無孔不入的仿真幻真擴(kuò)真技術(shù)

1、無孔不入的仿真幻真擴(kuò)真技術(shù)             有一種技術(shù)正像水銀瀉地一樣無孔不入地波及全球，而且屢有新發(fā)展，那就是“三真”，即仿真、幻真、擴(kuò)真技術(shù)。 要去的地方“先去”仿真     “仿真”技術(shù)，即“模仿真實(shí)”技術(shù)，也稱“模擬”技術(shù)。以前我們認(rèn)為：飛行員要訓(xùn)練與作戰(zhàn)，必須“真”進(jìn)座艙，把飛機(jī)“真”飛起來。但現(xiàn)在已經(jīng)知道：在升空之前，可以先在地面進(jìn)行幾十、上百小時的“模擬”飛行。 海灣戰(zhàn)爭時，位于美國猶他州的厄本斯和薩乍蘭公司特別繁

2、忙，在它的一個圓頂房間里,價值600萬美元的F-16模擬系統(tǒng)日夜運(yùn)行，在包括氣象條件在內(nèi)的數(shù)據(jù)庫支持下，不僅可以訓(xùn)練飛行員,而且可以做“任務(wù)預(yù)演”：在重點(diǎn)飛行任務(wù)執(zhí)行前，根據(jù)搜集到的多方面情報信息，用計算機(jī)生成沿任務(wù)航線的視景，讓飛行員因應(yīng)對策，長官則給予評價，再反復(fù)演練修正。美軍早在1991年1月就批準(zhǔn)了“建模及仿真管理計劃”，要求在諸軍種合成教育、訓(xùn)練、作戰(zhàn)、研究與發(fā)展、試驗(yàn)與鑒定、分析、生產(chǎn)及后勤保障中加強(qiáng)建模與仿真技術(shù)的應(yīng)用。 不能去的地方“能去”幻真     “幻真”技術(shù)，即“夢幻真實(shí)”技術(shù)，也稱“夢幻”技術(shù)。隨著計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，人與計

3、算機(jī)交互“對話”僅靠窗口的二維界面就不夠了。對人來說，最習(xí)慣的還是像日常生活那樣進(jìn)入三維世界中，以致希望到達(dá)從未到達(dá)過或不可能到達(dá)的境界。 “幻真”技術(shù)使人戴上特制的風(fēng)鏡式或頭盔式立體顯示器，可以看到模擬三維環(huán)境的立體圖像；戴上立體聲耳機(jī)，可以聽到模擬環(huán)境的各種聲音；戴上由光纖制作的傳感手套(數(shù)據(jù)手套),則在手的各活動關(guān)節(jié)都安有傳感器以測定人手的位置、手勢及各種動作。這樣一來,不僅有身臨其境之感,而且可以做各種操作,使人與環(huán)境融為一體。 目前，“幻真”技術(shù)依復(fù)雜程度可分為4類:桌上型（類似看電視節(jié)目)、體驗(yàn)型(部分與人對話)、完全體驗(yàn)型(穿上體驗(yàn)服,再現(xiàn)全身動作)和房間型(人進(jìn)入仿真環(huán)境)。它

4、有不少的名稱:虛擬現(xiàn)實(shí)、虛擬真實(shí)、人工現(xiàn)實(shí)、人造世界、機(jī)控宇宙、遠(yuǎn)地呈現(xiàn)、遠(yuǎn)地現(xiàn)場控制我國著名科學(xué)家錢學(xué)森則主張稱“靈境”技術(shù)，這是引用我國傳統(tǒng)文化中的文義，意指：幻真技術(shù)使人在醒覺狀態(tài)下能產(chǎn)生“靈境”的經(jīng)驗(yàn)。 “幻真”技術(shù)的突出特色是能在危險邊界條件下進(jìn)行“極限作業(yè)”(如可到達(dá)海底或火山口)而又不危及硬件和人的生命。其用途已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出早期的為了培養(yǎng)飛行員或宇航員的目的，像滑雪模擬器、鋼琴模擬器、電話模擬器已紛紛出現(xiàn)，設(shè)計師還可生成自己的龐大設(shè)備，再戴上頭盔去看設(shè)備內(nèi)層的情況；醫(yī)生可用來做“細(xì)手術(shù)”、“假手術(shù)”、“遠(yuǎn)手術(shù)”；運(yùn)動員則可以面對大屏幕組織“異地賽球”。 本來沒有的地方“也去”擴(kuò)真 “

5、擴(kuò)真”技術(shù)，即“擴(kuò)展真實(shí)”技術(shù)，也稱“增量真實(shí)”或“增量現(xiàn)實(shí)”技術(shù)。如果說仿真是：要去的地方“先去”；幻真是：不能去的地方“能去”；那么，擴(kuò)真則是：本來沒有的地方“也去”；即可以去“新創(chuàng)造”的地方，可以對環(huán)境設(shè)計重組，生成的環(huán)境更加復(fù)雜奇妙。 美國波音公司應(yīng)用擴(kuò)真技術(shù)以解決復(fù)雜零組件(如線圈)的裝配，在工人工作中可在眼前顯示有關(guān)裝配的各種圖表，并且可在頭盔顯示器中，映在要工作的部位上，像用油漆畫上一樣，這就省去了工人翻手冊的時間，從而提高工作效率；同時，該公司還利用這種圖形空間的疊加、翻轉(zhuǎn)、隱顯技術(shù)，迅速準(zhǔn)確地設(shè)計飛機(jī)，最新的波音777客機(jī)就是完全在電腦環(huán)境下設(shè)計的。   

6、  日本的松下公司則提供了一種“虛擬廚房”，使顧客現(xiàn)場把要買的廚具“安裝”在廚房中欣賞，不必等回家以后才知道喜不喜歡；美國西部公司則可讓技師在一幅三維地圖中“穿行”，以檢查地下、高空，以及摩天大樓墻內(nèi)和郊區(qū)湖底的成千上萬英里的電纜；而好萊塢則正在制作世界上第一部“足不出戶”的故事片 法國科學(xué)與生活雜志稱“擴(kuò)真”技術(shù)為“增量現(xiàn)實(shí)”技術(shù)?！霸隽楷F(xiàn)實(shí)系統(tǒng)”乃是顯示人與機(jī)器相互作用的一種新形式：借助一面半透明的鏡子，使一個人同時看到真實(shí)情景和屏幕圖像，從而使其看到的情景變得豐富。即：能顯影的眼睛上有半透明的鏡片，它可讓使用者直接看到實(shí)景，同時也能從一種微小的液晶屏幕（安裝在眼鏡架上

7、）看到反射出的圖像。 軍隊(duì)將首先使用微型化的“增量現(xiàn)實(shí)”系統(tǒng)。如美國海軍研究局提供了許多研制資金，并預(yù)計其會成為在敵方領(lǐng)土上執(zhí)行任務(wù)的美國部隊(duì)的絕妙的輔助設(shè)備。華盛頓海軍研究實(shí)驗(yàn)室的工程師已經(jīng)研制出一種“戰(zhàn)場增量現(xiàn)實(shí)”系統(tǒng)。今后一支空投到某一個作戰(zhàn)地區(qū)（與這個作戰(zhàn)地區(qū)有關(guān)的資料已事先存入了數(shù)據(jù)庫）的部隊(duì)將可以佩帶著這種系統(tǒng)前進(jìn)。在前進(jìn)中同時從眼鏡中接收到有用的信息，例如：地雷區(qū)的具體情況，敵人的倉庫所有這些信息都直接與實(shí)景融合在一起。 司令部會把了解到的新情況以圖像形式傳輸給戰(zhàn)場上的士兵。軍事行動的負(fù)責(zé)人會在幾十公里以外的地方根據(jù)新的情況修改行動計劃，并及時傳輸給作戰(zhàn)部隊(duì)，作戰(zhàn)部隊(duì)則可根據(jù)這些新信息修正自己的位置。 當(dāng)然,“三真”（仿真、幻真、擴(kuò)真）技術(shù)，實(shí)際可簡稱為“仿真技術(shù)”或“數(shù)字成像技術(shù)”,已列為美國“國家22項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)”之一。美國國防部向國會作的一次仿真表演，可以算作前沿仿真技術(shù)的一個縮影：它把在華盛頓由會場操作的4個仿真平臺(空軍F-16和陸軍武裝直升機(jī)等)與在美國其他位置操作的仿真平臺相聯(lián)，共同對加利福尼亞某一地區(qū)的作戰(zhàn)行動實(shí)時仿真運(yùn)行,獲得成功。不過，目前一些