虚拟现实技术(VR)在网上购物中的应用研究

虚拟现实技术(VR)在网上购物中的应用研究

【摘 要】网上购物时下已经成为一种非常流行的购物方式，但是由于网页技术的限制，平面化的网上购物缺乏真实性。如何能够实现网上购物的三维化。虚拟现实技术（VR）正是实现三维的虚拟超市的绝佳选择，下一代网络技术也将为虚拟现实的实现提供了足够的带宽。

【关键词】网上购物；虚拟现实；虚拟超市；三维建模

Study of Virtual Reality (VR) being Ｕsed in the Ｏnline Ｓhopping

SＨＥＮ Chao-kui1 LＩＵ Su2

（1.Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing Ｊiangsu，210016,China；

2.Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Ｊiangsu，210016，China）

【Abstract】Online shopping has become a very popular way to shop, but due to restrictions on web technology, online shopping that base on pictures and texts is lack of authenticity. How to make online shopping real three-dimensional .Virtual Reality (VR) is an excellent choice to realize three-dimensional virtual supermarket, officially the next generation of network technology will also provide sufficient bandwidth for virtual reality.

【Key words】Ｏnline shopping；Virtual ｒeality；Ｖirtual supermarket；Ｔhree-dimensional modeling

０ 引言

近年来我国网络购物的发展飞速，销售量几乎每年都在翻番。但是随着网上购物的普及和消费者对购物体验需求的提高，网上购物的一些弊端开始显露。网页技术极大的限制了网上购物的真实性和实时性，实时互动的购物才能让消费者享受购物的乐趣。

１ 网上购物的发展

1.1 网上购物的发展现状概述

截至2011年6月，中国网民规模达到4.85亿，互联网普及率达到36.2%。截至2010年底，国内网络购物用户规模达到1.61亿人，我国网上购物持续高速发展，2010年我国网上购物金额达到了4980亿元，比2009年增长86.5%，占到了我国社会商品零售总额的3.2%。2010年有1.85亿用户至少有一次网购经历，占到了全部网民数的40.6%。预计2011年我国网上购物市场规模将达到8900亿元。

1.2 网上购物的优势以及弊端

网上购物虽然具有无时间限制、购物成本低、商品信息更新快、商品种类多、没有商店营业面积限制、商品容易查找等诸多优点，但是网络购物与真实购物相比还是有明显的缺陷。

商品信息描述不清。网上购物对产品的是通过图片和文字来描述的，图片文字传达信息量的局限性，消费者不能完全准确掌握商品信息。

网络购物者缺少直接购物体验。从商品交换开始,人们就一直体验着交易完成后获得商品后的满足感。但是在网络购物上,购买者却不能体验到在网络交易完成后,立刻拿到商品的满足感,这种满足感的到来往往要滞后1-2天。在某种程度上,网络购物在方便的同时,也减少了购物带来的快乐。

2 基于虚拟现实技术（VR）虚拟超市在局域网中的实现

2.1 虚拟现实技术的概述

虚拟现实技术(virtural Reality，简称VR)又称“灵境技术”，最早是由美国人兰尼尔(J．artier)提出实定义的：“用计算机技术生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界，让用户可以从自己的视点出发，利用自然的技能和某些设备对这一虚拟世界客体进行浏览和交互考察。”它综合了计算机图形、图像处理与模式识别，智能技术、传感技术、语言处理与音响技术、网络技术等多门科学，是现代仿真技术的高级发展和突破。

2.2 虚拟超市的构成要素以及特点

与传统超市的构成相似，虚拟超市主要由五部分构成：超市布局，货架，产品，购物系统以及收银系统。

虚拟超市相对于现在的网上购物具有两大独特的优势：

2.2.1 真实性

缺乏真实性正是现在网上购物的一个严重缺陷，由于网页技术的限制，产品都是通过图片结合文字说明的形式来表示。由于图片传达信息量的局限性，长篇的文字说明耗费时间长阅读。

虚拟超市很好的解决了这个问题，在这个三维的虚拟场景中，超市是三维的，顾客仿佛置身于真实的超市中。产品是三维的，顾客可以通过鼠标等外设设备对产品进行旋转放大等常规操作操作，产品的实体信息一目了然。

2.2.2 交互性

在我们日常的网上购物中，我们与产品的互动只是通过机械的点击产品和图片的链接来完成的。

虚拟超市中，顾客是对超市能产生互动，顾客通过外设设备在虚拟超市里面走动，浏览货架上的商品。点击选择商品，可以对商品进行一系列操作。甚至也可以与超市里的虚拟导购员和其他顾客进行语音和文字交流。

2.3 创建虚拟超市

2.3.1 三维建模

MultiGen_Creator:是由美国MultiGen-Paradigm公司开发的一套高逼真的最佳优化的实时三维建模工具，在城市仿真、模拟训练和交互式游戏等实时仿真领域有着世界领先的地位。

创建曲面等较复杂的物体是MultiGen_Creator的弱项，对于一个中型以上的虚拟超市来说，由于产品种类繁多，整个场景的模型数量会非常大。

我们采用功能强大的3DMax来完成这些建模任务，3DMax除了是一个独立完整的建模平台外，能完成复杂场景的创建,同时3DMax支持很多种数据的支持。

2.3.2 贴图烘焙

要表现出真实的光影效果，实时渲染对处理器要求非常高，对于大超市这样的很大而复杂的场景来说，实时渲染来表现真实的光影效果是不现实的也是不经济的。

贴图烘焙技术简单来说就是把场景中的光线信息和模型的材质转化为贴图

信息，烘焙完了在再把贴图贴到模型上。这样模拟光影，大大降低了实时数据的处理量，从而极大的缩短了系统响应时间。

2.3.3 模型转换

完成的三维模型导出为Open Flight（flt）数据格式并导入到虚拟现实平台，通过虚拟现实软件添加一些动作和互动命令，使整个场景动起来了。整个超市创建完毕，通过一些外设操作设备就可以投入试用了。

2.4 虚拟超市的购物流程

2.4.1 “走进”虚拟超市

虚拟超市的进入与其他常用的一些计算机软件相似，通过软件登陆窗口登录。登陆虚拟超市后进入的是一个三维场景，这个与普通软件登陆后的软件页面是完全不同的两个概念。由于计算机显示器尺寸较小，无法达到沉浸感很好的效果。为了达到很好的沉浸感，常采用环绕式柱形投影。

2.4.2 浏览商品

用户登录后，就可以想逛超市一些在场景中“闲逛”，借助一些外设的操作设备，这些常用的设备有鼠标，操纵杆，视线跟踪眼镜。试用这些设备，用户可以在场景中控制画面的前进、后退和旋转来模拟第一视角的人的行为。与普通超市相似，用户可以通过超市内部的一些导购广告牌和产品分类标牌来寻找自己需要的产品。

2.4.3 选购商品

当用户在货架上发现自己喜爱的产品的时候，可以通过点击改产品来进一步掌握产品信息。这个跟我们在超市选购商品有极大的相似性。对选中的产品可以进行旋转放大等操作，可以通过各个角度来观察产品，也可以阅读背面的产品说明来掌握产品的细节。

3 虚拟超市在网络中的实现（分布式虚拟超市）

3.1 分布式虚拟现实技术应用

将不同地点的人拉到同一个虚拟环境的分布式虚拟现实(Distributed Virtual Reality, DVR)技术更是成为人们无尽遐想的源泉，多个用户可在共享的分布式虚

拟环境中进行交互、协作，通过姿势、声音和文字等“在一起”进行交流、学习、训练、娱乐，甚至协同完成一件复杂产品的设计或合作完成一项任务。如图9所示，图中的人物来自于在不同地点的参与者。

图9 某分布式虚拟环境场景

3.2 对网络的要求

由于虚拟技术的实时性，及时三维数据传送量非常大，如今普通网络带宽要求远远无法满足。我国有线（固网）用户中宽带普及率已经高达98.3%，但是全国平均互联网平均连接速度仅为100.9KB/s。这个带宽是远远无法满足要求的。很多大型三维网络游戏之所以能够实现较好的即时三维交互，是因为游戏本身安装在用户电脑上，巨大部分的三维数据已经储存在本地计算机，不需要通过网络来传送太多的数据。

超市商场数量巨大，不可能要求用户安装像游戏一样的客户端，这是既不经济也不便利的。

4 虚拟超市的发展展望

2003启动的中国下一代互联网示范工程（CNGI）项目，采用IPV6协议，使下一代互联网具有非常巨大的地址空间，网络规模将更大，接入网络的终端种类和数量更多，更快：100M字节/秒以上的端到端高性能通信，可开发大规模实时交互应用。

相信届时突破带宽限制这个瓶颈之后，虚拟超市（包括虚拟商场）将会呈现遍地开花之势，又一个互联网盛世将会逐渐揭开神秘面纱。大规模的虚拟应用，各种虚拟应用之间的互联，逐渐把虚拟现实融合到生活的方方面面。移动终端的发展和移动互联网的完善，智能机功能趋向于电脑，这个也给移动终端的虚拟现实应用提供了依据。无处不在的互联网虚拟社区，虚拟超市，虚拟游戏，实用性和娱乐性的结合会不再是遥不可及的神话。

【参考文献】

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