对AR和VR进行系统性研究 他创造了洞见世界的另一双眼

编者按：近日，12位来自创新一线的科技人入选“最美浙江人·最美科技人”。他们或为疫情防控连续奋战，或为科研攻关献智出力，或为创新创业筑梦赋能，或为科技惠民扎根一线，他们守初心敢创新甘奉献，吹响了科技创新的攻坚号。

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，已经开始走入现实。

这些充满想象力的科学技术，离不开守在实验室，和算法、模型做伴的科学家，之江实验室副主任鲍虎军就是其中的开拓者之一。近日，记者在之江实验室里见到了鲍虎军。一说到自己的研究，他便滔滔不绝，讲到兴起处，还从书架上拿出自己的著作给记者讲解。就这样，一条最初筚路蓝缕，而今硕果累累的科研之路铺陈开来。

筚路蓝缕，在虚拟世界艰难起步

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。

2009年，他的这个项目得到持续支持，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。

不断尝试、失败、再尝试，是工作的常态

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，他是如何把这块硬骨头啃下去的？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。

30年后，想和现在的自己来次沉浸式交谈

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，我最想通过这些技术，和50岁的自己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，而我们始终需要这些望向未来的人。