沉浸式虛擬仿真系統:為了嫦娥五號奔月,VR/AR都做了什麼?
虛擬實境技術起源於航空工業,最早應用於飛行模擬仿真及平視顯示、頭盔顯示等領域。航空工業長期從事虛擬實境技術領域的研發和應用,不只是有著齊全的專業門類,還有著深厚的技術積累和豐富的應用經驗。VR/AR等黑科技在航空航天等領域的應用更是為該領域的發展做出了巨大貢獻。
11月24日4時30分,我國在中國文昌航天發射場,用長徵五號遙五運載火箭成功發射探月工程嫦娥五號探測器,開啟我國首次地外天體採樣返回之旅。為了這次嫦娥五號任務,在航天科技集團五院月球樓搭建了一個「月球模擬實驗室」。航天科技集團利用AR技術把月面地形搬到了地面實驗室內進行模擬實驗。
著陸器降落到月球後,有兩個探頭會拍攝三維立體圖像回傳到地球,地面工作人員會根據該三維立體圖像來重構這一片風暴洋的著陸點位置的實時場景。得益於三維重構技術以及AR技術的加持,嫦娥五號的月球土壤採樣將會更加精準可靠。
除了傳統的電視直播,我們還可以在VR直播中見證嫦娥五號的成功發射。雖然是凌晨4點,但VR直播間內仍有幾十萬人在觀看。VR直播讓觀眾即使身處世界各地,也能身臨其境地感受到發射時的地動山搖。
嫦娥五號著陸器和上升器組合體著陸後通過全景相機環拍成像並回傳,有網友將嫦娥五號拍攝的照片製作成VR全景視頻。讓我們以著陸器的視角看月球,仿佛身在月球之上。而且嫦娥五號拍攝的月球表面「高清大片」,放大後甚至可以看清楚每一粒塵土。
在載人航天項目中,VR通常用來對太空人進行培訓。通過VR模擬出太空艙的環境,讓太空人在逼真的沉浸式的環境中適應並進行訓練。在虛擬的空間中學習太空艙內的開關和控制面板並與之進行虛擬交互,並在機組人員顯示屏上讀取實時數據。無論是水星計劃、雙子星計劃還是阿波羅計劃等太空探索計劃,航天員都要至少花費1/3的訓練時間在模擬器上。
VR的培訓功能經歷了航空工業的驗證,並逐漸推廣到多個領域。VR逐步成為越來越多的學校的第一選擇。例如醫護專業教學中運用較多的幻境醫護虛擬仿真實訓平臺,就是通過VR創建一個虛擬實訓環境,學生在其中進行實訓練習,更加直觀逼真。而且不受時間空間的限制,也不存在安全隱患,可多次重複練習,大大降低了實訓成本,提高了實訓質量。
如今VR已經從航空工業領域深入連接到了我們的日常生活中,有一些VR線下體驗館可以讓你親身體驗穿梭在太空中探索宇宙的奧秘,還可以體驗太空人的日常訓練和國際空間站的日常工作,實現你的宇航夢。