赵沁平:假作真时真亦假 虚拟现实技术的应用前景
目前VR技术的应用除了军事领域外,主要集中在以下几个方面:首先是用于产品设计与性能评价。波音777飞机的设计是虚拟原型机的应用典型实例,这是飞机设计史上第一次在设计过程中没有采用实物模型。波音777由300万个零件组成,所有的设计在一个由数百台工作站组成的虚拟环境中进行。设计师戴上头盔显示器后,可以穿行于设计中的虚拟“飞机”,审视“飞机”的各项设计指标。
其次是教育与娱乐领域。将VR技术应用于教育可以使学生能够游览海底、遨游太空、观摩历史城堡,甚至深入原子内部观察电子的运动轨迹和体验爱因斯坦的相对论世界,从而更形象地获取知识,激发思维。能使用户“沉浸”于和谐人机环境的VR技术在娱乐业有着极其广泛的应用。第一个大规模的VR娱乐系统“BattleTech”,将每个“座舱”仿真器连网进行组之间的对抗,3D逼真视景、游戏杆、油门、刹车和受到打击时的晃动给用户很强的感官刺激。
VR还可以应用于高难度和危险环境下的作业训练。如医疗手术训练的VR系统,用CT或MRI数据在计算机中重构人体或某一器官的几何模型,并赋予一定的物理特征(例如密度、韧度、组织比例等),通过机械手或数据手套等高精度的交互工具在计算机中模拟手术过程,以达到训练、研究的目的。美国的NASA和欧洲空间局ESA曾成功地将VR技术应用于航天运载器的空间活动、空间站的操作和对哈勃太空望远镜维修方面的地面训练。
问:据我所知,目前国内的一些科研院校都在做虚拟现实方面的研究,请您谈一下VR技术在我国研究发展的情况。
答:VR技术是一项投资大、具有高难度的科技领域,和一些发达国家相比,我国还有一定的差距,但已引起政府有关部门和科学家们的高度重视。“九五”攻关计划、国家863计划、国家自然科学基金会等都把VR列入了资助范围。我国军方对VR技术的发展关注较早,而且支持研究开发的力度也越来越大。