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“最美科技人”鲍虎军:创造洞见世界的另一双眼睛 

2020-10-17 18:17 |浙江新闻客户端 |见习记者 李娇俨

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鲍虎军教授(左二)

如今,AR(增强现实)、VR(虚拟现实)等技术,正在影响、改变着我们的生活,让我们走向更美好、便利的世界。许多仿佛只能在科幻电影中见到的场景,已经开始实现。

这些充满想象力的科学技术,离不开守在实验室,和算法、模型战斗的科学家,之江实验室副主任鲍虎军就是其中的开拓者之一。

在第三届“最美科技人”的评选中,鲍虎军教授获得了这项荣誉。昨天,记者在之江实验室里见到了他。

提起这个称号,鲍虎军只是一笑了之,并不十分在意。但一说到自己的研究,他却变得滔滔不绝,讲到兴起处,便用双手开始比划,甚至从书架上拿出自己的著作,开始给记者讲解。就这样,一条最初筚路蓝缕,而今硕果累累的科研之路,也被铺陈开来。

2002年底,鲍虎军任首席科学家的973计划项目“虚拟现实的基础理论、算法及其实现”立项,开启了我国虚拟现实和增强现实技术的系统性研究。

鲍虎军说,虚拟现实技术,就是在计算机中创造一个与客观世界一致的虚拟世界,通过自然的交互,逼真、实时地生成可能被人们直接感知的信息,让人产生一种身临其境的感觉。这种技术在飞行器、航天飞机等高端设备的设计、制造和运维中,发挥了巨大的作用。如今,给我们带来丰富娱乐的电影特效、游戏场景的制作,也离不开它。

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2009年,这个项目得到持续的支持,并将重点转向增强现实技术的研究。

增强现实,即在虚拟现实技术的基础上,让虚拟模型与现实世界,根据用户的临场观察方位实时地注册融合在一起,形成一个虚实混合的世界。通过手机或头盔等移动显示设备,我们即可在所拍摄或观察到的实际场景中,同时叠加一些所需的信息,如走向地铁口时,就显示出可换乘路线、拥挤程度等相关信息。

同虚拟现实的凭空造物相比,增强现实技术建立在现实的基础上。虽然看似减轻了压力,但实则愈加困难。鲍虎军说,在自己的团队开始着手之前,这方面的研究才刚刚起步。所涉及的移动跟踪定位和融合呈现的软件,技术性能很差,团队中没有成员做过这方面的研究,只能硬着头皮啃。

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庆幸的是,实验室招到了第一个做增强现实技术研究的学生,章国锋。现在,他已经是浙江大学的教授。提起这个学生,鲍虎军一脸自豪,“他是第一个,做当时连我自己都不熟悉的研究方向的学生,还获得了全国百篇优秀博士学位论文奖”。

这两个项目的研究,持续了十年。最终在虚拟环境的高效建模和实时高保真绘制、虚实混合环境的实时移动注册和融合呈现等方面,取得了一批国际先进水平的研究成果,成功研发了虚拟现实和增强现实驱动引擎和支撑软件平台,并实现了应用。

十年研究,开花结果,他是如何把这块硬石头啃下去的?鲍虎军说,不断尝试、失败、再尝试,是他们的常态。在十年前,他和自己的团队在研究复杂模型的六面体网格剖分算法时,通过不断的努力,终于找到了关键的三维标架场的光滑表示和优化构造方法,但很快遇到了瓶颈——无法解决其参数化的退化问题。尽管他们后来导出了不退化的约束方程,但一直没有找到有效的求解方法。直到疫情期间一次组会上,终于找到了有效的求解方法。

鲍虎军说,虽然在遇到难以攻克的问题时,研究有时会被暂时搁置,但这些问题一直在大家的心中,经常会被拿出来重新去思考、去构想,不会放弃。如今,六面体网格自动剖分的研究已经过去十年了,他们走出了很大的一步,目前仍在寻找完美的答案。

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目前,鲍虎军和他的研究团队正在开展“数字孪生”技术的研究工作,他还在构想更美妙的世界。随着信息的获取、传输、存储、处理、分析、模拟和呈现等技术的迅猛发展,信息空间和现实物理空间将会日益融合,人类甚至可以在虚拟空间再生和增强,拥有千里眼、顺风耳、先知先觉等超自然能力的梦想,都可能逐步实现。

在鲍虎军看来,这些技术的实现,也是对5G和智能时代真正到来的检验。“这一切变为现实的时候,我可能已经八十多岁了。那个时候,最想通过这些技术,和50岁的我来一次沉浸式的交谈。”鲍虎军笑着说。

世界如何前进,应由我们自己定义。鲍虎军在用自己的方式,为人类创造洞见世界的另一双眼睛,而我们离不开这些始终望向未来的人。

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