虚拟现实:
阅读喷射岩浆的地理书
昨日,广东科学中心等单位举办了一场“虚拟现实技术”科学讲坛。来自中山大学、广东工业大学的研究人员,对虚拟现实技术进行了展示,并介绍了各自实验室的最新研究成果。
广东工业大学教授、中国人工智能学会智能制造专业委员会副主任何汉武首先向大家展示了虚拟现实技术几个奇妙的案例:在一个演唱会的现场,粉丝们热情地挥舞着荧光棒,但舞台上并没有真正的歌手,只有一个动漫人物在唱歌;在一个书房里,一名学者打开一本地理书,里面的“火山”正在向外喷射岩浆。
所有的“幻觉”,都来源于一副神奇的“眼镜”。只要戴上这副眼镜,就能让使用者身临其境。“虚拟现实技术看似神秘,其实原理很简单。这里涉及的基本技术主要有两项,一是立体成像原理,也就是大家熟悉的3D效果;第二就是追踪、交互的部分,将真实世界的画面,通过建模的方式,输入到计算机中,再通过设备对人的视角、动作进行‘跟踪’,即时输出相关信息,让人产生身临其境的感觉。”
何汉武介绍,最早的VR技术,在1929年就产生了,当时已经有研究人员做出了“飞行模拟器”,但直到2014年,VR技术才开始广泛应用,这一年也被称为VR技术的元年。
广工:
用VR技术进行助产训练
何汉武也是广东工业大学“虚拟实现技术研究与开发联合实验室”的主任。他介绍,目前实验室主要做3个方面的研究,均偏重于应用。
一是VR技术在教育与训练方面的应用。VR技术可以提供“情景仿真”,让学习身临其境效果更好,比如实验室与医院合作,开发了针对助产士的助产训练,提高医护人员的技术熟练度。二是数字化工场,比如数字工厂的仿真与设计,操作流程的模拟等。
三是医疗领域。“我们研究较多的是康复医疗。传统的康复训练比较枯燥,用上VR技术,可以让训练变得有趣,在室内都可以产生户外训练的感觉;还可以模拟一些特殊情景,比如针对恐高者,模拟出站在高楼的场景,帮助其克服心理障碍。VR技术还可以用在微创手术的模拟上,医生可以通过大量练习,提高在真实手术中的精准度。”
中大:
从虚拟现实到扩展现实
中山大学哲学系教授、人机互联实验室主任翟振明介绍,实验室已经实现了真实与虚拟环境的“无缝对接”。
“比如,参与试验的体验者,戴着提供虚拟现实场景的头盔,登上一辆真实的电瓶车。一开始,他们看到的都是真实景象。但是这辆电瓶车,在中山大学的校园里开着开着,就开到了北京长安街,这时体验者才恍然大悟,被虚拟景象欺骗了。但这个转换的过程,体验者本身是难以觉察的,这就是虚拟环境与真实环境的无缝对接。”
翟振明表示,实验室正在研究一个新方向,他将其取名为“扩展现实”。所谓“扩展现实”,就是将物联网与虚拟现实两种技术结合在一起,最终达到真人遥控另一个场景中“替身”的效果。“这一技术的原理也不复杂,人的身上戴着设备,设备可以感知人的动作并转化为信息,信息通过无线电传输到机器‘替身’上,机器‘替身’就能代替真人执行这些动作。就像电影阿凡达中,用机器替代人的场景。”