèi)外各方人士惠賜稿件。

　　快速發(fā)展、完善的計(jì)算機(jī)通信技術(shù)離不開現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的廣泛、高效應(yīng)用。在計(jì)算機(jī)通信中，對(duì)具備劃分現(xiàn)實(shí)事物的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面的研究在不斷深入和完善。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的完善提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在提升計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)性能及其安全性方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)難以滿足人們不斷提高的通信效率需求。

　　1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

　　通過計(jì)算機(jī)通信同虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的相互結(jié)合及優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可顯著提高生活、辦公、通信及社交效率。基于多種學(xué)科的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需融合應(yīng)用多種技術(shù)(計(jì)算機(jī)、多媒體圖形、控制技術(shù)等)。據(jù)此，將優(yōu)質(zhì)的視、聽、說等感官感受提供給使用者，從而使轉(zhuǎn)換后場(chǎng)景的現(xiàn)實(shí)性得以顯著提高。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在日常應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：(1)交互性。使用者同機(jī)器間通過人機(jī)交互即可完成自如的交流過程，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融入計(jì)算機(jī)相關(guān)功能以提升相關(guān)數(shù)據(jù)的表達(dá)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的控制過程，從而提升使用者的使用體驗(yàn)。(2)沉浸性。虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)質(zhì)在于創(chuàng)造出同實(shí)際場(chǎng)景極其相似的使用環(huán)境，幫助使用者沉浸其中，結(jié)合相關(guān)技術(shù)可追蹤使用者的大腦，在此基礎(chǔ)上使虛擬體驗(yàn)感更加逼真。(3)構(gòu)想性。對(duì)一些較為抽象的概念實(shí)際建模或構(gòu)建的難度較大，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)全方位描述及使抽象概念具體化的功能，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行高效的劃分及歸類，提高工作效率。(4)全息性。通過創(chuàng)建的虛擬世界模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境幫助使用者在感官中產(chǎn)生共鳴并自主控制其中的事物，使用戶在虛擬環(huán)境中體驗(yàn)貼近現(xiàn)實(shí)環(huán)境的感受[1]。

　　2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用條件

　　以計(jì)算機(jī)為載體的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融合了多個(gè)學(xué)科的知識(shí)(計(jì)算機(jī)圖形、多媒體技術(shù)、控制學(xué)等)，以真實(shí)存在的場(chǎng)景(包括可塑造場(chǎng)景)為對(duì)象，將理解難度大、較為抽象的問題通過向虛擬場(chǎng)景轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)感性、具體畫面的轉(zhuǎn)換過程，在計(jì)算機(jī)通信中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)成為高效利用和整合網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)實(shí)資源的重要途徑。在計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域中應(yīng)用具備上述優(yōu)勢(shì)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)的計(jì)算優(yōu)勢(shì)可有效解決現(xiàn)實(shí)中復(fù)雜問題或任務(wù)模擬問題，在提升轉(zhuǎn)換效率的同時(shí)確保通信過程的質(zhì)量及準(zhǔn)確性。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)時(shí)應(yīng)注意幾個(gè)問題：(1)幀頻和延遲時(shí)間方面的問題。

　　為提升環(huán)境可操作性，可充分運(yùn)用具備交互優(yōu)勢(shì)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及動(dòng)圖像技術(shù)，幀頻需高于8 f/s、總延遲則不超過 0.1 s，同時(shí)保留所創(chuàng)建三維環(huán)境的生動(dòng)感。為使虛擬圖像的幻覺感得到進(jìn)一步提升，圖形幀頻在實(shí)際軟硬件條件允許的情況下可提升至10 f/s以上。(2)計(jì)算能力問題。考慮到上述幀頻和延遲時(shí)間要求的影響，為確保虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)功能的高效實(shí)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)完成計(jì)算一次場(chǎng)景任務(wù)(包括復(fù)雜場(chǎng)景)的所需時(shí)間需不超過 0.1 s，過低的計(jì)算機(jī)計(jì)算能力會(huì)直接限制復(fù)雜程度較高的場(chǎng)景構(gòu)建和描述，進(jìn)而降低了顯示虛擬圖畫的精確度。此外，在對(duì)計(jì)算機(jī)物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇時(shí)，為提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理及計(jì)算能力需盡量確保高于15 Gbytes(帶寬在500 M bytes/s以上)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用效果的優(yōu)化[2]。

　　3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

　　3.1 虛擬呼叫中心

　　呼叫中心被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域中，針對(duì)各地域的呼叫中心及其工作人員，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將其聚集到虛擬空間，在呼叫中心實(shí)際硬件出現(xiàn)故障的情況下最大限度地降低對(duì)工作效率的影響。呼叫中心通過此種存在形式可不受地理位置的限制，順利完成相關(guān)工作。國內(nèi)部分通信運(yùn)營商向企業(yè)提供的增值服務(wù)之一便是應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬呼叫中心，企業(yè)繳納相關(guān)費(fèi)用即可享受相關(guān)服務(wù)，在節(jié)約呼叫中心建設(shè)成本的同時(shí)提升了工作效率。

　　將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到呼叫中心，通過運(yùn)用該技術(shù)的業(yè)務(wù)處理能力可重新有效地整合網(wǎng)絡(luò)資源，從而實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性及通暢性的有效提高，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境處于忙碌狀態(tài)時(shí)，有利于呼叫中心服務(wù)質(zhì)量和效率等的提高。兼顧通信服務(wù)人性化和功能化水平，將便捷、高效的通信服務(wù)呼叫業(yè)務(wù)提供給用戶，通信領(lǐng)域現(xiàn)有資源借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)顯著提高了資源的整合水平及效率。

　　3.2 IP VPN業(yè)務(wù)

　　該業(yè)務(wù)針對(duì)位于不同地理位置的設(shè)備和人員等，構(gòu)建私有數(shù)據(jù)傳輸通道(通過共享IP網(wǎng)絡(luò))，通過數(shù)據(jù)傳輸私有通道完成相互間聯(lián)系的建立，提升通信服務(wù)的質(zhì)量及安全性能，從而使計(jì)算機(jī)終端間實(shí)現(xiàn)直接服務(wù)。目前，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的IP VPN業(yè)務(wù)成為部分通信運(yùn)營商的重點(diǎn)開展業(yè)務(wù)，IP VPN業(yè)務(wù)能夠兼顧ATM類功能及實(shí)施提供當(dāng)前幀中繼的實(shí)現(xiàn)方案，豐富了通信業(yè)務(wù)功能及服務(wù)的種類，滿足用戶對(duì)固定專線的不同需求，發(fā)展前景廣闊。

　　開展IP VPN業(yè)務(wù)時(shí)綜合運(yùn)用QoS支持技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可進(jìn)一步豐富相關(guān)業(yè)務(wù)，具體擴(kuò)展形式需根據(jù)實(shí)際需要逐步完善，從而使計(jì)算機(jī)通信中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用效果得到顯著提升。例如，企業(yè)針對(duì)客戶、上游供應(yīng)商等采用以VPN為虛擬主干網(wǎng)或遠(yuǎn)端客戶支持的方式，完成安全通信渠道的構(gòu)建，可將M，PLS，VPN等作為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理元的遠(yuǎn)程控制工具[3]。此外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的IP VPN能夠形成虛擬存儲(chǔ)，在數(shù)據(jù)傳輸過程中通過采用在虛擬網(wǎng)絡(luò)空間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式，使其不受網(wǎng)絡(luò)及信號(hào)缺失等問題的影響，確保信息在網(wǎng)絡(luò)暢通時(shí)繼續(xù)傳輸，使通信的流暢性及安全性得到有效提升。