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赵沁平院士:虚拟现实技术进入“+时代”

2015-07-24 14:01
铁马老言
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  与诸多行业相融合

  随着技术的发展,虚拟现实也在不断步入应用阶段。“这项技术最早进入的就是国家战略相关领域,也就是一些重要行业,比如军事。随后,它开始走入大众生活,大家感受比较深的就是动漫、游戏。现在,虚拟现实技术也在融入互联网,形成‘互联网+虚拟现实’的模式,开始向移动终端应用的方向发展。这也从功能、指标等各方面对虚拟现实技术提出了更高的要求。”赵沁平说道。

  将虚拟现实技术应用于军事领域,最早进行的是美国。“上世纪80年代,美国就开发了Simnet网络,把美国和欧洲一些国家的军事设施和仿真设施用网络连接起来,进行异地的军事训练。”赵沁平介绍说,它可以连接各种各样的飞行器和车辆模拟器,而且即使分隔数千里,两地的驾驶员也可以进行实时交互。

  “后来,美国的陆军、海军和空军利用虚拟战场进行训练,再发展到陆海空三军以虚实结合的方式进行综合训练。”赵沁平说,“最近,美国又开发了军用的虚拟现实头盔。通过侦查手段把整个战场的数据在后台进行处理,然后全部推送到单兵佩戴的头盔上,这样每个士兵都可以看到和了解整个战场的态势。”

  在装备制造领域,虚拟现实技术也有着广泛的应用。早在上世纪90年代,波音777飞机的设计师们就已尝鲜。如果按照传统的图纸设计方式,零件总数高达300万件以上的波音777,需要7000余名各类专业设计人员组成200多个产品综合研制小组同时工作。在规模如此庞大的设计工作中,小组之间的衔接不当、错误率、重复工作等现象时有发生,令人头疼。然而,在虚拟现实的三维模型仿真技术的帮助下,波音777的设计错误修改量较过去减少了90%,研发周期缩短了50%,成本降低了60%。

  “在装备制造领域,目前应用虚拟现实技术更多的是汽车制造业。”赵沁平说,比如,2006年,福特公司将虚拟现实技术用于新车设计,使研发周期和费用大大降低。2014年,宝马公司宣布将推出虚拟现实眼镜,用于智慧维修和沉浸式汽车设计当中。“此外,在医疗、建筑、教育等领域,虚拟现实技术也在发挥着重要的作用。”

  仍有瓶颈需要突破

  虽然,虚拟现实技术与各个行业的结合越来越紧密,但赵沁平认为,要想做到两者的真正融合,目前仍有许多重大技术瓶颈需要突破。

  “包括多源数据或模型无缝融合的困难,还有对象模型不能自由交互或逼真响应。比如在军事领域应用虚拟现实技术,假设击中一架直升机之后,直升机向下掉,是尾巴掉,还是旋翼掉,都要事先建模。那么,如何做到更加真实是摆在我们面前的一个问题。”赵沁平说道,“同时,目前模型的复杂性、可建模性和可信性理论还有待突破。当前的虚拟现实技术能与视觉、听觉、触觉等相结合,但智能化的部分还有所欠缺,人机体感交互还不尽如人意。”

  “新的相关领域技术的发展,会为虚拟现实技术提供新的元素、机会和平台。可穿戴设备、互联网、移动终端应用、大数据应用等新型应用需求的出现,也需要虚拟现实技术提供有力的支撑。”赵沁平认为,随着虚拟现实技术与相关领域技术的不断发展,人机交互设备产业,行业应用模拟器、虚拟环境产业,网络、移动终端虚拟现实产业,虚拟现实平台软件与嵌入式系统产业,虚拟现实服务产业等,都将逐步成为虚拟现实技术产业中新的增长点。

  “总的来说,虽然目前还存在许多有待解决与突破的问题,但虚拟现实是一个充满活力、具有巨大应用前景的高新技术领域。”赵沁平说,“为了提高虚拟现实系统的交互性、逼真性、智能性和沉浸感,我们在新型传感和感知机理、几何与物理建模新方法、高性能计算,特别是高速图形图像处理以及人工智能、心理学、社会学等方面,都还要付出很多努力。”

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