網(wǎng)上世博會(huì)讓虛擬制造技術(shù)“一夜成名”，通過(guò)這一技術(shù)“搭建”起來(lái)的網(wǎng)上世博會(huì)，讓逼真精彩的3D場(chǎng)景呈現(xiàn)人們眼前。請(qǐng)關(guān)注——網(wǎng)上世博會(huì)能否助推虛擬技術(shù)發(fā)展？
2010上海世博會(huì)帶給世人的最大驚喜之一是被國(guó)際展覽局秘書長(zhǎng)洛塞泰斯譽(yù)為“革命性創(chuàng)舉”的“網(wǎng)上世博會(huì)”，它首次將具有158年歷史的世博會(huì)以三維游園的形式搬到網(wǎng)上。自去年11月12日，網(wǎng)上世博會(huì)正式啟動(dòng)。242個(gè)參展國(guó)家和國(guó)際組織、國(guó)內(nèi)31個(gè)省區(qū)市和港澳臺(tái)地區(qū)、“城市最佳實(shí)踐區(qū)”中的50個(gè)案例以及18個(gè)企業(yè)館，陸續(xù)在網(wǎng)上展現(xiàn)。
網(wǎng)上世博會(huì)是如何“搭建”起來(lái)，通過(guò)何種現(xiàn)代化手段成為世博會(huì)的導(dǎo)引、補(bǔ)充與延伸？這種技術(shù)未來(lái)可否大展宏圖？
打造一屆永不落幕的世博會(huì)
進(jìn)入網(wǎng)上世博會(huì)主頁(yè)，世博會(huì)園區(qū)的3D場(chǎng)景呈現(xiàn)眼前——藍(lán)色清澈的黃浦江上，有若干游艇來(lái)回穿梭。盧浦大橋的兩邊，是首期上線的44個(gè)展館。五大永久性標(biāo)志建筑“一軸四館”映入眼簾。右下角的藍(lán)色小精靈“海寶”，正隨機(jī)對(duì)已上線的展館簡(jiǎn)單介紹。
園區(qū)和展館的景觀有多種視角。遠(yuǎn)觀、近賞、平視、俯看，每個(gè)角度都是不一樣的風(fēng)景。網(wǎng)上世博會(huì)的場(chǎng)景非常逼真。比如，網(wǎng)上世博山東館，不僅有泰山日出的美景，漸次鋪開的杜甫《望岳》詩(shī)動(dòng)畫，觀眾還可通過(guò)三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)觀看到孔子等歷史名人的容貌動(dòng)作和活動(dòng)場(chǎng)所。
上海世博局新聞宣傳部副部長(zhǎng)、網(wǎng)上世博會(huì)項(xiàng)目總監(jiān)王立平介紹說(shuō)：“網(wǎng)上世博會(huì)最重要的功能有三：推廣世博會(huì)，讓更多人前來(lái)參觀；突破空間限制，彌補(bǔ)因路途遙遠(yuǎn)無(wú)法前來(lái)參觀的遺憾；在展期結(jié)束后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的形式將世博會(huì)的精華記錄下來(lái)，成為‘非物質(zhì)文化遺產(chǎn)’”。
網(wǎng)絡(luò)世博會(huì)突破了電視轉(zhuǎn)播在時(shí)差、播放權(quán)、無(wú)法選擇等方面的限制。使得全球超過(guò)10億的網(wǎng)民成為目標(biāo)受眾，將世博會(huì)的理念、精神及內(nèi)容在更廣范圍內(nèi)有效傳播。3D技術(shù)、視頻點(diǎn)播、虛擬社區(qū)等的技術(shù)利用使世博會(huì)不再是單方面的展示。
王立平表示，網(wǎng)上世博會(huì)包括展示、互動(dòng)和活動(dòng)三部分內(nèi)容，其中展示部分的功能在世博會(huì)結(jié)束后仍將長(zhǎng)久保存，使中國(guó)2010年上海世博會(huì)成為一屆永不落幕的世博會(huì)。
快速搭建三維虛擬場(chǎng)景
能實(shí)現(xiàn)如此強(qiáng)大的功能，首要技術(shù)當(dāng)屬虛擬制造技術(shù)。
從最初參與網(wǎng)上世博技術(shù)方案的撰寫和實(shí)施方案的論證，到網(wǎng)上世博會(huì)最終實(shí)現(xiàn)，上海理工大學(xué)虛擬制造技術(shù)研究院副院長(zhǎng)杜寶江是親歷者和見證者。
“對(duì)于虛擬制造技術(shù)，國(guó)際上并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，有些標(biāo)準(zhǔn)都是開發(fā)商自己定的。在造訪了很多相關(guān)技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家后，我們發(fā)現(xiàn)與開始的技術(shù)要求還是相差甚遠(yuǎn)。”杜寶江說(shuō)。
“操作要簡(jiǎn)單，非專業(yè)人士也能學(xué)會(huì)；可復(fù)制性要強(qiáng)，隨時(shí)隨地可進(jìn)行。為符合這些要求，我們開發(fā)了三維虛擬場(chǎng)景快速搭建制作技術(shù)?！倍艑毥硎尽榧訌?qiáng)游客對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)虛擬技術(shù)，模擬出世博園區(qū)場(chǎng)館、太陽(yáng)運(yùn)行軌跡、光伏發(fā)電過(guò)程，實(shí)時(shí)反映了不同天氣、環(huán)境狀況下，太陽(yáng)能的發(fā)電情況，形象而生動(dòng)地展示了太陽(yáng)能光伏發(fā)電的深?yuàn)W科學(xué)原理。在人物模擬方面，借鑒人體基因的編碼方式，用數(shù)字完成了人體“特征基因”的編碼。虛擬的人如何組合搭建起來(lái)，網(wǎng)上世博游客可以通過(guò)拖動(dòng)身材、表情、發(fā)質(zhì)、服裝等人物素材模塊虛擬出自己。
此外，研發(fā)團(tuán)隊(duì)把上海世博會(huì)的各個(gè)要素，如展館、任務(wù)、道路等數(shù)據(jù)采集設(shè)置好，建立一個(gè)三維數(shù)據(jù)庫(kù)，做成模塊。這樣，網(wǎng)上世博的工作人員只要拖動(dòng)模塊，就能快速建立虛擬場(chǎng)館和相關(guān)內(nèi)容，提高工作效率；而網(wǎng)上世博游客也可以自己動(dòng)手DIY構(gòu)建個(gè)性化虛擬場(chǎng)景、人物以及未來(lái)之城，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)互動(dòng)、人網(wǎng)互動(dòng)、虛實(shí)互動(dòng)。
在虛擬場(chǎng)館多重互動(dòng)搭建和體驗(yàn)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)形成后，網(wǎng)上世博專家組馬上組織各省市交流，協(xié)商確定各省市的網(wǎng)上場(chǎng)館方案。確立了目前網(wǎng)上世博會(huì)的虛擬展館的兩部分：一是實(shí)體展館虛擬化，網(wǎng)上展館的建設(shè)緊隨實(shí)體展館建設(shè)。二是擴(kuò)展部分，實(shí)體展館沒有或無(wú)法展示的，可以在網(wǎng)上游覽，或通過(guò)趣味游戲來(lái)體驗(yàn)各自的特色。
有力推動(dòng)虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展
與網(wǎng)絡(luò)游戲只需要好玩、互動(dòng)、熱鬧的技術(shù)不同，虛擬制造技術(shù)要準(zhǔn)確，要反映現(xiàn)實(shí)，要和相關(guān)行業(yè)聯(lián)系起來(lái)。
“作為一種新興科技，虛擬制造技術(shù)是在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境和設(shè)備現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，同時(shí)進(jìn)行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、運(yùn)行控制、銷售和管理的一體化模擬仿真過(guò)程。通過(guò)人機(jī)交互、虛實(shí)聯(lián)動(dòng)，可以在不消耗實(shí)際生產(chǎn)資源的情況下找出最優(yōu)方案，從而縮短周期、降低成本、提高效益。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在核試驗(yàn)、飛機(jī)試制、汽車設(shè)計(jì)制造等領(lǐng)域都發(fā)展了較先進(jìn)的虛擬技術(shù)?！熬W(wǎng)上世博會(huì)上的應(yīng)用，讓虛擬制造技術(shù)‘一夜成名’，同時(shí)，也有力推動(dòng)了這一技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展?！倍艑毥硎尽?/p>
目前，在臨港新城重工業(yè)基地建設(shè)模擬、電站集團(tuán)閔行基地改造規(guī)劃及節(jié)能減排方案演示、大飛機(jī)設(shè)計(jì)、隧道盾構(gòu)三維虛擬培訓(xùn)和遠(yuǎn)程診斷等項(xiàng)目都用到了虛擬制造技術(shù)?！八淼蓝軜?gòu)三維虛擬培訓(xùn)和遠(yuǎn)程診斷構(gòu)建了一個(gè)看得見的管理系統(tǒng)?！倍艑毥榻B，這一系統(tǒng)與地下施工系統(tǒng)直接相連，地下工程出現(xiàn)的任何情況都可以通過(guò)虛擬系統(tǒng)，在電腦上實(shí)時(shí)反映出來(lái)。甚至有些現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法發(fā)現(xiàn)的情況，如刀具在挖掘過(guò)程中遇到的損壞、跑偏等問(wèn)題通過(guò)傳感器，都可以在虛擬影像中及時(shí)反饋出來(lái)。
在裝備制造和服務(wù)業(yè)領(lǐng)域，虛擬制造系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用都方興未艾，正顯現(xiàn)著它的生命力。杜寶江說(shuō)，虛擬制造技術(shù)將在我國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。（記者 馬愛平）
