虛拟仿真究竟是VR的前世還是今生？
9月8日，由江蘇省工程師學會主辦，鎂客網承辦的首屆江蘇
虛拟現實 發展大會在南京未來科技城盛大開幕。中國工程院院士譚建榮以及來自VR/AR行業頂級專家、知名創投機構、 創業團隊和各界媒體齊聚南京，為現場嘉賓帶去了一場行業狂歡。
和絕大多數虛拟現實大會不同，本屆大會不僅聚焦行業，就VR在各大領域的創新與落地問題進行了深入探讨，還對VR的“前世今生”進行了剖析。其中，譚建榮認為，VR有一個很重要的用途，就是仿真。在VR火爆于大衆之前，它其實就是數字仿真，并由此發展到如今的圖形、圖像仿真，這是一個從虛拟仿真發展到虛實融合的過程。
虛拟仿真究竟是VR的前世還是今生？
在談論這個問題之前，鎂客君認為有必要先為大家科普一下何為“虛拟仿真”？
20世紀40年代，伴随着計算機技術的發展，行業開始熱衷于新技術的試驗研究，虛拟仿真技術也就是在這段時間裡得以初步發展。它其實就是模拟技術，用一個系統模仿另一個真實系統的技術。
此種虛拟世界由計算機生成，以仿真的方式創造出了一個實時反映實體對象變化與互相作用的三維虛拟世界，不僅可以再現現實世界，也可以建構想象中的世界。使用者可借助視覺、聽覺及觸覺等多種傳感通道與虛拟世界進行自然的互動。“虛拟仿真就是用非正常的手段、技術及方法将正常所難以描述的場景重制出來。”譚建榮說。
從某種意義上說，虛拟仿真就是“虛拟現實”，它既是VR的前世，也是今生。
需求轉變，傳統行業産業更新急需新技術加持
如果說，大多數人眼中的虛拟現實是有較強娛樂性的，那麼虛拟仿真與娛樂VR最大不同就在于，其服務的領域更為垂直，且專業性極強。這也注定了其在出現之初就一直為行業所需要和使用着。
随着網際網路的發展和使用者需求的轉變，很多傳統行業，尤其是工業、建造等行業的發展模式開始漸顯落後，效率無法負荷需求，産業更新迫在眉睫。
舉個例子，隧道挖掘方面，傳統的做法就是讓機器進入隧道，将裡面的泥土挖出再運到隧道外面。但各地山體構造有所不同，其内部環境更是複雜，塌方等危險随時存在。即便裝置制造行業及管控能力有所發展，我們在這一領域的掌控能力也一直難有突破性進展。
而在虛拟仿真技術加入後，我們可以很好的對山體内部構造及隧道内環境進行模拟，在機器進入隧道進行挖掘之前預知各種突發危險，并研究出解決方案。此外，随着虛拟仿真系統的完善，不僅可以保證我們在隧道外部就可實時掌控隧道内的情況，還能夠根據其進展及時調整施工程序。
可以看到，在複雜的工作中，虛拟仿真技術正以有效、直覺的方式改變着原本的操作形式，在促進傳統行業産業更新上起到了舉足輕重的作用。譚建榮表示，虛拟仿真不僅節省了人力，還讓複雜變得很簡單。
從數字仿真到圖形、圖像仿真，這是一個從虛拟仿真到虛實融合的過程
相較于強大的功用，虛拟仿真技術的研發難點更值得一提。可以說，虛拟仿真技術是與人類對自然界客觀規律的認識一起發展的。
譚建榮說表示，從數字仿真發展到圖形、圖像仿真，其實就是一個從虛拟仿真發展到虛實融合的過程。
需求多，做到難，就是當下VR行業最大的難題
可以看到，虛拟仿真技術經過數十年的發展，其服務領域已經不再過于垂直，而是可以依據不同行業的需求給出不同的解決方案了。但這其中，走過的是一條鋪滿荊棘的道路。可以說，“需求多，做到難”，就是當下VR行業最大的難題。
就目前行業發展來看，不論是時下大熱的VR+教育、VR+旅遊，還是工業虛拟仿真，VR還無法完全滿足這些傳統行業對虛拟體驗的需求。因為想要做道真正的虛實融合，行業所要面對的不僅隻是模組化難題，還包括了來自如資訊內建、渲染、互動等技術領域的各項挑戰。
很顯然，目前行業發展尚未與使用者的需求發展同步，諸如清晰度低、暈眩、沉浸感不強的問題也一直沒有得到解決。而更加令人着急的是，我們已經知道問題出在哪裡，卻一直找不到很好的解決辦法，這也是導緻VR行業在一定時間内爆冷的主要原因。
想要實質性進展，行業需要先解決技術難題
“在我看來，行業需先解決技術難題，才能迎來實質性的發展。”譚建榮說。
僅就模組化來說，過去我們常見的不外乎隻有幾何模組化，如模拟一個汽車的外形等。但很顯然，這種單純的外觀模拟并不能給行業帶去實質性的幫助，甚至有時隻能算作是“搭積木”。
從目前的模組化效果來看，其離真實再現還相差甚遠，而這直接導緻了體驗者無法完全沉浸感于場景之中。這其中有兩個原因：
一、大規模場景的真實感模組化技術亟待加強，如模型優化、計算機圖形圖像處理能力的提升等。
二、對複雜對象進行實體模組化、行為模組化的能力不足，難以全面仿真事物的實體特性，無真實性。
仍以虛拟汽車體驗為例，相較于汽車外形，使用者對于車内部的燃料供給系統、起動系統、冷卻系統、潤滑系統及點火系統等的可視化則更為感興趣。為增強使用者體驗，行業需要将汽車的實體特性也以虛拟模型的方式表現出來。
是以，幾何模組化發展到了實體模組化，并在經過階段性的設計性能模拟後發展到了産品全生命周期的模拟仿真。而數字設計、幾何數字設計、裝備設計、加工工藝設計、裝備設計、維修設計，使用設計等都包含于其中。虛實結合，在最大程度上滿足了當下行業提升使用者體驗的需求。
互動性不強，沉浸感嚴重打折
在VR頭顯出現之前，虛拟仿真充其量就是個3D圖像。而随着VR頭顯在B端市場的初步普及，行業對沉浸感與互動能力的要求也越來越高。相較于簡單的3D圖像，VR頭顯裡的世界顯然更為真實，至少在某種程度上，VR頭顯給虛拟仿真帶去了不一樣的沉浸式體驗。
但正如之前所說，使用者需求的發展速度總是快于行業的。随着更多傳統行業，尤其是安防、醫療航空航天教育訓練等的加入，使用者對虛拟場景中各細節的真實度及互動的自由度有了更高的要求。
舉個例子，在虛拟鐵軌建造場景中，我們透過VR眼鏡可以看到施工現場，也能在戴上耳機後聽到嘈雜的施工聲，但我們無法感受到現場的風力，也無法在“拿起”工具時感受到它的重量。而這些，都極大的削弱了使用者體驗的沉浸感。
也是以，大規模場景快速實時渲染技術、虛拟環境力觸覺回報互動技術、融合語音識别的自然互動技術、複雜環境三維注冊與定位技術等的研發就尤為關鍵了。虛拟環境中，我們不僅要無延時的看到、聽到，還要能摸得到、感受得到。在虛拟場景中，我們應該是一個可以自由走動、交流的人，而不僅僅隻是一個看客。
顯然，這些并不是VR某一個領域從業者就可以解決的難題，它涉及到了計算機圖形圖像、晶片、系統、語音識别、圖像識别、動作追蹤等的多個技術研發領域。
AMD圖形事業部進階專家時昕表示，VR想要有爆發式發展，需要整個VR行業的衆技術從業者與市場緊密合作，共建完整産業鍊與可良性循環的生态。
總結
可以看到，傳統行業急需新鮮技術的加持，以促進其産業更新。但大多數的新技術發展周期較長，且總會經曆初時爆發——急速冷卻——趨于理性的發展階段，VR也是如此。
是以，從虛拟仿真到真正的虛實融合，注定不會一帆風順，我們要走的是一條荊棘之路。但可以相信的是，既然虛拟仿真在數十年前就可以獲得行業認可，在目前高新技術快速發展之時，虛拟現實也必将以更短的時間獲得使用者認可。
原文釋出時間：2017-09-14 22:03
本文作者：伶軒
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