【中國科學(xué)報】“一帶一路”：VR不虛 聯(lián)通更實(shí)
發(fā)布日期：2018-12-07 供稿：中國科學(xué)報 編輯：吳楠 審核：王征 閱讀次數(shù)：
原文標(biāo)題：“一帶一路”：VR不虛 聯(lián)通更實(shí)
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“一帶一路”作為源自中國、惠及世界的頂層國際合作倡議，政策溝通、設(shè)施聯(lián)通、貿(mào)易暢通、資金融通、民心相通等“五通”是其合作重點(diǎn)。而“一帶一路”沿線各國資源稟賦各異，文化豐富多元。使用傳統(tǒng)方式進(jìn)行“五通”發(fā)展成本較高，建設(shè)周期也較長。“虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)對于‘一帶一路’‘五通發(fā)展’天然具有很好的支撐作用。”近日，在青島舉行的2018中國虛擬現(xiàn)實(shí)年會開幕式上，中國工程院院士、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家趙沁平表示。
會上，中國計算機(jī)學(xué)會、中國圖象圖形學(xué)學(xué)會、中國仿真學(xué)會、國際電子電氣工程師學(xué)會的專家圍繞虛擬現(xiàn)實(shí)如何助力以“一帶一路”為代表的國際間科技與人文交流進(jìn)行了深入的研討。
鑒于虛擬現(xiàn)實(shí)在“一帶一路”建設(shè)中可以發(fā)揮的重要作用，經(jīng)趙沁平提議，四個學(xué)會共同征集和評審，從全球申請機(jī)構(gòu)中選出了十八個高校院所進(jìn)行認(rèn)定，建立“虛擬現(xiàn)實(shí)與可視化技術(shù)國際合作創(chuàng)新中心”。首批創(chuàng)新中心在年會上進(jìn)行了授牌。
VR需滿足“一帶一路”規(guī)模應(yīng)用
VR的諸多科學(xué)問題，很多都在“一帶一路”建設(shè)中有具體的體現(xiàn)和需求。趙沁平表示，“一帶一路”所具有的跨文化、跨地域、跨語言特點(diǎn)也為科學(xué)家們在解決VR科學(xué)問題中所取得的進(jìn)展和解決方案提供了最好的實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證環(huán)境。
趙沁平之前總結(jié)的VR領(lǐng)域十大新科學(xué)問題包括：VR頭戴顯示的輸入與交互；頭戴式顯示的空間計算與AR虛實(shí)融合及其室外化；VR視頻的采集、制作與交互式播放；基于移動終端和互聯(lián)網(wǎng)的VR；物理特征的更多表現(xiàn)與新型物理模型；進(jìn)化演化模型與虛擬孿生；智能行為模型；力交互的柔韌感與新型自然交互；VR內(nèi)容的智能化生產(chǎn)技術(shù)與通用軟件開發(fā)工具；VR的逼真性度量與VR心理學(xué)、VR社會學(xué)。
“要讓沿線民眾用可承擔(dān)的成本和效率體驗(yàn)彼此國家的風(fēng)土人情，基于移動終端和互聯(lián)網(wǎng)的VR就必須在現(xiàn)有基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)水平上取得突破。”趙沁平說，任何基于移動終端和互聯(lián)網(wǎng)的VR解決方案，如果在“一帶一路”這樣規(guī)模的應(yīng)用上不能較好地滿足需求，就談不上是完善合理的。
哥倫比亞伊賽斯大學(xué)教授安德瑞斯·那瓦若認(rèn)為，很多源自于中國的科技和產(chǎn)品創(chuàng)新，例如軌道交通、航空航天、工程機(jī)械等，當(dāng)用虛擬現(xiàn)實(shí)的方式進(jìn)行表現(xiàn)和展示時，能夠更好地被專業(yè)人士和普通民眾所了解、理解和認(rèn)同。而“一帶一路”沿線國家的特色產(chǎn)品和服務(wù)，包括農(nóng)產(chǎn)品、手工制品、特色旅游等，也可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)的方式向中國民眾進(jìn)行展示，讓更多的高質(zhì)量國際產(chǎn)品能夠被中國消費(fèi)者所享用。
“互相連通的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)能夠促進(jìn)國際科研工作者的互相協(xié)作，并為他們共同解決科學(xué)難題提供便捷有利的手段。”那瓦若表示。
物質(zhì)文明與精神文明的重現(xiàn)
作為一位陜西籍學(xué)者，教育部虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用工程研究中心主任、北京師范大學(xué)教授周明全一直致力于使用VR等新技術(shù)進(jìn)行傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護(hù)和傳承。他用“科學(xué)、藝術(shù)、系統(tǒng)”三個關(guān)鍵詞概括虛擬現(xiàn)實(shí)在“一帶一路”建設(shè)中可以發(fā)揮的作用。
陸上絲綢之路和海上絲綢之路有著悠久的歷史。從漢朝起，我國和絲綢之路沿線國家就有著密切的文化和經(jīng)濟(jì)往來，絲綢之路沿線的文化遺產(chǎn)、歷史故事、出土文物等非常豐富。周明全表示，使用VR對它們作數(shù)字化保護(hù)和修復(fù)本身是非常值得研究的科學(xué)問題。另一方面，VR技術(shù)并不僅僅用于對物質(zhì)文明的重現(xiàn)，也可以在藝術(shù)創(chuàng)作的幫助下，重現(xiàn)輝煌的絲綢之路精神文明。
周明全主持過的項(xiàng)目包括兵馬俑數(shù)字化與自動修復(fù)、唐代公主出土顱骨的面容復(fù)原和數(shù)字化等。
中國計算機(jī)學(xué)會虛擬現(xiàn)實(shí)與可視化專業(yè)委員會常務(wù)副主任、天津理工大學(xué)教授羅訓(xùn)，致力于數(shù)字化城市虛擬仿真工作。其團(tuán)隊使用無人機(jī)等設(shè)備采集具有代表性風(fēng)格的建筑物照片，并進(jìn)行三維重建，獲取構(gòu)建虛擬城市所需要的“積木塊”。然后，使用城市街區(qū)自動生成技術(shù)，快速計算出數(shù)萬棟建筑，能夠容納上千萬人口的虛擬城市。最后，通過社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和城市數(shù)據(jù)中心所公開的大數(shù)據(jù)集，重現(xiàn)城市中的熱點(diǎn)地區(qū)、車輛運(yùn)行情況和人們的出行情況，構(gòu)建出鮮活生動的虛擬城市。
羅訓(xùn)表示，使用VR技術(shù)，中國的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，專家就可以直接在“一帶一路”很多城市的虛擬仿真版本中得以運(yùn)用，為這些城市的規(guī)劃和運(yùn)營貢獻(xiàn)最好的中國智慧，提供最好的中國方案。
羅訓(xùn)團(tuán)隊已經(jīng)建設(shè)了中國兩座城市的仿真版本：成都和西安，并正在建立南美五座城市的仿真版本：哥倫比亞的波哥大、卡利、麥德林，以及厄瓜多爾的基多和瓜亞基爾。
滿足國際用戶的多元需求
文化交流之外，“一帶一路”這樣的頂層國際倡議框架，也為中國的VR企業(yè)出海奠定基礎(chǔ)。中國虛擬現(xiàn)實(shí)與可視化產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長于文江說，在“一帶一路”沿線推廣VR，可以極大發(fā)揮這一技術(shù)協(xié)助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級的作用，為相關(guān)經(jīng)濟(jì)體的加速發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
于文江介紹，VR在中國已經(jīng)形成一個年產(chǎn)值百億規(guī)模，影響產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值千億元規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，而且其體量還在以非常高的速度增長。中國的VR企業(yè)也是世界VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推動力量，“全世界每十個虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，就有七個是在中國青島制造的”。
在“一帶一路”共同發(fā)展的道路上，虛擬現(xiàn)實(shí)作用重大，混合現(xiàn)實(shí)的潛力也不容小覷。北京理工大學(xué)教授、北京市混合現(xiàn)實(shí)與新型顯示工程技術(shù)研究中心主任王涌天舉例道，公路、港口、橋梁、油田等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程量大、設(shè)計復(fù)雜，需要培訓(xùn)大批對熟練掌握設(shè)備和流程的當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)者，使用混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，被訓(xùn)練者能夠隨時隨地進(jìn)行個性化學(xué)習(xí)，訓(xùn)練者也可以專注于制作標(biāo)準(zhǔn)化高質(zhì)量的培訓(xùn)內(nèi)容，而不需要投入大量人力、語言翻譯和跨國差旅。
又比如，我國的高鐵產(chǎn)品已經(jīng)在多個國際市場上得到廣泛認(rèn)可和使用，高鐵是個系統(tǒng)工程，不但需要最初的建設(shè)，在后期運(yùn)營上也需要大量高水平的員工。“中國是最大的高鐵產(chǎn)品生產(chǎn)國，基于混合現(xiàn)實(shí)的高鐵運(yùn)營維護(hù)訓(xùn)練系統(tǒng)、乘務(wù)員培訓(xùn)系統(tǒng)等最合適由中國來提供。”王涌天說。
優(yōu)秀的混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)一定是滿足國際用戶的多元需求的，而對這些多元需求的采集和理解，“一帶一路”提供了最好的平臺。王涌天指出，這個平臺不僅屬于“一帶一路”倡議下的合作國家，也屬于全人類，研究成果將推動全世界混合現(xiàn)實(shí)產(chǎn)、學(xué)、研的進(jìn)展。
趙沁平認(rèn)為，科學(xué)沒有國界，但信息技術(shù)領(lǐng)域的科學(xué)家在從事相關(guān)研究時，研究條件卻往往受到國界的限制，難以真正從人類命運(yùn)共同體的角度來探索前沿的深度和覆蓋人群的廣度。這些受限情況在“一帶一路”設(shè)施聯(lián)通、民心相通水平不斷提高的過程中，將會不斷改善。
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