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虛擬現實(VR)工程技術人員—— 讓虛擬世界走進現實

寬闊平坦的馬路上,一輛輛“教練車”正在行駛著,學員們認真練習科目三內容,教練在旁邊認真指導。路旁駕校內,同樣有學員正在“教練車”裏訓練。只不過,這輛“教練車”不耗費燃油,只要戴上頭盔,就能“駕駛”。

現實與虛擬的交匯,發生在北京市大興區金星西路附近的一所駕校內外。這輛“教練車”叫作VR模擬駕駛器,是以逼真的視覺效果和體驗感,模擬真實的駕車環境,現在已經被廣泛地運用到駕校訓練中。

研發這款模擬器的人被稱為虛擬現實工程技術人員,是一種新職業。他們研發的各種虛擬現實産品十分吸睛。他們的日常工作也有著許多有意思的故事。

用代碼“講故事”

VR(虛擬現實)能做些什麼?概念很新穎,但實際用途普通人了解得很少。大多數人腦海中浮現的應該是VR遊戲:戴上頭顯(頭盔螢幕),看見一個模擬真實的世界。

趙蒼月是北京千種幻影科技有限公司的産品經理。在他看來,相較于娛樂,VR更能解決實際問題——模擬駕駛。趙蒼月和他的團隊研發的VR模擬駕駛器被應用於車輛駕照考試的科目二、科目三教學和安全駕駛培訓,“可以幫助學員掌握‘車感’、熟悉車輛結構,後續還能輔助練習、模擬考試、幫學員提高安全駕駛意識”。

談起自己研發的VR模擬駕駛器,趙蒼月語速飛快、滔滔不絕。然而他並非相關專業出身,“我的專業是機械,工作幾年後機緣巧合進入遊戲行業。”趙蒼月在遊戲領域接觸到VR,並最終在2020年投身進來,成為一名虛擬現實工程技術人員。從製作遊戲轉向VR並非難事,因為“底層邏輯都是代碼”。

“作家用文字給讀者講故事,而我們則是用代碼給VR模擬駕駛器‘講故事’。”趙蒼月表示,VR模擬駕駛器需要“輸入”,用代碼製作模擬路面場地的高解析度畫面、機動車模擬駕駛參數等內容,然後“喂”給VR模擬駕駛器,實現“輸出”。這其中需要用一些專業設備,如高精度螢幕來保證低延遲、不卡頓,使用加速度計等感測器來跟蹤頭部和身體動作……此時的VR模擬駕駛器如同功能豐富的機器人,可以向用戶傳遞精準的資訊。接下來,技術人員還要教會它“反饋”——利用代碼實現人機交互:打方向盤時應該呈現什麼畫面,踩剎車時應該呈現何種程度的震感……

現實生活中,可以向VR産品“講述”的“故事”有很多。除了模擬駕駛,根據2023年世界VR産業大會發佈的虛擬現實先鋒應用案例,VR還可用於模擬礦山生産實操、建築施工等工業生産領域,線上觀展等文旅領域,醫療實操等教育培訓領域,消防救援指揮視覺模擬、危險品管理與警情處置模擬和訓練應用等安全應急領域。

“在現實資源、指導人員有限的情況下,通過VR模擬場景反覆實操訓練,可以起到減能增效的作用。”趙蒼月説。

就VR模擬駕駛器而言,由於具有“透明車身”“鷹眼功能”“車輛軌跡”等功能,學員可以自行或借助AI分析出錯原因,“比如踩了離合但車沒開起來,駕駛器就會分析數據,告訴學員是因為沒松手剎,或是油離結合不好。”而教練則可以根據學員們的駕駛數據了解普遍存在的實操易錯點,進行重點講解。

根據統計,VR模擬駕駛器等智慧化教學手段可以節省90%的人工費用、50%的場地及練習道路成本和50%的車輛使用成本和油耗。因此,VR模擬駕駛器對駕校和學員來説都大有益處。

在細節中逼近真實

懷著好奇心,記者體驗了一次VR模擬駕駛器。坐進駕駛器,點選訓練科目,記者所戴的頭顯中便出現一條虛擬的直行馬路。慢慢開起來,從方向盤到離合、剎車,與真實駕駛非常相似。

此時,遠處迎面開過來幾輛車,記者不禁好奇:如果衝入對向車道,VR模擬駕駛器會如何“表現”?於是,記者將模擬車輛駛入對向車道,兩車碰撞時,身體有明顯震感,畫面中後面的車輛也會“自覺”停車。不止於此,倒車入庫時誤撞欄杆,直角轉彎時衝上路邊臺階……VR模擬駕駛器都會呈現與現實狀況十分相近的“反應”。

趙蒼月告訴記者,虛擬現實工程技術人員要不斷完善細微之處,在細節中逼近真實。研發測試間裏,記者見到貼有幾個不同汽車品牌的VR模擬駕駛器,這就是“細節真實”的體現之一。由於不同品牌車輛後視鏡(凸透鏡)的曲面以及剎車、加油的“腳感”等有所不同,因此,趙蒼月和同事們就根據真車進行調試,為學員帶來更真實的體驗。

趙蒼月向記者分享了一個試驗參數的故事:“去年冬天,北京下大雪,我們花了3天時間在辦公樓後面的操場上測試數據。”他回憶著,當時一方面收集了冰面上正常行駛的數據,另一方面採集了冰面急剎車的數據,“我們在腳踏板處安裝感測器,在車內外加裝攝像頭,團隊每個人輪番‘上陣’開車試驗,據此計算踩下不同程度的剎車與車輛滑行距離之間的對應關係,讓‘雪天駕駛’這個模組‘反饋’更逼真。”

類似的例子不勝枚舉。比如,在研發完成VR模擬駕駛器後,邀請教練試駕,進一步完善手動擋車科目二坡道起步中抬離合、松手剎與車體抖動幅度間的對應關係;電車和油車上坡時,驅動電機和發動機聲音有什麼區別等。“我們和教練關注的不太一樣,他們更了解車的結構和硬體設備,所以通過溝通,我們更正和完善了VR模擬駕駛器的更多細節。”趙蒼月説。

記者觀察到,VR駕駛模擬器還設有雨天、霧天、夜間、泥濘等模式及模擬高速拋物、超速追尾、車輛逆行等情景。其中最讓人驚訝的是“酒駕”場景,“它不用於科目二、三訓練,而是為了加強學員安全駕駛意識。”趙蒼月解釋説,“我們將畫面增加著色,使視覺達到醉酒的眩暈感,並更改代碼,使學員踩剎車或打方向盤時感受到延遲,以此模擬醉駕時的駕駛狀態,提醒學員切勿酒後駕車。”

因為對細節的嚴格把握,趙蒼月及團隊研發的VR模擬駕駛器如今已在北京絕大多數駕校投放,科目二、科目三共計40學時的訓練中,運用VR模擬駕駛器訓練佔到了20學時。趙蒼月還透露,最近正在研究賦予每輛車“個性”,比如有些車愛“鬥氣”,有些車文明禮讓,有些車喜歡點剎車……這樣才能更真實地模擬城市道路環境。

VR有無限可能

回望從業經歷,趙蒼月如數家珍:帶領團隊研發並不斷完善VR模擬駕駛器;公司與不少高校、科研機構有合作科研項目,並參與交通運輸行業標準《汽車駕駛培訓模擬器》(JT/T378—2022)的制定……4年來,趙蒼月見證了VR産業在國家政策支援下的“高歌猛進”。

談及對行業未來發展的看法,趙蒼月認為,“還有很長的路要走”。他向記者舉了幾個例子:進一步降低造價和使用成本,努力在大眾家庭中推廣普及VR;不斷提高用戶量,以此激勵VR産業創造更豐富的軟體生態等。

現在,有一些觀點質疑VR的未來。對此,趙蒼月有自己的見解:VR一旦賦能實體經濟,就會産生廣闊的發展空間和市場。具體到VR模擬駕駛器等培訓類産品,他表示,可以繼續加強個性化設計,讓産品更有針對性地服務用戶。

隨著AR(增強現實)、MR(混合現實)、元宇宙等技術和概念持續創新、不斷與VR加深結合,虛擬世界會一步步與現實世界“融合”,趙蒼月相信,這些新的技術和概念也會為VR、為虛擬現實工程技術人員的日常工作帶來新氣象、新挑戰、新進步。

行業發展靠技術支援、更離不開人才支撐。2018年、2019年,虛擬現實技術被相繼納入普通高等學校高等職業教育(專科)和本科專業目錄,4個電腦類、2個戲劇與影視學類、2個美術學類和3個設計學類專業均屬此範疇。

“之所以選擇幹現在這行,主要就是想追求創造性。”趙蒼月説,“這種技術最終能發展成什麼樣,完全取決於我們的想像力。”隨著政策進一步支援和人才隊伍發展壯大,他和團隊成員都相信,VR産業會有無限可能。

來源:人民日報海外版  責任編輯:石進玉

(原標題:虛擬現實(VR)工程技術人員—— 讓虛擬世界走進現實)