芯耀
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10月19日—20日，由工業(yè)和信息化部、江西省人民政府共同主辦的2021世界VR產業(yè)大會云峰會在南昌召開。在10月19日上午舉行的主旨演講環(huán)節(jié)，歐洲科學院院士、奧地利國家科學院院士迪特•斯馬爾斯逖克 (Dieter Schmalstieg)發(fā)表了題為《從現(xiàn)實世界到環(huán)境可視化的循環(huán)》精彩演講。他在演講中表示，虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實產業(yè)的價值鏈都是從現(xiàn)實世界開始的，現(xiàn)實世界向人們提供了大量的數(shù)據。這些數(shù)據是人們通過某種掃描或測量方式生成的，基于這些數(shù)據，人們建立了一個數(shù)字模型。
沉浸式可視化具備賦能多領域潛力
來自現(xiàn)實世界的數(shù)據是構筑虛擬現(xiàn)實，特別是增強現(xiàn)實世界的關鍵。在2021世界VR產業(yè)大會的主旨演講環(huán)節(jié)，迪特•斯馬爾斯逖克通過視頻演講，帶領與會者進入了一場從現(xiàn)實世界到情境想象，然后再回到現(xiàn)實世界的旅行。
“想一想空間數(shù)字模型。”迪特•斯馬爾斯逖克在視頻演講中表示，通過空間數(shù)字模型，人們可以創(chuàng)建建筑信息系統(tǒng)、結構圖或者工業(yè)廠房，甚至整個整個地球。
“再想一想微軟的飛行模擬器。”迪特•斯馬爾斯逖克表示，現(xiàn)在微軟的飛行模擬器建立了一個完整的地球模型，這款模擬器是使用在施蒂里亞地區(qū)開發(fā)的軟件制成的。如果人們使用這些數(shù)字模型，就可以把它們輸入模擬器，來得到更多的數(shù)據和模型。
“比如，您可以模擬洪水或地震等自然災害發(fā)生時出現(xiàn)的情況，并進行安全評估。”迪特•斯馬爾斯逖克在本次視頻演講中談道，“或者您也可以分析制造過程中的材料壓力，最終得到模擬數(shù)據和模型數(shù)據。”他表示，這些數(shù)據都是可視化的，目的是讓人們更好地理解數(shù)據。
迪特•斯馬爾斯逖克以地質變遷為例闡述道，時間的推移會導致地質變遷的發(fā)生或者是引擎內部的流動，這是從單純數(shù)字中很難理解的東西。但是可視化圖片就會使這些難題迎刃而解。如果人們將可視化技術與虛擬現(xiàn)實技術結合起來，就可以實現(xiàn)沉浸式可視化。通過虛擬現(xiàn)實技術賦予的更多自由，沉浸式可視化讓人們通過身臨其境的逼真方式體驗數(shù)據。
沉浸式可視化具備賦能多個領域的潛力。迪特•斯馬爾斯逖克在演講中表示，在員工培訓、駕駛模擬、飛行模擬或機器人遙操作等領域，沉浸式可視化是一種非常有效且具備很強吸引力的工具。但任何事情都并不是萬能的，沉浸式可視化也有做不到的事情。迪特•斯馬爾斯逖克表示，這件事就是讓一切都變得虛擬。
情境可視化遠程協(xié)助用戶
接下來，迪特•斯馬爾斯逖克向與會者描述了這樣幾個場景。當人們外出，來到一個真正的任務位置時（如在工廠里），會需要其他組件。在這種情況下，人們需要對周圍的環(huán)境進行情境可視化。在建設地下設施的時候，在挖開地面之前，建筑工人可能會想知道地下埋的究竟是什么，比如電線、煤氣罐等等。在開始挖掘地面之前，工人們希望有一個三維可視化場景與工地相疊加。在遠程協(xié)助場景中，工人們需要尋求幫助，但是這位可以提供幫助的專家此時正在其他洲，不能親自到場來協(xié)助工人。面對這一狀況，人們需要自發(fā)地創(chuàng)建一個三維模型。該三維模型的創(chuàng)建不僅要非常迅速，還要極為精準。即使是在反光表面、玻璃或者是透明表面這樣比較難加工的材質上，該模型的創(chuàng)建也要做到快速和準確。
以下這種情況正變得越來越常見。迪特•斯馬爾斯逖克在演講中舉例道，在一個有機器、有嵌入式傳感器的物聯(lián)網環(huán)境中，當人員去執(zhí)行任務，做一些維護或檢查等事情時，他們手頭沒有現(xiàn)成的可用信息，但是他們可以通過網絡從位于其他地方的指揮控制中心去檢索這些信息。當他們實際處于某個任務執(zhí)行位置時，他們需要迅速理解所看到的信息。這種對信息的快速理解可以通過對環(huán)境的精準定位，以及在數(shù)據產生的地方迅速疊加可視化來實現(xiàn)。
“也許在您地下室的某個地方有一個傳感器，這個傳感器可以提供讀數(shù)，比如冷卻系統(tǒng)的熱讀數(shù)。”迪特•斯馬爾斯逖克在演講中舉例道，“然后這個可視化的數(shù)據就顯示在冷卻系統(tǒng)的旁邊，這樣用戶就可以知道他所擁有的五個冷卻系統(tǒng)中，哪一個是即時系統(tǒng)。”迪特•斯馬爾斯逖克表示，這對于人類用戶來說，毫不費力地就可以實現(xiàn)。
增強現(xiàn)實技術將有更廣闊應用空間
這些關于情境可視化的例子非常具有說服力。迪特•斯馬爾斯逖克在演講中指出，以上幾個案例有一個共同點，那就是情境可視化都把數(shù)據帶回了現(xiàn)實世界。由此可見，情境可視化與其他可視化不同的一點就是，情境可視化可以回到現(xiàn)實世界，它會轉到數(shù)據所屬的位置。
目前，迪特•斯馬爾斯逖克正在研究這一新興領域。在他看來，增強現(xiàn)實技術的應用將不僅僅局限于純粹的娛樂領域，該技術將有更廣闊的應用空間。迪特•斯馬爾斯逖克坦言：“精靈寶可夢是一款非常有趣的游戲，但它并不是增強現(xiàn)實技術應用的終點。增強現(xiàn)實技術的應用也可以成為工業(yè)界和情境可視化領域的重要工具。”
增強現(xiàn)實技術是一個充滿精髓的領域。迪特•斯馬爾斯逖克認為，該技術的應用只是一個開始，人們需要對該技術進行更多的投入。
“我們需要更好的顯示屏，需要更好的云計算能力，我們還需要對用戶進行教育，來提高他們的可視化素養(yǎng)。”迪特•斯馬爾斯逖克表示，“我們需要樣式、慣例和最好的實踐來展示情境可視化中的事物。”
迪特•斯馬爾斯逖克繼續(xù)談道，人們還需要支持增強現(xiàn)實技術響應式設計的軟件框架。“要知道，移動網站的響應式設計意味著，在每臺設備上，在每一個屏幕尺寸上，你都能得到合適的圖片。
迪特•斯馬爾斯逖克表示，人們需要同樣的東西來處理現(xiàn)實世界中諸多不同的情況，進而查看增強現(xiàn)實技術的內容。“這將是一個亟待解決的重要問題。”迪特•斯馬爾斯逖克說道。
作者丨張依依
編輯丨邱江勇
美編丨馬利亞
