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睡在卢浮宫 望见金字塔 三维:从虚实到现实
  2005年05月25日15:59 【字号 】【留言】【论坛】【打印】【关闭
    “每天晚上,我睡在卢浮宫里,从各个角度研究那些著名的艺术品,有时候我就睡在蒙娜丽莎的名画前,有时候我喜欢在床边安置一个罗丹的雕塑,有时候我的整个卧室的空间变成了贝聿铭设计的玻璃金字塔……我还曾把家搬到巴黎圣母院,搬到埃菲尔铁塔,搬到牛津大学图书馆,搬到几乎所有我想搬到的地方,包括美国总统的办公室。”

    “朋友说给我发一张在埃及的照片,我接收以后,她就‘站’到我的面前,背后耸立着的狮身人面像已经‘冲破’了我家的房子。我把照片缩小了一点,我的朋友就变成了毛绒玩具一般的大小,狮身人面像终于容纳进房子。” 

    这听起来似乎有些不可思议,但这并非穿越时空,也不是科幻电影。在不久的将来,前面所描述的事情将会变成现实。任何人只需要购买一些看上去简简单单的三维软件和设备,这样的美梦将成为真实的场景。你只要按一下按钮,设备里出来的光线就以神奇的方式组合在一起,构成美丽的幻影。这些幻影像是海市蜃楼,看上去和真实的物体或者场景一模一样。惟一的区别就在于,它们实际上并不占据空间,我们可以轻易地从以这种方式呈现的一道中世纪的厚墙里穿越过去。 

    从电影到产品设计 

    现在,三维技术(3D)在商业领域的运用还没有非常直接地到达终端客户。不过,大多数人还没有意识到,他们拿过的茶杯、开过的高级轿车、乘坐过的波音飞机甚至参观过的博物馆,也许在最初阶段都经过了三维设计。 

    我们知道,人的两只眼睛所看到的图像其实是不一样的。如果你先用左眼看一件物品,然后再换成右眼,你会发现轻微的位移和角度变化。但是当我们用两只眼睛同时看一件物品时,两个不同的图像就在大脑里重合到一起,形成正常的视觉,同时大脑也理解了物体的深度和距离,从而使我们看到的物体具有了立体感。三维技术正是借鉴了这种人类视觉系统的生理原理,使得人们见到的虚拟景象具有了立体感。 

    三维技术最早被运用于电影这种视觉化的消费产品。1986年,在加拿大温哥华世界博览会上,加拿大首次推出IMAX 3D三维立体系统。到今天,IMAX影院遍布世界36个国家,数量超过230家。

   在IMAX影院,你需要戴上一副特制的眼镜,这副眼镜能够让两个眼睛接受不同的图像,从而使大脑形成立体感。直到现在,如果你到了加拿大,加拿大人都会热情地推荐你到IMAX去看一部三维赛车电影,5到8层楼高的屏幕和三维效果会让你感到那些疾驰的赛车如真实般从屏幕里横冲出来,直逼视线。 

    不过,三维技术的发展与应用并没有仅仅局限于电影行业,它旋即被运用到更广泛的商业领域。 

    “任何产品都可以用三维方式来表达。”达索集团的总裁顾问Francis Bernard说。 

    达索系统公司是欧洲第二大计算机软件开发商,业务涉及汽车交通、飞机国防、消费品、电子产品、工厂建设、家用电器等七个产业的195种产品。达索是怎样实现在那么广泛的领域开展业务呢?所有这些产品都有一个共同点,它们都采取三维方式进行设计——无论是小小的洗发水瓶,还是卫星;是造纸机,还是一家博物馆。 

    在达索系统的演示厅里,一整面墙上出现了一架小型豪华客机。戴上专用眼镜,那架飞机就“站”在了你的面前。工作人员在操作台上移动鼠标,你会看到飞机在空中翻了个个儿,起落架、机翼和机尾的设计都一览无遗。随着鼠标的指引,机舱门打开了,你可以“步入”飞机内部,脚下是红色的地毯,入门处正对着一个吧台,吧台上放着几个玻璃杯。右拐,你就进入了机舱的主体部分,这是一个可供16人乘坐的小飞机。坐在靠窗的8个座位的客人,可以打开机舱壁上的电视屏幕。 

    “通过建造这样一个立体模型,我们可以非常容易地判断座椅能够放平到什么位置,两个相背的座椅在这个过程中是否会有冲突。”工作人员解释。 

    如果这架飞机的客户希望把机舱内布置得更加商务化,更适宜开会,操作人员同样只需更改一个选择,就可以解决问题,机舱内部的结构马上会产生巨大的变化,从16人的座位变成8人座位,每一个座位上都配备了一个笔记本电脑。 

    如果不使用这种技术,每更改一处细微的设计,都可能需要重新画一整张图纸,甚至所有图纸。而且,如果不采用这种技术,问题可能要等到飞机制造出来以后才被发现,那样损失将更加惨重。 

    这架飞机的外壳设计分为三段,由三个在不同地方的设计师在同一时间段内完成。利用三维软件设计这样一架飞机,假使只有一名工程师(当然这种可能性几乎为零),只需要6个月时间;而如果同时有30个工程师一起协同工作,只需要短短一周时间。并且,这30名工程师可以在世界不同的角落开展工作。他可以在自己家里,或者在非洲丛林,只要他拥有这套系统并能上网。 

    对于全球的商界而言,这是一场革命。三维技术在产品设计领域的渗透,将会对产业进行改造。20年前,设计一辆汽车,所有的周期加起来需要7年时间,而现在我们正在设计远比当初复杂得多的汽车,却只需要18个月。三维技术将产品的设计周期缩短到了原来的五分之一。 

    广泛运用的前景  

    从24年前创始之日开始,达索系统就与IBM进行了合作。现在,双方正在PLM方面进行合作。PLM即product lifecycle management,指对产品周期进行管理,包括从试验开发、制造到维修的管理。 

    三维技术正被运用到愈加广泛的领域中。 

    加拿大,这个从去年开始提出“创新”口号的国家,那里的许多研究机构和大学都在尝试把三维技术运用到各个领域,以解决一些棘手问题。 

    阿尔伯达研究理事会有一个三维技术实验室。进入这个实验室,你可以走近一个虚拟心脏。你可以将这个心脏拉近,拉近到几乎与你的身体一样大,你甚至可以进入这个正在搏动的巨大的心脏里面,观测心脏运动的规律和所有细节。这个机构希望将三维技术运用于医疗领域,那样医生可以更方便地模拟手术,或者找到关键的病因。 

    加拿大卡尔加里大学在三维技术上走的是另一条道路。加拿大是世界上除沙特阿拉伯以外已探明石油储量最多的国家,而卡尔加里则是加拿大的“沙特阿拉伯”。加拿大98%以上的石油都储藏在卡尔加里,绝大多数天然气公司也都在卡尔加里,因此,卡尔加里大学正在把三维技术运用到设计油井上。 

    在这个大学的三维实验室,你观看到的是一个虚拟的地质结构。在离地面很深的地方,开始出现石油。从这个层面以下,储藏在地下的石油可能东一块西一块出现在前前后后不同的空间里。“那个地方有石油,你可以开挖一个与地面垂直的管道,直接通到那里,但那样你只能接触到这条垂直线上的石油储藏地。”工作人员指着三维图像解释道,“如果你想设计一条最佳的油井,它必须要接触到尽可能多的石油储藏地。这条油井就不太可能是垂直地面的,它肯定是倾斜的,并且不会是一条直线,它不会处在同一平面上,同时这条油井还必须绕开一些很难挖掘的地方。”通过这个虚拟的三维图像,我们可以找到一条最佳油井,这条油井将能够在固定的范围内开采最多的石油。 

    在德国,科学家们正在研制越来越接近现实的三维显示器,致力于让三维技术更加逼近现实。 

    德国汉诺威下萨克森区域计算中心的科学家们已经研制出一种用于三维显示的高科技产品——全息工作台,这台耗资150万欧元的投影设备可以让虚拟的物体在桌子上自由移动。 

    与此同时,德国施塔德学校的一群年轻人也已经研制出了Felix显示器,这种显示器无需借助特殊的眼镜,就可以让人观看到真正的三维图像。这种显示器还没有被考虑商业化问题,但显然前景非常广阔。如果这种显示器投入商业,那么本文开头的那些场景就很可能真的实现了。( 记者 漏丹/巴黎、卡尔加里、北京报道)


来源:经济观察报

(责任编辑:沈光倩)
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