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來源：中國電子報 王偉 11月12日，由工業和信息化部、江西省人民政府共同主辦的2022世界VR產業大會在南昌開幕。在開幕演講中，圖靈獎獲得者、中國科學院外籍院士約瑟夫•斯發基斯發表了題為《瞬息萬變時代的創新》的視頻演講。約瑟夫•斯發基斯表示，人工智能、模擬技術、人機交互、通信技術是實現虛擬現實和增強現實（VR/AR）的四項關鍵技術。未來，VR/AR將在遠程學習和娛樂、工業仿真、電子商務和真實場景復現這四大應用領域發揮重要的作用。隨著關鍵技術的深度融合，VR/AR技術將會發揮更大潛力。 VR/AR是四項關鍵技術融合的成果 約瑟夫•斯發基斯指出，虛擬現實和增強現實是兩個互補的概念，因此它們經常被聯系在一起。在他看來，虛擬現實是一種被創造出的數字環境，它是完全沉浸式的，將視覺、聲音和感官結合在一起；相反，增強現實則是一個配備數字元件的真實世界環境，實現實體和數字對象之間的互動。因此，人們使用擴展現實這個術語作為虛擬現實和增強現實技術的統稱，這是一種真實和虛擬環境的結合。 約瑟夫•斯發基斯認為，人工智能、模擬技術、人機交互、通信技術是實現VR/AR的四項關鍵技術。約瑟夫•斯發基斯詳細介紹了這四項關鍵技術在VR/AR發揮的具體作用。其中，人工智能是利用智能系統的技術，可以解決計算上的難題，如VR/AR角色動畫和自主行為再現。 模擬技術是通過使用計算機和動態模型模仿物理工藝或仿生制品的行為，仿真技術如今已經被廣泛應用于安全工程虛擬原型測試、培訓和電子游戲中，它還可以用于構建數字孿生，即從單個螺釘到整個工廠各種流程或對象的實時虛擬三維副本。 人機交互則是一種可以讓人類以諸多方式與計算機進行交互的技術。例如，應用于各種類型的界面，如圖形用戶界面或提供語音識別和合成的語音用戶界面，虛擬現實硬件、VR頭顯都是多模態用戶界面的具體例子。 最后一項關鍵技術就是用于寬帶、人際通信和物體與人之間交互的通信技術，得益于當前智能手機的廣泛使用，5G帶寬技術增強了VR設備的沉浸式體驗。此外，超高速無線鏈接有望將傳感器、云計算和人工智能結合起來增強VR/AR系統的交互和控制。 VR/AR將在四大應用領域發揮重要作用 約瑟夫•斯發基斯認為，VR/AR將在遠程學習和娛樂、工業仿真、電子商務和真實場景復現這四大應用領域發揮重要的作用。 約瑟夫•斯發基斯介紹說，在遠程學習和娛樂應用中，人們使用了集成復雜硬件的2D沉浸式與3D平臺，這些硬件包括專用眼鏡或護目鏡以及可穿戴的觸覺和手勢設備。利用這些設備，教育工作者和學生將能夠使用VR技術模擬現實生活中的感官來進行自然科學實驗，這樣可以避免真實操作過程中可能出現的風險，學生還可以在虛擬現實場景中與人工智能動畫角色進行交流，練習語言技能。借助VR/AR，教師和學生們有機會研究生活在自然棲息地的恐龍、欣賞文藝復興時期的藝術。 在工業仿真驗證應用中，VR/AR可以從組件庫中構建虛擬原型來進行仿生制品的設計驗證,例如虛擬現實環境中對車輛、飛機和建筑物等原型的行為進行測試。例如，汽車工程師通過駕駛虛擬車輛或參觀虛擬建筑來驗證其是否符合用戶的需求，實現了創建虛擬模型、在虛擬現實環境中測試、最后送到智能工廠進行生產的生產流程。 在電子商務應用中，VR/AR可以提供虛擬現實的零售和購物體驗。例如，VR/AR構建的虛擬購物平臺讓消費者能夠在線瀏覽帶有試衣間和T臺的實體商店的效果，還可以使用模型掃描技術在虛擬世界中試穿衣物，感受它們在現實中會呈現出來的樣子。 在真實場景復現的應用中，VR/AR可以協助視覺、聽覺和物理刺激來模擬場景，這將使人們能夠沉浸式體驗緊急情況或風險情況，如太空任務、滅火、環境災難、軍事和警察訓練，這類應用還可以用來評估專業人員或畢業生的工作技能水平。 VR/AR是構建元宇宙的基礎技術 最后，約瑟夫•斯發基斯探討了未來VR/AR的接受度和影響。他指出，VR/AR并非最新涌現的技術，上世紀80年代第一臺VR設備就已經被應用于工業生產，現在VR硬件已經在游戲行業得到普及。 相關市場分析數據表明，全球VR市場的規模將在3年內達到480億美元，6年內達到690億美元。約瑟夫•斯發基斯預言：“隨著關鍵技術的深度融合，VR/AR技術將會發揮更大潛力。”他指出三個促成VR市場規模急速增長的因素：一是低成本VR消費設備的出現，比如由手機驅動的VR頭盔和兼容VR的電腦；二是關鍵技術的融合能力，比如足夠快的寬帶網絡和計算能力；三是連接設備之間的可以實現完全沉浸式的技術，這些設備包括傳感器、攝像頭、麥克風、智能手機、眼鏡，以及其他我們暫時無法想象的設備。 “VR/AR技術正在為元宇宙奠定基礎,這將是一個基于VR/AR技術的超級平臺。”約瑟夫•斯發基斯認為，元宇宙將把社交媒體、線上游戲和生活應用等場景融合在一起，共享同一個數字經濟，元宇宙將使我們開發和應用知識的能力倍增。 約瑟夫•斯發基斯最后指出：“人們對于元宇宙的未來尚未形成統一看法，但我相信，這其中所涉及的大多數技術和實驗將產生持久的影響，并在未來20年里得到廣泛應用。” |
