當(dāng)大多數(shù)人想到虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）時(shí)，他們想到的是一種互動(dòng)游戲體驗(yàn)，即玩家可以參與一種幾乎與現(xiàn)實(shí)生活一樣有趣的冒險(xiǎn)。
雖然虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的確在吸引人的領(lǐng)域引起了轟動(dòng)，但它也在一個(gè)不那么浮華的領(lǐng)域產(chǎn)生了影響——科學(xué)。
VR工具為研究人員、工程師和設(shè)計(jì)師的科學(xué)努力提供了全新的視角。這是他們第一次真正地走進(jìn)他們的實(shí)驗(yàn)、模型和設(shè)計(jì)中，去解決前所未有的新創(chuàng)意和挑戰(zhàn)。在過去的一個(gè)月里，《R&D》雜志著重介紹了VR所帶來的一些科學(xué)。
我們首先來看一下VR工具本身。雖然VR作為一種研究工具有很大的潛力已經(jīng)有一段時(shí)間了，但是由于很多早期的VR系統(tǒng)并不適合分析和研究的目的，所以它并沒有得到很好的利用。在我們的文章《沉浸式科學(xué)將VR工具帶入研究實(shí)驗(yàn)室》中，我們著重介紹了一家總部位于西雅圖的公司，該公司開發(fā)的“感知體驗(yàn)”不僅僅是人們經(jīng)常使用的簡單的可視化工具。這項(xiàng)技術(shù)是專門為生物醫(yī)學(xué)研究目的而設(shè)計(jì)的，它使科學(xué)家能夠處理他們的數(shù)據(jù)，并感覺自己就在他們正在分析的細(xì)胞或組織樣本中。它還賦予他們在三維環(huán)境中操作和改變不同方面的能力。
應(yīng)用程序
弗吉尼亞梅森大學(xué)Benaroya研究所（BRI）的科學(xué)家們正在利用這種工具，利用VR技術(shù)進(jìn)行針對(duì)自身免疫和免疫系統(tǒng)疾病的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)。BRI的研究人員不用在電腦屏幕上以有限的細(xì)節(jié)和有限的角度觀看患病細(xì)胞的圖像，而是可以利用VR對(duì)樣本進(jìn)行全面的分析。在“使用虛擬現(xiàn)實(shí)，研究人員可以更近距離地觀察自身免疫性疾病”這篇文章中，我們概述了BRI團(tuán)隊(duì)的工作，他們的工作重點(diǎn)是使用共聚焦顯微鏡和熒光標(biāo)記對(duì)細(xì)胞進(jìn)行成像，在這種情況下，他們能夠同時(shí)以高分辨率成像四種顏色。共聚焦技術(shù)可以構(gòu)建單個(gè)細(xì)胞或多個(gè)相互作用的細(xì)胞的光學(xué)幻燈片，這些幻燈片可以組合在一起，在VR中形成細(xì)胞的三維模型。
VR也可以用于設(shè)計(jì)領(lǐng)域。對(duì)于一名汽車設(shè)計(jì)師來說，創(chuàng)造一輛新車最具挑戰(zhàn)性和最耗時(shí)的方面之一就是在思考3D問題的同時(shí)必須用2D的方式進(jìn)行草圖繪制。總部位于英國的VR軟件公司Gravity Sketch正致力于為包括福特汽車公司（Ford Motor Company）在內(nèi)的汽車公司提供VR工具，讓設(shè)計(jì)師不僅可以用3D方式繪制草圖，還可以沉浸在草圖中，從而簡化設(shè)計(jì)過程。設(shè)計(jì)者甚至可以進(jìn)入汽車草圖中調(diào)整某些設(shè)計(jì)方面。我們在文章“使用虛擬現(xiàn)實(shí)，汽車設(shè)計(jì)師可以進(jìn)入他們的創(chuàng)作”中概述了這些努力。
教育
除了實(shí)際應(yīng)用，VR還可以作為一種科學(xué)的教學(xué)工具。學(xué)生獲得更好的理解在臺(tái)北醫(yī)科大學(xué)人體使用虛擬現(xiàn)實(shí)，闡述了我們的故事在世界上最大的“醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)解剖學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室。”臺(tái)北醫(yī)科大學(xué)功能10套萬歲專業(yè)耳機(jī)裝滿3 d工具論虛擬解剖軟件，允許學(xué)生自己培養(yǎng)和組織，多個(gè)用戶可以加入虛擬空間和人體解剖學(xué)示范經(jīng)驗(yàn)。這款新軟件包含了4000多個(gè)逼真的人體結(jié)構(gòu)、器官和生理動(dòng)畫。用戶可以在虛擬環(huán)境中行走，同時(shí)觀察身體的不同角度，包括骨骼、肌肉、組織、血管、神經(jīng)和器官。
VR在教育中的作用也在另一篇文章《新研究測試有效性，在課堂上使用VR的興趣》中得到了強(qiáng)調(diào)。這篇文章介紹了康奈爾大學(xué)的一名研究人員和教育工作者，他研究了虛擬現(xiàn)實(shí)作為一種教學(xué)工具與傳統(tǒng)方法相比的有效性。在她的實(shí)驗(yàn)中，康奈爾大學(xué)的本科生被隨機(jī)選擇參加三種學(xué)習(xí)方法中的一種——使用VR工具、計(jì)算機(jī)模擬或親身實(shí)踐的方法——來學(xué)習(xí)不同的知識(shí)。
下個(gè)月特別關(guān)注
下個(gè)月，《R&D》雜志將刊登一系列專門的文章，聚焦于“綠色”材料——對(duì)環(huán)境有中性或積極影響的材料。這些新材料，特別是當(dāng)它們被用來取代有毒或?qū)Νh(huán)境有害的材料時(shí)，有可能對(duì)地球和氣候產(chǎn)生重大影響。
圖文出自：rdmag
原文鏈接：https://www.rdmag.com/article/2019/02/r-d-special-focus-virtual-reality-scientific-applications
