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5月24日，中视典数字科技有限公司了其新一代虚拟现实平台软件VRP12.0，并提出了建立虚拟现实生态圈的计划。“合理的生态圈应当由技术研发、产品开发、应用集成等多个环节组成。中视典希望与更多业内厂商合作，共同将虚拟现实产业做大。”中视典CEO方浩表示。
应用日渐广泛
随着科技的不断发展，虚拟现实产业已经几乎在各个产业链都有应用，除航天与军事之外还包括公共安全、重工机械、矿业勘探、展馆旅游、市场活动以及市政设计规划等领域。
记者了解到，借助以往的VRP系列软件平台，中视典虚拟现实技术在教育业已经得到较成熟的应用，在军事、公共安全、重工机械、矿业勘探、医疗、数字娱乐、展馆旅游以及市政设计规划等领域已有成熟解决方案。例如，北京理工大学、北京师范大学都和中视典结成了合作关系，并在逐渐推进虚拟数字校园的建设。另外，很多电影的拍摄过程中也用到了虚拟现实技术。
不过，相对来说，虚拟显示技术还处于起步阶段，其产业链并不完善。记者了解到，目前中视典所做的很多项目，很大程度上都是和相关行业的用户经过反复交流，了解行业需求后再合作开发的。如果虚拟现实要渗透到更多行业应用中，就需要与更多更了解行业用户需求的系统集成商、独立软件开发商合作。圆桌论坛上，中视典首席战略官费广正表示，中视典已经做了相关规划，将在未来几年与更多的集成商合作，将虚拟现实技术应用到更多行业。
新版本更注重交互
中视典此次推出的VRP 12.0版本虚拟现实平台中，更加简单易用的开发界面和更直观的交互方式是最大的亮点。
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关键词：VR技术；虚拟现实技术；互动；环境设计
由于核心技术的发展，虚拟现实技术正在广泛被用于各个领域，笔者研究在环境设计中利用计算机生成虚拟3D环境，使用适当的显示设备，传输用户的视觉、听觉、触觉、感觉，使他们能够体验和交互虚拟环境空间，获得身临其境的感觉，同时游客也可以直接参与各种动态变化的解决方案。
一、传统环境设计方案展示缺陷
目前，中国传统的环境设计有很大的局限性。设计师很难把他们的作品完美地呈现给用户。同时用户对设计本身的体验也很低。传统的渲染和动画允许设计师与用户之间传递相对缺乏完整性的信息。
1、可以反映出更精确的设计、混凝土和建筑基于地形的位置，但这个计划并不直观，形象反映了忠实的效果，也不能允许用户从感性的角度理解外观、结构、颜色、材料。
2、无论手绘或计算机辅助绘图，可以随意用户显示，这是当前环境设计最常见的方法。专业人士倾向于非常现实的渲染图，但静态和特定视角的空间效应，无法准确描述功能空间之间的一致性。
3、建立模型：通过一个微型景观设计给用户，用户可以在模型和不同的角度观看内容，效果更好的提高用户的自主和探索的欲望。但是这个表单只能在一个特定的范围中完成，用户无法适应。
4、建筑动画近年比较受欢迎，它结合了人体模型的优点，使用视频显示用户媒介，从脚本特点的角度来看，在特定时间，特定方位，观众可以鸟瞰、俯视、穿梭等方式观看整体设计，还可以模拟各种天气、动物和行人。但是观察者只能根据设置好的摄像机和角度来浏览，不能让决策者在任何访问和观察的设计中，实现真正的人机交互。
二、环艺项目虚拟展示的基本特征
虚拟现实技术引入环境设计中，可以描述太空计划的各个部分，实现用户之间的人机交互操作，强调以人为本。从直觉，身临其境，人机互动理念和超现实主义等几个方面进行分析。
1、直观完整的信息传递，从语言表达变为简单的图像表达，多媒体演示文稿和图片传递给它的内容也越来越丰富、完整和清晰。从原始社会的结语到历史书，越来越复杂的猜测是计算机信息的记忆变得越来越复杂。虚拟现实技术的诞生使人类信息传播的方式获得了解放，改变了传播信息的理念。VR技术将思想与现实相结合，效果比模型或渲染图更好，通过实时演示提高整体效果和完整性设计方案的可行性与实用性。
2、人机交互从环境和自然程度的反馈，用户可以操作的空间设施在一个虚拟环境方案中。虚拟现实为用户提供更全面的体验，用户可以根据自己的意愿与任何对象在虚拟世界中感受和体验现实环境，这是成为虚拟显示环境艺术设计发展的驱动力。虚拟现实技术使个性化的解决方案在虚拟环境中变得更加开放，你可以选择你想要看到的空间环境，能够展现出完全尊重他们意愿的过程。凭个人直觉不会影响他人的情绪。虚拟数字环境的现实，可以放弃世界纯粹的理想材料束缚在现实中，用户自由漫游在虚拟环境艺术项目中显示内涵非常丰富，符合时代个性化的特点和订购的特点。打破了工作和游客之间时间和空间的界限，可提前帮助用户路径规划后续生活习惯等等，这不是普通的显示，这是优势凸显其价值所在。
3、思想超现实，在虚拟世界中寻求真实的东西，甚至比真实的东西更深动，实际上在这个过程中虚拟和现实的界限比较模糊，前者比后者更具吸引力和超现实的美。环境的概念和超越的目的是把想象放在想象的翅膀上，极大地拓展人类认知的范围。你可以添加不同的样式和功能，也可以把你的立体眼镜带进测试。然后让用户体验，让公众参与更好的管理设计，在这个平台的帮助下，做到更好的规划，更好的安排设施来促进决策的民主化。设计师们可以通过虚拟现实技术在景观和景观的外观设计之前，在未来的计算机设计效果中进行设计。
三、基于VR技术的环境设计方案优势
1、实时渲染：可以确保虚拟系统运行30赫兹图像刷新率，高于目前的3D场景渲染图片，只需要0.3秒，如果使用电脑渲染3D需要很长时间。这是因为渲染软件是通过计算对象的整个空间信息，如材料质地生存最终效果，一般来说，把一个高质量渲染需要数十分钟，甚至数小时。
2、三维空间场景：传统方式需要数十分钟，甚至几十个小时去呈现建筑动画视频，如果观众想通过其它的视点来观察，需调整相机进行渲染是唯一的方法。但是VR技术在三维场景中，用户可以自由上下左右移动。每秒超过30次的图像刷新率可以替代现场观众，轻松地沉浸在自由游戏和探索的虚拟空间中。
3、自由互动：传统方式花在渲染和构建动画时钟上的时间是被动和不现实的，缺乏与观众互动。从当前市场分析，传统方式的价值越来越低，VR技术价值越来越高。VR技术虚拟显示可以让观众在三维空间中自由穿梭和观察，主要是与用户建立虚拟空间，打开一扇门、打开电视、打开壁灯、变换墙面壁纸、木地板体验等都可以随意操作和使用。O计师通过此种方式可以将环境设计方案直观展示给观众，呈现出不同的层次信息，从更多更深更有效的计划理解研究分析与评价，为下一步设计奠定坚实的基础，利用虚拟现实技术实现环境设计方案，研究设计方案的丰富性意味着其身临其境的沉浸感和强大的交互性，以弥补传统的显示方式的不足。
四、结论
如今，VR技术在环境设计各个领域被广泛运用，改善了传统设计的局限性，并且节约了后期因设计不满意而导致的资源和人力的浪费。通过公司平台搭接VR技术公司合作交流，将虚拟现实设备与设计集合，使得客户第一时间亲身体验设计样例，置身于相对真实的模拟空间，极大提高客户参与感。设计师们将会把他们的天赋带到能力当中，每个灵感都会带给用户体验的感动。引入虚拟现实技术将会逐渐受到设计师们的重视和青睐。
参考文献：
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虚拟现实系统的关键技术及成本构成主要包括以下几个方面：
1.动态环境建模技术：虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容。动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要，利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可以采用CAD技术（有规则的环境），而更多的环境则需要采用非接触式的视觉建模技术，两者的有机结合可以有效地提高数据获取的效率。这里的开发成本主要表现为环境三维模型和贴图带来的系统空间及时间占用，如果不能较好的优化模型和贴图将会严重影响整个系统的视觉效果及运行速度，大量浪费计算机系统资源，甚至导致复杂场景环境无法实现。
2.实时三维图形生成技术：三维图形的生成技术已经较为成熟，其关键是如何实现“实时”生成。为了达到实时的目的，至少要保证图形的刷新率不低于15桢/秒，最好是高于30桢/秒。在不降低图形的质量和复杂度的前提下，如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。随着新一代高性能图形处理器三维渲染技术的实用化，经过适当优化模型贴图的虚拟环境实时生成已不再是系统设计的成本瓶颈了—大多数主流图形处理器已可以轻松胜任此项任务，不必再增加额外的开发成本。
3.立体显示和传感器技术：虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展。现有的传感器技术还远远不能满足系统的需要。例如，数据手套有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便等缺点；虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高，因此有必要开发新的三维显示技术。由此可见，现有的立体显示和传感器技术还远远不能满足高仿真度虚拟环境的构建要求，并且由于技术的不成熟性还极大的提高了系统开发的成本。据统计系统开发成本的40%以上将消耗在该方面，因此是低成本虚拟现实系统开发必须解决的问题。
3.仿真控制技术：自然环境中的各物体之间是有相互作用的，简单的说就是各种力场的存在特性。几乎所有的运动和交互动作都要涉及到约束力学，这意味着仿真环境及身处其中的用户应该在合理的作用力影响下活动。因此虚拟现实系统需要模拟环境中出现的大量物体的材料及物理力学特性，单从需要仿真的数量及类型上看就会极大地增加系统实际的工作量及成本，更何况虚拟环境中物体之间纷繁复杂的相互影响关系了。事实上针对这些问题现代工程物理学也没有一种简单有效的解决方法，故而要想找到合理简单的数学模型并最终形成算法是虚拟现实技术的重要研究方向。就目前的情况来看仿真度要求越高算法的实现就越困难，系统开发成本就越巨大。
4.系统集成技术：由于虚拟现实中包括大量的感知信息和模型，因此系统的集成技术起着至关重要的作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等等。目前的虚拟现实系统开发通常都是单独开发相关的部分，致使系统存在开发难度及工作量巨大、可重复利用率低、通用性差等缺陷，这也是系统开发中成本高昂的重要原因之一。
二、虚拟现实系统的构成
虚拟现实系统的设计开发须涉及到人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制等多个学科，一般来说完整的虚拟现实系统由以下几部分构成：
1.传感器模块：是用户与虚拟环境的接口，一方面接受用户的操作并将其作用于虚拟环境；另一方面将操作结果以综合形式反馈给用户，使用户形成对虚拟环境的感知。
2.检测模块：用于检测分析由传感器模块接收到的用户操作，并将其转换为系统操作指令传输给控制模块操控虚拟环境。
控制模块：是仿真系统的核心部分，既可以仿真控制虚拟环境以应对用户操作，又可以将虚拟环境的反馈通过反馈模块控制传感器使用户获得仿真体验。
3.反馈模块：接收来自控制模块的处理信息为用户提供实时反馈。
4.建模模块：获得现实世界的三维表示，并由此构成对应的虚拟环境。
三、低成本化虚拟现实系统解决方案分析
使虚拟现实系统在工业产品设计生产方面无法大规模应用的高昂开发成本，主要来源于高精度三维环境模拟，高度真实的动力学仿真设计及高度沉浸感的交互式感觉器及三维显示技术等几个方面。综合来看，虚拟现实系统对虚拟环境及虚拟交互的仿真度要求越高则系统的开发成本就越大，因此有必要提出适度仿真的概念，以解决当前高成本阻碍应用的问题，至于完善的问题尽可以在应用扩展的同时，随着技术的发展逐渐解决。
首先，合理的选择虚拟三维环境模型的建模方式和优化方法就可以大大节省对系统资源的消耗，如手工建模方式中的可编辑多边形建模，就可以在环境或物体尺寸精度要求不高的情况下，以少量的多边形网格和极少的代价获得非常精致的视觉效果，而使用有效的优化方法还可以进一步提高网格的效率。同时选择通用化成熟的商品建模工具也可以大大提高建模的效率，使原来用编辑手段实现的效果开发变得简单、快捷，这就大大降低了相应的成本消耗。
其次，在工业产品的大多数虚拟现实应用中，降低对传感器及立体显示的似真度要求也可以在降低成本的前提下保持相对较好的环境沉浸感，比如，技术比较成熟的环幕显示技术，虚拟洞穴显示技术虽然还不是立体显示技术，但其视觉效果已可以满足大多数的沉浸交互应用了，而使用传统的鼠标指点设备代替复杂的数据手套等高技术传感器，虽然对用户的沉浸体验有很大的影响，但依然可以满足大多数的低成本系统的要求，而开发成本却可以极大下降。
在力学仿真方面，可以通过降低系统的粒度即降低系统复杂度来达到适度仿真的目的，也就是说可以只仿真最主要的力场相互作用，而使用模仿动力学如预设动画来处理非关键相互作用，就可以大大降低仿真设计的复杂度，从而控制成本，当然，粒度的选择要依据实际问题进行精确的优化和选择。
最后，使用成熟的系统集成来台可以避免重复开发带来的巨大成本和时间消耗，增加系统的复用率及通用性，此类系统通常都可以提供相当理想的实时渲染引擎及灵活开放的设计架构，对系统开发的管理和接口控制也能提供低成本的支持，因此是实现低成本的可靠保障。
【摘要】虚拟现实与仿真技术在工业产品设计生产方面的应用有十分广阔的前景。仿真难度大、成本高昂是此类系统应用的主要障碍，适度仿真及高效的解决方案是实现低成本化的关键。
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（江西省交通运输厅规划办公室，南昌 330008）
（Jiangxi Transportation Department Planning Office，Nanchang 330008，China）
摘要：随着我国经济的迅速发展城市化进程在不断加速，传统城市规划方法已经无法满足日益膨胀的城市发展规模，因此虚拟现实技术以其无可比拟的优势被城市规划设计者迅速使用。本文通过虚拟现实技术在城市规划中的应用案例来分析虚拟现实技术的优势。最后论述了应用新技术为城市规划发展带来切实且可观的利益，应在当前城市快速发展的时期大力提倡使用新技术新方法为城市规划建设出力。
Abstract： With the rapid development of economy and the accelerating process of urbanization in China， the traditional urban planning method has been unable to meet the growing scale of urban development， so the virtual reality technology with its incomparable advantage is used by urban planning designers quickly. This paper analyzes the advantages of virtual reality technology through the application cases of virtual reality technology in urban planning. Finally it discusses that the application of new technology has brought practical and remarkable benefit for urban planning development. So it should be vigorously advocated to use new technology and new method for the urban planning and construction in the current period of fast urban development.
关键词 ：城市规划；虚拟现实；利益
Key words： urban planning；virtual reality；interests
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）18-0191-03
作者简介：肖莹（1983-），女，江西南昌人，工程师，本科，研究方向为路线规划；邓强（1979-），男，江西横峰人，工程师，本科，研究方向为土木工程。
0 引言
当前，信息技术的快速发展及其在各个领域的普及应用推动着城市信息化水平不断提升。城市规划和管理领域逐步引入虚拟现实技术和三维仿真系统，城市规划建设将迎来一场创新型技术革命，城市发展理念将更加超前。以往，我们主要依靠二维GIS数据处理技术来规划和管理城市空间，城市信息处理以平面设计图纸、数据表格、沙盘模型为主，场景、条块分割，人们很难将城市空间的数据模型与现实场景联系起来，因此三维虚拟城市必将成为未来城市规划与管理的主流技术。采用城市仿真系统和虚拟现实技术可以对城市规划要素数字化和可视化处理，引入交通运输、房地产、能源、水、粮食生产和照明解决方案等，据此做出城市未来发展规划。
1 虚拟现实与城市仿真的概念
虚拟现实技术（VR）即通过技术手段，构造出一个虚拟化的场景，通过各种摄像头、传感器等设备，让用户拥有仿佛身临其境的接近现实的体验。虚拟现实技术基于3D模拟技术展示城市现状及未来场景，不仅融合了地理信息系统和数据分析功能，还可以在三维空间中模拟多套设计方案进行比选、优化、评估和审核，以便于协调各部门作业进度，为日常管理工作提供指导依据。
城市虚拟现实技术实际是虚拟现实技术应用在城市规划与管理领域的一种视景仿真技术。笼统来讲，它是借助计算机信息处理技术基于GIS数据构建3D模型，然后运用贴图的方式，在三维模型上铺贴卫星影像及航空影像，使之具备逼真的纹理。数字交通系统让城市交通更加规范便利，城市地理空间框架系统、地下管网系统、城市三维仿真系统，使整个城市从地面到地下实现了立体化、数字化、精细化管理。比如深圳经伟度科技有限公司自主研发的高精度的三维仿真系统(CCVRS)，其应用覆盖城市设计、城市管理和城市生活等方方面面，能为三维数字城市系统的构建提供完整的解决方案。
2 城市规划设计中常规方法与虚拟现实技术优劣分析
2.1 城市规划设计中常规方法存在的问题
规划与管理城市空间时，首先应该设计一套规划方案，用以指导日常管理工作。当前，设计人员常用建筑沙盘模型、建筑效果图和三维动画进行城市规划设计。严格来讲，这三种技术在实际应用中都存在局限性。比如，建筑沙盘模型只能获得建筑的鸟瞰形象；三维效果图只能提供静态局部视觉体验。三者之中，具备三维动态模拟功能的只有三维动画，但其缺乏实时交互性，观察者只能沿着固定路线进行观察。
2.2 虚拟现实技术应用与城市规划设计的优势
揉合了二维GIS、多媒体、网络科技、遥感、VR技术与城市仿真系统的虚拟现实技术是目前城市规划、建设、管理、服务实现数字化的主要路径，它能为城市数字化提供三维可视化管理和规划辅助决策支持功能。
①从三维可视化看，虚拟现实为城市规划与管理提供可视化的方法。系统通过显示不同建筑方案同周边建筑群体的相互关系，真实再现规划建筑和现状建筑的空间关系，并能适时修改高度、方向、体量、色彩等，使得规划评审专家和决策者可以从多个观察角度直观的对比多个规划设计方案，帮助规划决策者更加清楚直观地确认合理方案从而提高规划管理水平，减少决策失误和盲目性，提高规划评审质量和提升评审决策的科学性，使规划管理更合理、更科学、更透明。
②从管理功能看，虚拟现实技术正逐步实现与是自称是规划同步，以便在规划设计城市模块空间时实时展示最新虚拟规划内容，使各模块与周边环境有机融合，为实际开展城市规划与管理工作提供客观依据。事实上，虚拟现实技术就是一种城区规划与量化管理的工具。而空间信息与属性信息一体化的城市仿真系统是通过3D建模构造一个可视化仿真环境，然后将已有设计方案置于三维模型中进行优化设计，从而为城市空间量化管理提供指导依据。
③从系统扩展看，VR技术一体化操作平台具有足够的软硬件接口和功能扩展模块，可以将各职能部门集中起来统筹运作，完全按照城市真实的空间布局进行规划与设计，通过优化城市空间布局，疏通城市交通网络，同时构建公共安全服务及灾害防控体系，提高规划与管理效率。
3 虚拟现实技术在小区规划设计中的应用案例
东湖名苑小区应用虚拟现实技术进行建筑规划和设计，取得了喜闻乐见的成果。
3.1 虚拟现实技术下的小区规划特点——全过程规划设计
将小区信息资源纳入空间坐标体系中加以整合，严格按现实楼盘方位设定比例模拟真实场景。在小区占地面积的基础上设计楼盘方位、建筑风格、建筑布局等，再与现实场景进行对比和调整。运用虚拟现实技术模拟小区真实场景，再通过调整模块参数进行优化设计，既节省时间，又减少了人力和财力的投入。
3.2 虚拟场景设计及三维建模的实现
①从AutoCAD中分类提取小区数据建立原始模型。要求先通过AutoCAD、3DMAX按照小区实际空间布局描出三维模型的局部特质，然后借助SketchUP（绘图大师）进行填充、完善，最终生成虚拟小区三维立体模型。建模后，运用实时绘制技术来消减最终绘制的场景复杂度，提高三维模型的逼真程度。
②借助VRMLPAD开发工具，通过其中的VRML实时动态交互程序丰富城区规划与管理行为。VRML的内联节点可以将城区空间场景无缝对接，以实现空间漫游。
③虚拟场景的渲染：将整个小区分割成若干个空间场景，借助OpenGL和计算机物理内存进行图形渲染，使场景更加逼真。如果计算机虚拟内存达不到设计要求，可以进行场景动态分块。
④建立实时多方案数据库。在虚拟三维空间中虚拟多套规划设计方案进行对比分析，最后筛选出最优方案。
3.3 人机交互接口设计
设计好空间场景后，借助专业的输入设备和视觉跟踪设备进行虚拟场景感知。虚拟现实系统中的人际接口为人机交互提供了一个路径，使体验者充分运用人体感官感知三维环境，并与之互动。人机交互提高了人对环境的感知程度，因而必将成为人际接口设计中的一个主流趋势。
3.4 小区虚拟规划建模实现步骤
小区虚拟规划建模是基于虚拟现实建模语言对小区的空间环境进行整体规划，使之形成一个完整的虚拟小区模型。
3.4.1 小区建筑的整体设计相关数据，场景中建筑物分布的硬性数据参数以及建筑物的具体数据，绿化的设计以及小区休闲场所的安置。提取小区规划所需求的各种要素，如建筑风格、建筑形态、楼体样式、景观环境、建筑密度以及小区楼体布置等。
3.4.2 进行三维建模，利用多种3D建模软件虚拟小区环境（如图1）。
3.4.3 在已有虚拟模型的基础上引入若干套设计方案，从虚拟场景中进行比选、调整和方案优化，以实现场景替换。切记要实时储存每次修改的场景方案。根据最终方案构建大空间数据库，并引入后台管理模块方便维护和管理。
3.4.4 体现虚拟现实系统的交互性，设置人机交互接口，利用特定输入/输出设备进行虚拟场景漫游。（图2）
4 应用效果分析
通过在东湖名苑小区规划设计中应用虚拟现实技术得到了不错的效果，具体效果分析如表1所示。
从表1可以看出，通过应用虚拟现实技术，小区规划设计无论是设计周期还是设计费用都有大幅度的降低。
5 结束语
随着技术研发不断推进，虚拟现实技术有望进入高速发展期。斯坦福大学虚拟人类接触实验室主任杰瑞米说：“就在两年前，虚拟现实技术还在以龟速前进。对技术而言，硬件设备的重量越来越轻，效果更逼真，造价更便宜。对软件而言，我们已经跨过了转折点。”本文则重点分析虚拟现实技术在城市规划中的应用。它运用三维虚拟技术模拟真实场景，使人们更加直观的了解城市的现状资源与发展前景，同时也便于开展项目洽谈、实地调研、现场办公、招商引资等工作。目前，VR技术在城市规划管理领域的应用越来越多，尤其是应用在人机交互领域的深度和广度将不断拓展，将有更加全面的发展，为建筑设计规划和城市未来发展开拓更广阔的前景。
参考文献：
[1]亓传伟，段新华.虚拟场景建模技术研究[J].价值工程， 2011（13）.
虚拟现实解决方案范文5
用3D虚拟技术来重构整个世界,这是全球 3D 技术和产品全生命周期管理解决方案提供商达索系统的CEO Bernard Charlès,在近日上海举行的达索系统2010年PLM峰会上表达的愿景。
建模与设计、试验与分析、演示与互动,3D技术的应用在今时今日已不可小觑。我们不仅可以看3D电影和3D版世界杯的转播,就在与我们的生命息息相关的生命科学领域,,3D技术的应用也在日益推广、加深。
3D虚拟雪景游戏
减轻烧伤者的治疗之苦
烧伤患者在接受治疗的时候,除了要忍受受伤初期的伤痛,还要忍受后续伤口护理所带来的疼痛。为了缓解这种疼痛,华盛顿大学医学院的疼痛治疗专家正在使用一种由医生开发、借助3DVIA Virtools构建的SnowWorld 3D虚拟现实(VR)游戏,来转移患者对疼痛的注意力。
华盛顿大学医学院的虚拟现实研究员Hunter Hoffman博士以及疼痛与催眠专家Dave Patterson博士,采用视频游戏技术在1998年共同开发了SnowWorld的第一个版本。SnowWorld能够把烧伤患者的注意力吸引到了一个冰雪峡谷,那里雪花纷飞,患者可以堆雪人、打雪仗。
Hoffman表示:“SnowWorld的良好效果得益于它可以令人身临其境地感受到冰雪峡谷。对于烧伤患者而言,看着护士处理他们的烧伤创口并不是一种愉快的经历,特别是对孩子来说。让他们沉浸在SnowWorld里,可以让他们暂时脱离现实世界,转移他们对疼痛的注意力。”
虽然SnowWorld初见成效,但研究人员感觉如果能够让患者更加深入地沉浸在这样的环境中,可进一步减轻疼痛。于是,Hoffman和Patterson转而求助于华盛顿大学的Howard Rose和Ari Hollander,并申请使用该大学的人机界面技术(HIT)实验室。
Hollander是3D浸入式技术方面的专家,而Rose则擅长设计虚拟环境。他们共同创建了Firsthand Technology――一家以“让技术为人类服务”为宗旨的严肃游戏(serious game)公司。该公司还开发其他类型的技术应用,既有治疗严重创伤后遗症的应用,也有医疗场景培训应用。此外,他们还进行软件界面优化,以增强虚拟现实环境中听觉、触觉和视觉的真实感。
Hollander表示:“我们原来是用其他软件应用来开发SnowWorld的各个版本的,但我们需要更加灵活的软件。于是,我们选择了达索系统提供的3DVIA Virtools重新开发了SnowWorld,使其更加便于修改。3DVIA Virtools的灵活性让SnowWorld的开发人员能够更加简易灵活地测试各种实验的假设,发现更好控制疼痛的相关因素。以Hoffman要求我们变换视场范围为例,如果在其他的平台上我们需要花费大量的时间,但借助3DVIA Virtools,我们可以既快又好地进行微调。”
3DVIA Virtools的优势之一是便于非编程人员使用。Rose表示:“我可以把我的构思直接变为实践。使用3DVIA Virtools,我们不再需要一大群编程人员,一个灵活的小团队就能做很多事情。Firsthand是一家小公司,Virtools让我们能够开发出各种技术应用,满足我们客户各种各样的需求。”
3DVIA Virtools的渲染功能让设计人员能够开发出动态着色效果和角色动画,这是3DVIA Virtools在众多类似价格的虚拟现实解决方案中独树一帜的地方。Rose表示:“使用3DVIA Virtools,我们能够使用颗粒、着色和细致的纹理来实现非常逼真的体验。”
Hoffman说:“在由3DVIA Virtools开发的SnowWorld里,雪花看上去就跟真的一样”,强烈的逼真感可以令人感觉身临其境,从而提高减轻疼痛的效果。“这款软件充分利用了目前计算机运转速度加快的优势,3D的应用空间显著增强。”
编程速度是另一项关键优势。Hollander表示:“3DVIA Virtools内置的功能和灵活性有助于加快原型设计。我们的客户非常满意地看到他们的设计思路进展迅速,通过强化协作设计流程,提高了最终产品的客户满意度。”
现在的临床治疗效果表明,在很多情况下,患者不仅能感觉到疼痛感下降,而且脑部扫描的结果显示,患者与疼痛相关的脑部活动也下降了50%。
3D建模
分析优化“第二心脏”
心力衰竭可以通过药物、去纤颤器、内植心脏泵,乃至心脏移植加以治疗。但没有哪一种疗法对任何人都适用,而且植入的泵设备也往往会带来副作用和各种问题。新西兰奥克兰市立医院的胸外科手术专家和高级研究员William Peters博士认为应该有更好的治疗办法。
Peters曾发明过一种微创旁路系统。他表示,普通的植入式血接触设备(比如左心室辅助器LVAD)可以拯救等待心脏移植病患的生命,但患者必须长期服用抗凝药。虽然这样可以避免血液结块,但会增加中风的危险,而且某些心脏辅助设备的可靠性还存在问题。
作为替代方案,Peters构思了一种被称之为“C-Pulse”的新颖泵系统。它在体内发挥作用,但不是在血液循环系统内。C-Pulse包括一条环绕主动脉的缠带,外面有一层可使血管的外壁膨胀和收缩的膜(气囊)。气囊产生的正负压使主动脉的脉动与心脏同步,从而增加循环系统中的血液流量,降低心脏的负荷。该设备由放置在体外的电池供电泵系统提供动力。
Peters为他的构思申请了专利,并组建了Sunshine Heart公司进行设备的开发和测试。当气囊可以按人体模型比例进行放大的时候,公司决定采用更为先进的设计和开发方法来缩短交付时间,提供满足内科医生要求的长期性能保证。
Sunshine Heart公司的机械工程经理Scott Miller表示:“由于C-Pulse基本上是永久植入的,我们需要保证我们的物理设计得到足够优化,能够为我们提供所需要的长期抗疲劳性能。我们决定使用有限元分析(一种数值分析方法,计算精度高,能适应各种复杂形状),以计算的视角进行研究。”
Miller和一家产品开发小组与技术工程软件服务公司Matrix Applied Computing Ltd.保持着亲密协作关系。该公司建议在真实仿真阶段使用达索系统的Abaqus有限元分析软件。该软件主要用来为C-Pulse缠带、气囊与主动脉之间的互动情况建立分析模型。Miller表示:“有限元分析是一个迭代过程,由于设备的工作方式、组装方式和使用的材料的特殊性,我们需要一些特别的方法。”
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AI和高级机器学习：应用AI和高级的机器学习可以帮助一系列的设备和服务实现智能化，其中包括物理设备、应用以及服务。
智能应用：在未来的十年里，几乎每一款应用程序、服务都将包含一定程度的AI技术。这将形成一个长期的趋势，这些趋势也将会促进AI和机器学习的发展，并增加在应用和服务中的使用范围。
智能对象：比较典型突出的例子就是自动驾驶汽车、无人机，以及未来将会出现越来越多的智能厨房和智能家居产品。
虚拟现实和增强现实：VR和AR的功能将与数字网格相结合，形成更加无缝的设备系统。这个系统可以整合来自用户的信息流，为用户提供超个性化的应用程序和服务。
数字孪生：在未来的十年里，将会出现数以亿计的数字孪生。它们将被企业用于规划设备服务、经营工厂、预测设备什么时间会出现故障、如何提高运营效率，以及帮助新产品的开发等等。
区块链和分布式分类账：未来区块链技术将会分为音乐、身份验证、权利登记以及供应链等领域，使用率会越来越高。
对话系统：对话系统将从聊天机器人演化到更广泛的数字网格，而数字网将扩展成为更大范围的端点的集合体，我们将会每天利用它们进行交互互动。
网格应用和服务体系架构：它们将会通过物联网连在一起，并将会展示多层次和跨越传统边界的API，这将有助于促进服务的可拓展性、敏捷性和技术的再次利用。
数字技术平台：数字技术平台是数字业务的基石，由五个重点数字技术平台组合成：即信息系统、客户体验、分析和智能、物联网以及I务生态系统。
自适应安全架构：物联网的边缘是非常脆弱的领域，将会出现很多安全漏洞，他们需要不断提供新的修补工具和流程。因此再创造物联网平台的时候，安全性是必须要考虑到的问题。
IBM和爱立信携手推出5G芯片
IBM和爱立信日前联合公告，宣布成功推出了应用于未来5G基站的硅基毫米波相控阵集成电路。根据公告，该相控阵集成电路在28GHz毫米波频率下工作，并已经在相控阵列天线模块中成功演示，为未来5G网络铺平了道路。该产品是两家公司历时两年的合作成果，结合了IBM在高集成相控阵毫米波集成电路和天线封装解决方案的优势，以及爱立信在设计移动通信电路和系统的技术积累。
这个模块包含四个单片集成电路和64个双极化天线，模块尺寸约为2.8 英寸×2.8英寸，几乎是主流手机一半的大小，这是支持 5G广泛部署的必要尺寸，尤其是在室内空间和密集的大城市区域内。IBM指出，相控阵列天线模块的并行双极化运作方式能够形成两个波束，同时保持接受和发送模式，进而使服务的用户数量增加一倍，该设计同时还支持低于1.4度的波束扫描精度。
SAP中国本地数据中心启用，将提供四款云解决方案
在日前举办的“转型云端，创新未来”SAP 2017新春媒体沟通会上，SAP大中华区正式公布了 2016 年第四季度及全年财报。SAP大中华区在第四季度实现了非常闪亮的业绩，并以年度云业务三位数和核心软件业务两位数的增长势态，实现了历史最佳财年，业绩再创新高。这也是 SAP 在大中华区连续第三年取得强劲的业务增长。
凭借在助力客户实现商业价值、培养杰出本地人才和推动卓越运营等方面取得的突出成就，SAP大中华区荣膺公司董事会颁发的“2016 年度最佳大区奖”。大中华区成立于2013年底，是SAP所有独立大区中最年轻的一个。这一奖项彰显了SAP始终践行把中国作为“第二故乡”的承诺。SAP全球高级副总裁、SAP大中华区总裁纪秉盟 （Mark Gibbs） 表示：“2016年SAP在各个领域都取得了辉煌的成就，包括打造以客户需求为出发点的产品、积极建立合作伙伴关系，以及培养建立具有高度责任感的员工队伍。展望2017，SAP将以加速向云端拓展作为战略转折点，这必将成为我们创新未来、助力客户实现数字化转型的成功基石。”
SAP同时宣布，本地数据中心现已正式启用，向中国客户提供四款基于云的解决方案，包括SAP Ariba、SAP Hybris Cloud for Customer、SAP Business ByDesign以及 SAP Cloud Platform。2016年，SAP扩展了与中国电信旗下的中国通信服务股份有限公司的合作，并与阿里云建立了战略联盟，携手合作伙伴，共同在中国市场推出这几款新的云产品。
施耐德收购3D软件公司MWPowerlab
施耐德电气近日宣布收购业界领先的3D实时技术的软件公司MWPowerlab s.r.l.。该收购为施耐德电气的工业软件产品组合带来了先进的虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术，客户可以受益于加强的沉浸式仿真和培训功能以及先进的3D可视化功能。该技术可进一步提升施耐德电气企业级资产绩效管理平台。
此前，施耐德电气和MWPowerlab在提供沉浸式操作员培训和模拟仿真解决方案方面拥有多年合作历史，可在全球范围内提升安全标准、提高劳动力效率和资产绩效。施耐德电气中国区软件业务总经理徐哲表示：“虚拟现实和增强现实技术正迅速成为提供操作员培训、模拟仿真和资产管理解决方案的行业标准。此次收购确保了施耐德电气客户可以享受最先进的技术以及良好的用户体验。此外，MWPowerlab为我们带来了行业领先技术和高素质人才，这将显著提高施耐德电气软件组合的价值。”
