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過去幾年的發展中，盡管軟件工程開發領域的心理學、社會學等方面，軟件編程環境的進展是巨大的。但對程序員的問題始終未曾解決，在代碼導航過程中，開發者常常會出現迷失方向的問題。這些問題的存在也導致編程等一些重要的軟件工程活動進展被制約。如在進行代碼審查過程中，開發者多是對問題進行匯總上報，而不是對存在的問題及缺陷進行修復。對開發者體驗的問題中深入考察的是認知問題，其中涉及到的重要一個方面就是海馬旁回中的記憶系統。這個系統可以對空間認知的能力進行報留。而當導航的結果受到擾亂時，開發者對相關開發代碼的軌跡也會遺失。軟件工程師的主要工作就是利用鍵盤和鼠標源進行互動，且都是在2d平面顯示器上開展軟件瀏覽工作。這種互動的格式，并沒有對人類自然的動作和洞察力充分利用。而虛擬現實技術則對這些啟示充分利用，使得新的創意成為軟件工程領域新的可能，從而有效提升生產率，對學習曲線進行降低，并使得用戶的滿意度增加。
1虛擬現實技術的特征分析
虛擬現實是對人在自然環境下的各種行為進行模擬，屬于一種高級的人機交互技術，它以模仿的方式為人類創造出一個與現實相似的虛擬空間。這個虛擬空間對實體對象的變化進行實時反映，并體現了與環境的相互作用，創造出了一個三位圖像世界。利用虛擬現實技術，可以讓參與者在感知行為上擁有逼真體驗，使得參與者直接參與到感知虛擬環境變化，讓參與者獲得置身于現實世界一樣的感知體驗，產生交互性、沉浸感以及構想性，這也是虛擬現實技術最為突出的特征。
1.1沉浸感
沉浸感可以對虛擬現實構造的世界環境360度進行觀察，一般性的計算機圖形提供的是二維圖形或是三維圖形，或是觀察的路徑是預先設置好的，參與者需要依據局部圖形的相互組合感知到想象世界。而這個想象空間給參與者帶來的體驗感受就是片面的、有差異性的，也是不完整的。而虛擬現實技術提供的虛擬世界是完整統一的，當參與者帶上顯示器后，就可以進入到虛擬的世界中。在這個世界，參與者可以抬頭看天空，低頭看草地，對周圍的整體環境進行觀察，參與者可以用最直接最舒服的方式進行人機交互，利用虛擬現實所獨有的沉浸感獲得更好的體驗感。
1.2交互性
參與者利用輸入設備，如可穿戴設備、力觸覺等設備利用虛擬現實技術與虛擬現實環境進行互動。設備對參與者所做的身體動作及姿勢進行自動識別，并通過與參與者進行全感官信息交互，如動作姿勢、觸覺、聲音等，實現在虛擬現實環境下指令輸入的有效性。利用人類在自然活動中所掌握的技能，對虛擬技術所創造的環境進行相應的考察和操作。如參與者在虛擬技術構造的環境中可以看到柜子，就可以用手打開虛擬環境中的柜門。當握住扶手的時候，會感應到真實觸感。
1.3構想性
也就是想象性，指的是虛擬現實環境會使得參與者沉浸在這種環境中，并在這個過程中獲得新知識，從而對自身的感性及理性認識進行進一步提升，對概念進行相應深化，也會在體驗的過程中萌發新意，使得人們的創造性思維得到進一步激發。在傳統工程設計工作中，用戶具有雙重需要，也就是既對過去有需求，也對當前設計有需要，設計成品更多的是設計師的想象。而利用虛擬現實技術，用戶可以輕松對未來技術或產品進行預覽，從而更能感知當前設計工作的不足，進而進一步完善工程設計工作。
隨著虛擬現實技術中應用的開發工具的普及，虛擬現實軟件因其具有很強的應用價值也愈加活躍。如計算機游戲，尤其是近年來在社會上受到普遍歡迎的實時三維游戲也被納入虛擬現實系統中。虛擬現實技術相關項目與普通的信息系統和應用軟件存在較大不同，它應用到多領域多專業的協作。一般軟件系統在開發時會將主要精力集中于數據存儲與處理，如果是信息系統的開發，其核心是對關系數據庫的有效設計。因此，虛擬現實技術的應用也體現了我國信息技術的不斷發展，而虛擬現實技術在很多方面都提供啟示，主要集中在空間認知、操控及運動、反饋中。首先，空間認知。人的空間記憶主要是依靠位置細胞以及專門的神經元素進行支撐，通過對物理空間以及環境中其他線索進行導航。頭盔式顯示器允許參與者移動身體或是肢體變動來對視野進行更新，這個過程中位置細胞開火。另外，顯示器還對每一只眼睛進行輕度渲染，且渲染程度不一，它可以使得人的眼睛更加容易去對顯示器顯示的形象縱深進行感知，這些顯示器都可以創造一種存在感，或者說是讓參與者體驗一種它在那里的感知。在以后的技術中，期待參與者的空間記憶可以相較于平面來說更多地在虛擬現實中參與，尤其是在對可視化3D進行觀察的時候。虛擬現實可以對物理導航提供的啟示直接模擬，這主要是得益于在大腦皮層表面存在的位置細胞可以被觀察到，在虛擬環境中導航且隨后再次回憶穿過大路的路徑，在同一個序列中像人一樣操作。其次，操控及運動。這是由物理對象操控過程產生的啟示，可以對參與者的感知知覺及記憶力進行改善。如翻動一本書所得到的啟示，在面對電腦顯示器對相同文本進行閱讀時，會導致參與者理解能力及相關回憶的增加。另外，對參與者無意瀏覽且重新進行定位的資料相關能力也有所提高，如步行運動，在一個物理空間中進行這樣的運動會產生相應的因果認知聯系，其他啟示也可以用運動進行輔助，如可以利用空間中出現的自行移動對參與者的感知深度進行加強。最后，反饋。當評估系統出現困難時，這時就出現了相應的估值。虛擬現實技術可以讓軟件工程師停留在一個環境中，這個環境對程序員行動以及看見行動所產生結果之間的時延進行剔除，試圖對這一結果進行剔除。這種快速反饋已經在二維顯示中有過試驗，但虛擬現實技術將這一體驗加強，并將其擴展至三維空間中。
3虛擬現實技術的應用
現場代碼以及編碼的審查工作建立了虛擬現實的原型。他們對使用虛擬現實技術啟示的好處具體現實，在其他的軟件工程活動中也得到擴展。一是現場編碼。它是一種專門為虛擬現實技術建立的現場編碼環境，它可以允許用戶利用函數庫建立起一個3D場景。并且，它提供了用戶簡單的文本編輯器，在提供的另一個虛擬現實環境中，在眼前漂浮。當用戶輸入編碼到編輯器中去，環繞在身邊的世界會出現更新，顯示代碼標注的場景。它也能使得用戶通過每一幀執行的函數對場景進行模擬，用戶可以在這一代碼中對場景的狀態進行操控，便于在場景中使得參與者的行為動作更多。這種模擬是利用另一種方式達成的，可以使得用戶真實地感知到場景，而不是通過屏幕捕捉的場景。為了使得鍵盤的互動更好，允許在虛擬眼鏡中使用網絡相機及系統反映的對象，將現實部分標注。首先，反饋。在所寫的代碼及虛擬技術帶來的效果中，虛擬現實技術提供了一個非常緊密的反饋通道，使得各種解決方案以及算法、計算試驗可以在其中快速進行，這也是一種在學習上運用的很有前景的工具，因為用戶可以對其中存在的編程錯誤進行明確，并且不需要中間步驟就可以對其進行更改。而這個編譯步驟有的人認為是阻礙，當代碼描述的是虛擬現實場景時，這些好處都將一一得到體現。二是手勢操控代碼。它也為用戶提供了輸入法及快捷方式，當寫代碼時快速對代碼中數字進行編輯，鍵盤中的快捷方式允許代碼數字快速編輯，集成了跳躍運動控制，可以為用戶提供相應的能力，通過上下手部動作進行數字的操控，使得用戶可以持續用手更正動作。二是代碼審核。它展現的是代碼片段類似于代碼氣泡的相關方法，且堆積在地板上，對片段的群體進行顯示，這些堆積可以將其擴展為更細節的環形，并對其進行可視化處理。首先，空間推理。審查者最開始是在屏幕中間對激活片段進行觀察，而其他類似的片段都會在地板上分布，審查者這時利用空間辨識，通過堆積多遠以及堆積的尺寸對堆積物的相關特性進行判斷，審查者可以對堆積物的標簽進行掃描，以及對每一處堆積產生的片段數量進行掃描，并快速對堆積是否是相關的進行快速辨別。其次，手勢交互。審查者可以利用抓取動作進行堆積包的選擇，之后可以把手向上拉，將堆積變化為環形片段，從而開展更詳細檢查。檢查者可以讀取環形片段，且水平轉動指尖轉動環形，讀取更多類型的其他片段。審查者也可以將頭尾部環形片段提取并將其放置屏幕中央，使其可以成為激活的片段。若審查看到之前方式，動手就可以完成。
4關于虛擬現實的討論
4.1模擬
虛擬現實技術為軟件工程師提供了一個新的思路，可以創造出各種可能的系統，這些系統的應用可以提升效率，并完成其余不可能的體驗?，F有的應用，如NASA使用的利用虛擬現實技術控制的機械臂，帶來的是效率的顯著提升。而教育類的體驗項目可以讓學生用一種方式對我們所處的太陽系進行體驗，這種體驗感會讓學生感知到自己就像是在太陽旁邊。而未來與此相關的研究，需要在如何創造虛擬現實系統、如何創造更多工具上下功夫。
4.2遠程協作
分布在全球各地的程序員，可以在虛擬現實技術應用的現場變成空間中加入對方，從而解決相關問題。這樣的方式使得他們可以提供額外思考角度，更快尋找到解決問題的方法。而另一組程序員可以在虛擬現實程序審查環境中加入到對方環境中，可以看到每個人在系統中展示的自己那部分，對堆積信息所做的注釋上進行相應的思考。
4.3開放性問題
體驗者帶上虛擬現實技術裝備后，就意味著與物理現實世界所存在的其余部分隔離，也將包括隔離協作者。這時體驗者的同伴缺乏有效提問的機會，且在現實社會中的有效交流被抑制了。另外，穿戴上應用虛擬現實技術的耳機后，上面安裝了固定的網絡攝像頭，它支持體驗者與現實世界保持一定量的互動，但體驗者的視野卻受到很大限制。對虛擬現實技術的投入程度以及對現實擴展使用的裝置，它的最終目標都是幫助用戶在實體環境中，通過信息覆蓋量的增加對相關任務進行完成。與此同時，虛擬現實技術更為注重對物理現實世界的完全覆蓋。這時就需要考慮輸入形式問題，游戲機的控制器對導航及其他優先動作支持都可以迫使其良好運作，但在鍵盤的文本輸入上不能進行比較。但是這個設備要求用戶在物理現實及虛擬世界中展開交互，手勢識別利用物理現實世界來對相應的交互作用進行取消，但是會導致出現身體勞損情況。聲音識別可以對這種勞損進行減少，但在互相分享工作中可能會導致出現一些尷尬。
4.4挑戰
首先，從物理現實中脫離的問題。帶上穿戴式設備后參與者實際上與現實世界的其余部分隔離，這時其他人可能缺少提問的機會，導致現實交流被壓縮了。另外，耳機佩戴后可能導致參與者時刻處于虛擬環境中，與現實環境的交流也出現障礙，這是由于視野上出現限制。其次，3D映射。一些問題缺乏相應的表述，使得虛擬現實現實存在挑戰，如同2D代碼可以在虛擬現實中顯示，但代碼本身沒有第三個維度，導致其表達性丟失。最后，技術限制。一般來說，設備的分辨率都為1080p，使得文本閱讀不受限制，但是需要進行多時段會議時，每個用戶的配置也不相同，這些配置可以適度要求增加時間。
5結語
就目前存在的二維開發環境來說，對這些啟示仍舊不能很好利用，如空間識別、操縱反饋等。但在本文中描述的是軟件工程師如何更好地利用虛擬現實技術而產生新的工具，利用這些工具可以更好地實現虛擬現實技術帶來的啟示。
參考文獻
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作者:王志崗 單位:寧夏工商職業技術學院
