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虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用（虛擬現(xiàn)實的未來發(fā)展趨勢及應(yīng)用）
12月11日，2020未來商業(yè)生態(tài)鏈接大會暨第五屆金陀螺獎頒獎典禮（簡稱“FBEC2020”）在深圳大中華喜來登酒店6樓宴會廳開幕。本屆大會由中國通信工業(yè)協(xié)會虛擬現(xiàn)實專業(yè)委員會、廣東省游戲產(chǎn)業(yè)協(xié)會、深圳市科學(xué)技術(shù)協(xié)會、深圳市信息服務(wù)業(yè)區(qū)塊鏈協(xié)會、深圳市互聯(lián)網(wǎng)文化市場協(xié)會指導(dǎo)，陀螺科技主辦，深圳市科技開發(fā)交流中心、恒悅創(chuàng)客魔方協(xié)辦，行業(yè)頭部媒體游戲陀螺、VR陀螺、陀螺電競、陀螺財經(jīng)、陀螺傳媒聯(lián)合主辦。FBEC2020以“遠(yuǎn)見者穩(wěn)進(jìn)”為主題，將一如既往地關(guān)注未來趨勢發(fā)展、行業(yè)創(chuàng)新升級、商業(yè)生態(tài)新鏈接等前沿領(lǐng)域。
在2020全球5G XR產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會，北京航空航天大學(xué)國家重點實驗室副教授潘俊君以“虛擬現(xiàn)實的未來發(fā)展趨勢及其應(yīng)用”為主題發(fā)表了演講。潘俊君認(rèn)為，VR技術(shù)有利于推動信息物理社會空間的不斷融合，未來VR或?qū)⑼苿由铩⑨t(yī)療、社會、商業(yè)、軍事等多個領(lǐng)域的發(fā)展。
以下為演講實錄：
我的研究方向主要是在計算移動化還有虛擬醫(yī)療方面，合作的企業(yè)包括百度、字節(jié)跳動等。我本人產(chǎn)業(yè)化做的是這樣一個模擬器，這個是19年雙創(chuàng)周的在杭州，總理參觀，當(dāng)時要我們的研究院全校選一臺具有代表性的產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品，就選用的我所研究的模擬器。
也介紹一下我們的這個實驗室。我們是國家重點實驗室，也是國家工程實驗室，也就是說虛擬現(xiàn)實這個領(lǐng)域“國字號”的兩個單位都是我們這邊，負(fù)責(zé)人是趙院士。
今天，我首先講講虛擬現(xiàn)實技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢。
可以說VR技術(shù)有利于推動信息物理社會空間的不斷融合，比如我們生存的物理世界，會有社會、貨品、商品，構(gòu)建了這樣一個虛擬世界，這個信息化模型可以找到映射。
現(xiàn)在的社交軟件已經(jīng)有社區(qū)的屬性，比如有虛擬貨幣或者數(shù)字貨幣。還有虛擬人生，把一個小孩養(yǎng)大，讓他成為明星或者科學(xué)家的養(yǎng)生類游戲也表現(xiàn)了“虛擬人生”的概念。
還有一個是虛擬商品，大概幾年前，馬云想做一個“Buy+”系統(tǒng)，以后購物的時候不是通過天貓，而是戴著頭盔，就像逛超市一樣，可以看到產(chǎn)地和原材料。
也就是說VR這種復(fù)雜的數(shù)據(jù)組織可以構(gòu)建一個可自然理解的新世界，和現(xiàn)實社會共存。
現(xiàn)在世界上各個國家，包括發(fā)達(dá)國家、金磚國家都高度重視虛擬現(xiàn)實的產(chǎn)業(yè)布局。其中2014年的時候，MIT的技術(shù)評論就把虛擬現(xiàn)實頭盔列為其中，這里我展示了頭盔的發(fā)展的時間歷程表——1968年虛擬現(xiàn)實之父做出了世界上第一臺頭盔的原型。
80年代的時候，出現(xiàn)了空軍用的頭盔。那個時候VR屬于大型的國家研究機(jī)構(gòu)和軍事機(jī)構(gòu)，老百姓是玩不起的 ?，F(xiàn)在頭盔、眼鏡基本上就幾千、幾萬塊錢，老百姓也可以用得起了。
也就是說，在現(xiàn)在的電子文化娛樂以及購物、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等方面都可以找到VR的身影。有預(yù)測說，2020年全球AR/VR市場規(guī)模將達(dá)到1500億美元，空間非常巨大。
VR+教育的市場規(guī)模，從2018年的到現(xiàn)在也在不斷增長。2016年一年，包括國家領(lǐng)導(dǎo)人和政府官員以及企業(yè)的CEO和CTO等人員來我們實驗室參觀的次數(shù)比前幾年的次數(shù)加起來還多。
想接下來，我想談一下VR技術(shù)發(fā)展的趨勢以及研究的角度。一說到VR都知道它的沉浸性和交互性以及構(gòu)想性。未來我們認(rèn)為它會出現(xiàn)智能化、進(jìn)化演化的概念。建模方面，我們目前是幾何赫五力建模，未來會是生理和智能建模。
交互技術(shù)現(xiàn)在是視覺，未來會向真三維過渡 ?，F(xiàn)在是聽覺，未來可能是同聲傳譯，你做的內(nèi)容是英文，體驗的時候可以是中文，把不同語種的翻譯加進(jìn)去，力覺也會出現(xiàn)觸感等等 ?？梢哉f，未來模型數(shù)據(jù)獲取和理解戶趨于全息化。以前我們用的數(shù)據(jù)都是膠片相機(jī)，都是文本和圖片。80、90年代的多媒體和現(xiàn)在的語義、智能的服務(wù)相比，數(shù)據(jù)量是指數(shù)級的提高。
另外人機(jī)交互和現(xiàn)實，會趨于自然化。早期我們都是鍵盤鼠標(biāo)再到現(xiàn)在的自然界面，比如現(xiàn)在的體感游戲和語音識別，包括還有腦機(jī)接口，比如我們的工程院做的腦機(jī)芯片，前不久馬斯克也用豬做試驗，它可以把豬的行為提前識別。這里給大家看的是一個癱瘓的病人戴了這個芯片可以直接控制機(jī)械手，可以完成把咖啡端過來飲用的動作。
另外就是數(shù)據(jù)和建模方面，大規(guī)模傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的智能分析和高效建模是未來的發(fā)展趨勢。比如智慧城市，這個阿里巴巴好像也在做，杭州通過交通燈的識別和管理，包括車輛的視頻還有大數(shù)據(jù)在做的智慧城市。
還有的是智能家居，比如你回到家可以自動的調(diào)節(jié)光線以及音響的效果，針對人體的醫(yī)學(xué)這塊也是做了特別多。我們可以多元的數(shù)據(jù)采集，通過各種模態(tài)的數(shù)據(jù)采集可以進(jìn)行智能分析。
硬件這一塊，可以說是輕量化、高沉浸感的虛擬現(xiàn)實設(shè)備會越來越普及，越來越便宜。
在人機(jī)交互這塊，虛實感覺一致的空間呈現(xiàn)于自然交互。比如以后你是一個服裝設(shè)計師或者一個建模大師，你可以空中建模，直接把模型給設(shè)計出來。比如右下角的3D打印，你可能是做工業(yè)設(shè)計的，對這個產(chǎn)品的外形不滿意可以打印，打印出來可以在打印的效果基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和完善。
另外就是感知融合，未來就是物理世界的動態(tài)感知和虛擬世界的融合演化。右上角大家都知道虛實現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展里面一個重要的技術(shù)瓶頸叫做內(nèi)容制作，以后通過人工智能的發(fā)展，我們可以優(yōu)化戰(zhàn)場生存的游戲，比如有不同的天氣或者季節(jié)的變化，如果是電腦已經(jīng)通過人工智能的發(fā)展理解了春天就是陽光明媚，冬天是大雪覆蓋，它可以理解和區(qū)別的時候，它就能夠智能化的生成這個場景。以后這種內(nèi)容和場景的制作就不需要人完成了，你可能做一個產(chǎn)品，由計算機(jī)自動的生成。
還有下面這里的擋風(fēng)玻璃，這里會不會追尾，有沒有危險，這些都可以計算。右下角的這個是一個APP，你去一個城市旅游，語言不通，但是可以使用5G，你就可以通過大數(shù)據(jù)的搜索知道你是在什么地方，并且告訴你周圍的情況，就可以隨便逛也不會迷路。也就是說融合演化會非常的自然。
接下來講講第二塊就是行業(yè)應(yīng)用。比如VR+軍事，北航也在參與。我們實際演習(xí)之前都會有一個虛擬的演練，還有比如2014年DARPA的展場觀測指引增強(qiáng)顯示，屬于單兵指引。戴上頭盔之后，后面的建筑物敵軍的火力怎么分布，提高士兵的生存率。
還有VR+教育，現(xiàn)在做化學(xué)實驗和微觀知識的學(xué)習(xí)，包括生物學(xué)，你不會操作顯微鏡沒有關(guān)系，我們可以做指導(dǎo) 。還有一個是VR+航空航天，這個北航也參與比較多。這次的“嫦娥”探月以及登陸火星，這種大的國家工程都希望一次成功，我們是不是可以把一些參數(shù)還有衛(wèi)星通過數(shù)字化的建模輸進(jìn)去，確保沒有問題之后我們?nèi)プ鰧嶋H的火箭和衛(wèi)星，“虛”的沒有問題，那么“實”的風(fēng)險就會降低。
還有VR+智能制造，比92年的時候，波音747用VR的方式降低了研發(fā)的周期，14年的時候?qū)汃R推出了VR眼鏡，用于智能維修。還有豐田做的VR可以代替真車做碰撞試驗，包括還有VR醫(yī)療，89年的時候美國有一個虛擬可視人計劃，包括還有11年的時候美國國家衛(wèi)生研究院的虛擬手術(shù)與虛擬手術(shù)室項目，這是一種最好的訓(xùn)練方式。還有美國和歐盟的虛擬人腦計劃，這個計劃不是很成功，但是反過來促進(jìn)了人工智能學(xué)科的發(fā)展。
這是我在國外的研究成果，是一個腹腔鏡。通過對鏡頭的操控，讓你去捕捉這個目標(biāo)，訓(xùn)練的是醫(yī)生眼手協(xié)調(diào)的能力。醫(yī)生可以使用真實的手術(shù)鉗，也可以得到真實的觸感，包括案例，都是真實的。
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