關(guān)注【VR圈內(nèi)人】了解行業(yè)最新動(dòng)態(tài)，微信搜“vrquannei”加關(guān)注

　　虛擬現(xiàn)實(shí)憑借顛覆性的視聽沉浸感及全新的交互體驗(yàn)，對(duì)影視、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域帶來(lái)革命性的影響。在此背景下，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展被正式寫入“十三五”規(guī)劃綱要中，綱要中明確指出，大力推進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)等新興前沿領(lǐng)域創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化，形成一批新增長(zhǎng)點(diǎn)。因此，2016年被冠上VR元年的稱號(hào)，硬件、內(nèi)容、應(yīng)用等諸多方面呈現(xiàn)井噴式爆發(fā)，全球各大巨頭也在積極布局，先后推出自家的VR戰(zhàn)略。

　　上周我前往北京師范大學(xué)對(duì)周明全教授進(jìn)行獨(dú)家專訪，走進(jìn)科技樓敲開周教授的辦公室，我見(jiàn)到了繁忙而精神矍鑠的周教授。在此之前，我倆多次通過(guò)電話，周教授給我的第一感覺(jué)就是“忙”，先是國(guó)家文物局項(xiàng)目去西安、敦煌進(jìn)行考察，后又飛赴長(zhǎng)春、杭州完成科技部863課題專家驗(yàn)收，本次采訪前一天剛剛回到北京。雖然經(jīng)歷了舟車勞頓，但看不出有一絲疲態(tài)，將我迎進(jìn)門招呼我坐下，從桌子上拿起事先準(zhǔn)備好的采訪提綱和我聊了起來(lái)。

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　　學(xué)界泰斗周明全教授

　　“VR說(shuō)到底是可以實(shí)現(xiàn)人類夢(mèng)想的一個(gè)技術(shù)，人們心中有了夢(mèng)想，才會(huì)想要去達(dá)成這件事。人們的夢(mèng)想層出不窮，所以我們可以說(shuō)，VR永無(wú)止境?！北粯I(yè)界尊稱為“學(xué)界泰斗”的周明全教授的這一番話，鼓舞著很多奮斗在VR領(lǐng)域的從業(yè)者。要論VR技術(shù)、VR應(yīng)用，這位擁有40多年“科研+實(shí)踐”經(jīng)驗(yàn)的老教授無(wú)疑是最有發(fā)言權(quán)的。

　　周明全教授曾任十年北京師范大學(xué)信息科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)，目前是北京師范大學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)與可視化技術(shù)研究所所長(zhǎng)，同時(shí)身兼中國(guó)圖像圖形學(xué)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、教育部虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用工程研究中心主任等要職。自2005年起，先后創(chuàng)立了虛擬現(xiàn)實(shí)與可視化技術(shù)研究所、虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用工程研究中心、文化遺產(chǎn)與虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室。周教授經(jīng)常給同學(xué)們講的一句話是“搞科研沒(méi)有藩籬和界限”，他在計(jì)算機(jī)研發(fā)路上奮斗了40余載，演繹著許多計(jì)算機(jī)和其他學(xué)科的“跨界”故事。以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，圖形學(xué)、圖像處理、虛擬現(xiàn)實(shí)作為為主要方向，其研究成果應(yīng)用在文學(xué)藝術(shù)、考古、法醫(yī)、臨床醫(yī)學(xué)、交通管理等諸多領(lǐng)域。除此之外，周教授發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇；編寫學(xué)術(shù)專著教材10余部；獲得國(guó)家級(jí)、省部級(jí)的科技獎(jiǎng)項(xiàng)16項(xiàng)；培養(yǎng)出的莘莘學(xué)子遍布祖國(guó)天南海北。

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　　計(jì)算機(jī)發(fā)展趨于成熟，該VR了

　　周教授的虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)、數(shù)字復(fù)原兵馬俑技術(shù)、顱骨復(fù)原技術(shù)早已應(yīng)用于文物恢復(fù)及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。實(shí)際上，他是70年代我國(guó)最早期的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域工作者，改革開放后留學(xué)法國(guó)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖像處理專業(yè)，回國(guó)后最先開始研究計(jì)算機(jī)可視化，再后來(lái)延伸到虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域。對(duì)于這樣的研究過(guò)程，周教授稱 計(jì)算機(jī)的發(fā)展和VR的出現(xiàn)本身就是融會(huì)貫通的，VR的應(yīng)運(yùn)而生也是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的水到渠成。

　　最早的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備可以追溯到1962年；上世紀(jì)80年代中期，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備開始應(yīng)用在政府和軍事機(jī)構(gòu)中；到了80年代末，美國(guó)人Jaron Lanier明確提出了VR的概念。時(shí)間跨度近40年，為什么直至今日，VR才廣為人知，各行各業(yè)爭(zhēng)相追捧？

　　就周教授看來(lái)，現(xiàn)在所流行的VR軟硬件技術(shù)早在20多年前就有了，北師大在2005年便創(chuàng)立了VR相關(guān)實(shí)驗(yàn)室，VR在一些專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)不是新鮮事。只是近些年間，計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)多個(gè)方面得到了充分的發(fā)展， 計(jì)算速度、存儲(chǔ)量、交互方式等都相對(duì)成熟，VR作為新一代的計(jì)算平臺(tái)和人機(jī)交互方式掀起了一個(gè)高潮。周教授堅(jiān)定的說(shuō)：“該VR發(fā)展了！”

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　　VR、AR、MR技術(shù)實(shí)現(xiàn)基本相似

　　周教授不只一次強(qiáng)調(diào)VR是項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，即便是發(fā)展也必須遵循事物發(fā)展的規(guī)律，需要有一個(gè)沉淀和積累的過(guò)程，然后才能爆發(fā)出高潮。隨著投資界和社會(huì)對(duì)VR的不斷關(guān)注，VR在未來(lái)的形態(tài)讓我們不禁充滿期待。業(yè)內(nèi)有一種聲音，VR在未來(lái)會(huì)被AR、MR所替代，MR會(huì)是最終形態(tài)。

　　對(duì)此，周教授認(rèn)為，不管是VR、AR、還是MR，他們 都屬于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的細(xì)分領(lǐng)域，基本原理和關(guān)鍵技術(shù)近乎相似。。隨著行業(yè)拓展應(yīng)用或產(chǎn)品追求差異化，未來(lái)可能還會(huì)有更多細(xì)分。

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　　虛擬環(huán)境和交互方式是VR技術(shù)發(fā)展重心

　　緊接著周教授提出了自己對(duì)VR下一步發(fā)展的觀點(diǎn)。他表示，營(yíng)造逼真的多觸覺(jué)環(huán)境和創(chuàng)造自然的交互方式會(huì)是近期內(nèi)發(fā)展的重心。

　　多年以來(lái)，計(jì)算機(jī)主機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，交互技術(shù)卻相對(duì)緩慢。這就像一個(gè)人，即使有很強(qiáng)的記憶功能、運(yùn)算速度，可是沒(méi)有觸覺(jué)、聽覺(jué)、視覺(jué)，便不能發(fā)揮重要作用。起初計(jì)算機(jī)交互是二進(jìn)制的紙帶和數(shù)碼管，到現(xiàn)在是鼠標(biāo)和鍵盤， 人機(jī)接口一直成為計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用的瓶頸。

　　到了VR這一切將發(fā)生改變，必定會(huì)顛覆傳統(tǒng)的人機(jī)交互方式。具體來(lái)說(shuō)，VR是以運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)為核心，結(jié)合多學(xué)科、多方向交叉的新技術(shù)，能夠生成近似真實(shí)環(huán)境的視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)、感覺(jué)等感知信息的虛擬環(huán)境。 在VR環(huán)境中人機(jī)融合，通過(guò)逼真的畫面感和自然的交互方式讓人身臨其境，即可實(shí)現(xiàn)原傳統(tǒng)復(fù)雜的計(jì)算平臺(tái)所完成的工作。

　　周教授說(shuō)：“ VR將是未來(lái)人類和計(jì)算系統(tǒng)構(gòu)成的智能體之間的接口（Interface），它具有廣泛的透明性和普適性，是虛擬世界（Cyberworld）人類活動(dòng)不可或缺且無(wú)處不在的媒體?！?

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　　“VR+教育”進(jìn)入課堂還需要一段時(shí)間

　　之前提到VR是新一代的計(jì)算平臺(tái)，凡是可以虛擬的地方都是VR應(yīng)用的領(lǐng)域，未來(lái)“VR+”就像現(xiàn)在的“互聯(lián)網(wǎng)+”，無(wú)處不在的改變?nèi)祟惿畹姆椒矫婷?。說(shuō)到這里周教授點(diǎn)了點(diǎn)頭表示贊同，風(fēng)趣的說(shuō)：“VR可以加任何，加上誰(shuí)就是誰(shuí)！誰(shuí)就會(huì)煥然一新！”

　　先來(lái)著重說(shuō)說(shuō)“VR+教育”。周教授對(duì)于我們口中常說(shuō)的“知識(shí)就是力量”說(shuō)法有自己的認(rèn)識(shí)，他認(rèn)為知識(shí)是人類在實(shí)踐中認(rèn)識(shí)客觀世界（包括人類自身）的成果，學(xué)的好就可以獲得知識(shí)。但是知識(shí)就是知識(shí)，本身并無(wú)力量，只有知識(shí)運(yùn)用的好才能有力量，發(fā)揮其作用。

　　VR技術(shù)把知識(shí)提煉出來(lái)，以虛擬現(xiàn)實(shí)的形式呈現(xiàn)，形成V-Learning的學(xué)習(xí)環(huán)境，在虛擬環(huán)境中操作知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)，從而有效縮小“教育數(shù)字鴻溝”。學(xué)習(xí)內(nèi)容也可以更加生動(dòng)，比如：公式可以從枯燥的數(shù)字變成直觀的空間圖形；古詩(shī)可以從冰冷的漢字變成充滿生機(jī)的虛擬情景；學(xué)習(xí)開飛機(jī)、汽車在虛擬環(huán)境中可以變得真實(shí)又安全。

　　對(duì)于“VR+教育”，周教授提出了V-Learning的概念，也就是基于虛擬現(xiàn)實(shí)和可視化技術(shù)的教學(xué)環(huán)境、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)效果評(píng)價(jià)的完整體系。對(duì)于這種新概念的推進(jìn)，周教授表示目前還存在諸多難點(diǎn)。

　　首先，就是VR課程內(nèi)容的制作，內(nèi)容巨大且復(fù)雜，這就需要 教師、政府、公司三方面結(jié)合起來(lái)，有專業(yè)特色、社會(huì)責(zé)任、資金運(yùn)作，各自發(fā)揮特點(diǎn)，構(gòu)成有機(jī)的教育改革系統(tǒng)工程。

　　其次，相比之前D-Learning、E-Learning、M-Learning三個(gè)階段，V-Learning的 教學(xué)內(nèi)容、方式、管理完全不一樣了，對(duì)學(xué)生的測(cè)評(píng)也需要重新做規(guī)定。所以說(shuō)，VR真正進(jìn)入課堂還需要一段時(shí)間。

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　　“VR+醫(yī)療”進(jìn)入課堂還需要一段時(shí)間

　　同樣，醫(yī)療和教育一樣，都是對(duì)人類發(fā)展有益的事情。周教授為我展示了他們研制的虛擬手術(shù)計(jì)劃和3d打印的病人大腦、心血管。相比傳統(tǒng)2D的醫(yī)學(xué)圖像更加立體化，便于醫(yī)生找到患者的病灶所在，但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)還不夠。周教授表示VR+醫(yī)療在未來(lái)會(huì)有四大應(yīng)用方向。

　　其一，虛擬手術(shù)。有了VR技術(shù)之后，可以建立虛擬人體模型，訓(xùn)練醫(yī)生手術(shù)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象從小白鼠變成完美重現(xiàn)的虛擬人體。模擬出來(lái)的手術(shù)場(chǎng)景比真實(shí)遇到的情況還要多，這樣模擬訓(xùn)練的效果實(shí)際上就超過(guò)了真實(shí)的練刀。真正的病人手術(shù)是一次性的，原則上不能重復(fù)，失敗的代價(jià)很高。VR以病人的真實(shí)數(shù)據(jù)構(gòu)成虛擬模型，先在虛擬模型的人體上試做手術(shù)，觀測(cè)術(shù)后效果。這種虛擬手術(shù)允許失敗，待醫(yī)生可以確保成功了，手術(shù)方案才可以真正的在病人身上完成，手術(shù)成功率便提高了。

　　其二，康復(fù)治療。病人在運(yùn)動(dòng)康復(fù)的時(shí)候，虛擬現(xiàn)實(shí)可以讓他身處安全的虛擬治療環(huán)境中，去體驗(yàn)外面世界有障礙的地方，讓康復(fù)訓(xùn)練更加有趣的同時(shí)，真實(shí)地做一些動(dòng)作。而對(duì)于有恐高癥、自閉癥等疾病患者，通過(guò)建立特定的虛擬治療環(huán)境，進(jìn)行環(huán)境熟悉、交互訓(xùn)練，逐步達(dá)到糾正和改變的目標(biāo)，完成康復(fù)治療。另外，虛擬現(xiàn)實(shí)康復(fù)系統(tǒng)也對(duì)患者的訓(xùn)練過(guò)程全程跟蹤，實(shí)施評(píng)估、校正，達(dá)到科學(xué)康復(fù)的目的。

　　其三，虛擬內(nèi)窺鏡。傳統(tǒng)醫(yī)用光學(xué)內(nèi)窺鏡由于其實(shí)體介入，將給病人帶來(lái)不適，甚至引起壁穿孔出血，同時(shí)光學(xué)內(nèi)窺鏡進(jìn)入人體某些位置受限制，不可能面面俱到。周明全教授介紹了他們?cè)?002年研制的虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)，該技術(shù)以醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)放置虛擬視點(diǎn)于人體空腔位置，并真實(shí)的模擬繪制出人體組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)。虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)是一個(gè)完全無(wú)接觸的非介入式的檢查方法，可以多角度，多方位便于醫(yī)生觀察，因此在臨床診斷、外科術(shù)前準(zhǔn)備、術(shù)后評(píng)估、醫(yī)學(xué)教學(xué)等應(yīng)用有著巨大的前景。

　　其四，虛擬護(hù)士。虛擬醫(yī)療提供了癥狀自查、用藥查詢、醫(yī)生問(wèn)診、看病預(yù)約等功能，在一定程度上減少了醫(yī)患溝通的障礙，有利于改善醫(yī)患關(guān)系。虛擬護(hù)士將給予客戶更為貼心的服務(wù)，患者可以由此向醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)提供病情信息，然后獲得相關(guān)建議。美國(guó)一家公司研制的虛擬護(hù)士Sense.ly平臺(tái)集成了醫(yī)療傳感、遠(yuǎn)程醫(yī)療、語(yǔ)音識(shí)別、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，特別是其詢證系統(tǒng)（evidence-based system）可以根據(jù)病人的病史提供實(shí)時(shí)建議。

　　總結(jié)：采訪的最后，周明全教授說(shuō)：“虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展不是一蹴而就的，也不是一陣風(fēng)起來(lái)，又落下。虛擬現(xiàn)實(shí)是長(zhǎng)期發(fā)展的過(guò)程，今年虛擬現(xiàn)實(shí)在媒體和社會(huì)呈現(xiàn)井噴式的高潮，但是他的應(yīng)用不會(huì)立竿見(jiàn)影的收效，VR+將是一個(gè)“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”過(guò)程，然而這個(gè)趨勢(shì)是時(shí)代大潮。有理由相信，21世紀(jì)將是虛擬現(xiàn)實(shí)的時(shí)代，隨著VR技術(shù)在越來(lái)越多領(lǐng)域的發(fā)展，必然給人類帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益?！?/p>

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