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虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與科研儀器產(chǎn)業(yè)火花迸發(fā)，大有可為

[2018/6/11]

  虛擬現(xiàn)實(shí)也就是Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR技術(shù)，是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三度空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時(shí)、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(VR/AR)熱潮近年來接連在全球范圍內(nèi)引爆。目前，VR/AR技術(shù)已成功應(yīng)用于廣告?zhèn)髅、教育培?xùn)、房地產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療服務(wù)、文化旅游、互動(dòng)娛樂等領(lǐng)域，并為行業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇和升級(jí)機(jī)會(huì)。
 
  隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的儀器已經(jīng)不適應(yīng)快速、復(fù)雜的多參數(shù)的測(cè)試與測(cè)量，迫切要求測(cè)試、測(cè)量技術(shù)不斷改進(jìn)與完善。由于微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、超大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，儀器的功能和組成也發(fā)生了質(zhì)的變化。計(jì)算機(jī)處于核心地位，計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和測(cè)試儀器更緊密結(jié)合成了一個(gè)有機(jī)整體，儀器的結(jié)構(gòu)概念和設(shè)計(jì)觀點(diǎn)等都發(fā)生了突破性的變化。
 
  虛擬儀器的發(fā)展，是與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展緊密聯(lián)系在一起的，并適用于當(dāng)今越來越復(fù)雜的測(cè)試需求。虛擬儀器的不同功能模塊可以讓用戶自由地對(duì)儀器進(jìn)行定義，并且可以組合成為多種不同儀器，這讓它在具體使用中具有了突破性的功能。因?yàn)榛谟?jì)算機(jī)技術(shù)，虛擬儀器具有數(shù)據(jù)共享、使用靈活、攜帶方便、擴(kuò)展性強(qiáng)和無縫集成的特點(diǎn)，使用范圍日益廣泛。
 
  虛擬儀器技術(shù)中，軟件是關(guān)鍵，而軟件在智力資源豐富的條件下可以得到快速發(fā)展，這對(duì)于我國(guó)研究虛擬儀器是一個(gè)利好方面，可以幫助我們縮短與國(guó)外水平的差距。中國(guó)測(cè)控網(wǎng)認(rèn)為，可以預(yù)見在下一個(gè)十年，隨著人類科技的不斷發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新?lián)Q代，基于PC技術(shù)的虛擬儀器將對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和國(guó)防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面產(chǎn)生不可估量的影響，更將為中國(guó)制造2025規(guī)劃提供強(qiáng)大助力，為此，業(yè)界同仁需要共同努力。
 
  虛擬儀器基于PC的特性，使得它的發(fā)展之路始終與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合在一起。在接下來一段時(shí)間，可以預(yù)計(jì)，虛擬儀器將向網(wǎng)絡(luò)化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化的開放式體系結(jié)構(gòu)發(fā)展。此外，隨著PC移動(dòng)終端的技術(shù)發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)還將面臨著多元化的發(fā)展趨勢(shì)。隨著PC、半導(dǎo)體和軟件功能的進(jìn)一步更新，虛擬儀器的功能和性能已被不斷地提高，如今在許多應(yīng)用中，它已成為傳統(tǒng)儀器的主要替代方式。而虛擬儀器的各種優(yōu)點(diǎn)讓用戶可以放心地舍棄舊的傳統(tǒng)測(cè)量設(shè)備，接受更新型、以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的虛擬儀器系統(tǒng)。
 
  由于計(jì)算機(jī)的性能價(jià)格比不斷改進(jìn)，使虛擬儀器的價(jià)格更為大眾化，用戶不必再受限于傳統(tǒng)儀器的使用限制和昂貴的價(jià)格，進(jìn)一步降低了使用成本，減少了系統(tǒng)的開發(fā)費(fèi)用和系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用。此外，新型筆記本電腦又把虛擬儀器的便攜性和強(qiáng)大功能推向一個(gè)新的水平。所有這些必將加快虛擬儀器的發(fā)展，使它的功能和應(yīng)用領(lǐng)域不斷增強(qiáng)和擴(kuò)大。
 
  對(duì)于全球虛擬儀器產(chǎn)業(yè)來說，作為其誕生地，美國(guó)同時(shí)也是全球最大的虛擬儀器制造國(guó)。生產(chǎn)虛擬儀器的主要廠家有NI、HP等公司，目前生產(chǎn)數(shù)百個(gè)型號(hào)的虛擬儀器產(chǎn)品，在國(guó)際市場(chǎng)上有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，并且早已進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。相比較而言，中國(guó)國(guó)內(nèi)虛擬儀器研究的起步較晚，最早的研究也是從引進(jìn)消化NI的產(chǎn)品開始，但經(jīng)過多年研究，我國(guó)已經(jīng)在虛擬儀器開發(fā)方面形成了自己的特色。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，加快了企業(yè)的技術(shù)升級(jí)步伐，各行各業(yè)對(duì)于先進(jìn)儀器設(shè)備的需求更加強(qiáng)勁，為虛擬儀器在我國(guó)的普及奠定了良好的基礎(chǔ)。
 
  相比昂貴的科學(xué)儀器，虛擬僅僅需要一臺(tái)主機(jī)、一塊顯示屏、一個(gè)VR眼鏡和一個(gè)可操作的手柄，培訓(xùn)方便快捷、安全有效，相信一定能夠在儀器教學(xué)領(lǐng)域得到推廣。隨著虛擬儀器在不同領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，一套VR教學(xué)設(shè)備，配合不同系統(tǒng)就可以解決多個(gè)領(lǐng)域的難題，做到了一機(jī)多用。
 
科學(xué)在進(jìn)步，時(shí)代在發(fā)展。作為高端科學(xué)領(lǐng)域之一，科學(xué)儀器業(yè)也不能固步自封，一定要結(jié)合實(shí)際，積極了解不同領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，始終屹立潮頭，做科技領(lǐng)域的弄潮兒。