欧洲科学院院士、奥地利国家科学院院士迪特•斯马尔斯逖克 (Dieter Schmalstieg)：虚拟现实和增强现实产业的价值链都从现实世界开始

从现实世界到情境想象，然后再回到现实世界，在这场有关虚拟现实与增强现实的旅行中，现实世界是虚拟现实梦想开始的地方。10月19日—20日，由工业和信息化部、江西省人民政府共同主办的2021世界VR产业大会云峰会在南昌召开。在10月19日上午举行的主旨演讲环节，欧洲科学院院士、奥地利国家科学院院士迪特•斯马尔斯逖克 (Dieter Schmalstieg)发表了题为《从现实世界到环境可视化的循环》精彩演讲。他在演讲中表示，虚拟现实和增强现实产业的价值链都是从现实世界开始的，现实世界向人们提供了大量的数据。这些数据是人们通过某种扫描或测量方式生成的，基于这些数据，人们建立了一个数字模型。

沉浸式可视化具备赋能多领域潜力

来自现实世界的数据是构筑虚拟现实，特别是增强现实世界的关键。在2021世界VR产业大会的主旨演讲环节，迪特•斯马尔斯逖克通过视频演讲，带领与会者进入了一场从现实世界到情境想象，然后再回到现实世界的旅行。

“想一想空间数字模型。”迪特•斯马尔斯逖克在视频演讲中表示，通过空间数字模型，人们可以创建建筑信息系统、结构图或者工业厂房，甚至整个整个地球。

“再想一想微软的飞行模拟器。”迪特•斯马尔斯逖克表示，现在微软的飞行模拟器建立了一个完整的地球模型，这款模拟器是使用在施蒂里亚地区开发的软件制成的。如果人们使用这些数字模型，就可以把它们输入模拟器，来得到更多的数据和模型。

“比如，您可以模拟洪水或地震等自然灾害发生时出现的情况，并进行安全评估。”迪特•斯马尔斯逖克在本次视频演讲中谈道，“或者您也可以分析制造过程中的材料压力，最终得到模拟数据和模型数据。”他表示，这些数据都是可视化的，目的是让人们更好地理解数据。

迪特•斯马尔斯逖克以地质变迁为例阐述道，时间的推移会导致地质变迁的发生或者是引擎内部的流动，这是从单纯数字中很难理解的东西。但是可视化图片就会使这些难题迎刃而解。如果人们将可视化技术与虚拟现实技术结合起来，就可以实现沉浸式可视化。通过虚拟现实技术赋予的更多自由，沉浸式可视化让人们通过身临其境的逼真方式体验数据。

沉浸式可视化具备赋能多个领域的潜力。迪特•斯马尔斯逖克在演讲中表示，在员工培训、驾驶模拟、飞行模拟或机器人遥操作等领域，沉浸式可视化是一种非常有效且具备很强吸引力的工具。但任何事情都并不是万能的，沉浸式可视化也有做不到的事情。迪特•斯马尔斯逖克表示，这件事就是让一切都变得虚拟。

情境可视化帮助用户

接下来，迪特•斯马尔斯逖克向与会者描述了这样几个场景。当人们外出，来到一个真正的任务位置时（如在工厂里），会需要其他组件。在这种情况下，人们需要对周围的环境进行情境可视化。在建设地下设施的时候，在挖开地面之前，建筑工人可能会想知道地下埋的究竟是什么，比如电线、煤气罐等等。在开始挖掘地面之前，工人们希望有一个三维可视化场景与工地相叠加。在远程协助场景中，工人们需要寻求帮助，但是这位可以提供帮助的专家此时正在其他洲，不能亲自到场来协助工人。面对这一状况，人们需要自发地创建一个三维模型。该三维模型的创建不仅要非常迅速，还要极为精准。即使是在反光表面、玻璃或者是透明表面这样比较难加工的材质上，该模型的创建也要做到快速和准确。

以下这种情况正变得越来越常见。迪特•斯马尔斯逖克在演讲中举例道，在一个有机器、有嵌入式传感器的物联网环境中，当人员去执行任务，做一些维护或检查等事情时，他们手头没有现成的可用信息，但是他们可以通过网络从位于其他地方的指挥控制中心去检索这些信息。当他们实际处于某个任务执行位置时，他们需要迅速理解所看到的信息。这种对信息的快速理解可以通过对环境的精准定位，以及在数据产生的地方迅速叠加可视化来实现。

“也许在您地下室的某个地方有一个传感器，这个传感器可以提供读数，比如冷却系统的热读数。”迪特•斯马尔斯逖克在演讲中举例道，“然后这个可视化的数据就显示在冷却系统的旁边，这样用户就可以知道他所拥有的五个冷却系统中，哪一个是即时系统。”迪特•斯马尔斯逖克表示，这对于人类用户来说，毫不费力地就可以实现。

增强现实技术将有更广阔应用空间

这些关于情境可视化的例子非常具有说服力。迪特•斯马尔斯逖克在演讲中指出，以上几个案例有一个共同点，那就是情境可视化都把数据带回了现实世界。由此可见，情境可视化与其他可视化不同的一点就是，情境可视化可以回到现实世界，它会转到数据所属的位置。

目前，迪特•斯马尔斯逖克正在研究这一新兴领域。在他看来，增强现实技术的应用将不仅仅局限于纯粹的娱乐领域，该技术将有更广阔的应用空间。迪特•斯马尔斯逖克坦言：“精灵宝可梦是一款非常有趣的游戏，但它并不是增强现实技术应用的终点。增强现实技术的应用也可以成为工业界和情境可视化领域的重要工具。”

增强现实技术是一个充满精髓的领域。迪特•斯马尔斯逖克认为，该技术的应用只是一个开始，人们需要对该技术进行更多的投入。

“我们需要更好的显示屏，需要更好的云计算能力，我们还需要对用户进行教育，来提高他们的可视化素养。”迪特•斯马尔斯逖克表示，“我们需要样式、惯例和最好的实践来展示情境可视化中的事物。”

迪特•斯马尔斯逖克继续谈道，人们还需要支持增强现实技术响应式设计的软件框架。“要知道，移动网站的响应式设计意味着，在每台设备上，在每一个屏幕尺寸上，你都能得到合适的图片。

迪特•斯马尔斯逖克表示，人们需要同样的东西来处理现实世界中诸多不同的情况，进而查看增强现实技术的内容。“这将是一个亟待解决的重要问题。”迪特•斯马尔斯逖克说道。