9月24日習(xí)近平一行前往微軟總部參觀了HoloLens全息眼鏡和Surface Hub這兩大創(chuàng)新科技產(chǎn)品。微軟公司通過HoloLens全息眼鏡和虛擬物品在真實空間中的互動，展現(xiàn)了一輛摩托車從圖紙、模型到交付生產(chǎn)的整個設(shè)計過程。HoloLens全息眼鏡的到來顛覆了傳統(tǒng)的工作模式，為人機交互帶來了革命性的體驗。而Surface Hub將過去美國40年間發(fā)生的龍卷風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總及分析，然后從時間、地域、強度等多個維度將龐雜的數(shù)據(jù)直觀而立體地展現(xiàn)出來。那么這二期頂尖技術(shù)是什么？有什么神奇呢？下面為大家一一剖析。

Surface Hub與HoloLens背后的技術(shù)

        這兩項創(chuàng)新科技產(chǎn)品正好是工業(yè)4.0中兩個核心技術(shù)：大數(shù)據(jù)（Big Data）與虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality, VR），是實現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵使能技術(shù)。

        隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，大數(shù)據(jù)技術(shù)得以興起，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)成為經(jīng)濟增長新的制高點。大數(shù)據(jù)分析是大數(shù)據(jù)研究領(lǐng)域的核心內(nèi)容之一。Google首席經(jīng)濟學(xué)家、UC Berkeley大學(xué)Hal Varian教授指出：數(shù)據(jù)正在變得無處不在、觸手可及；而數(shù)據(jù)創(chuàng)造的真正價值，在于我們能否提供進(jìn)一步的稀缺的附加服務(wù).這種增值服務(wù)就是數(shù)據(jù)分析。

       虛擬現(xiàn)實技術(shù)是綜合了計算機圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)以及仿真技術(shù)等。目前虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可分為4種：桌面式、增強式、沉浸式和網(wǎng)絡(luò)分布式。其中桌面式成本較低，目前使用最普及，而沉浸式和增強式是近幾年的熱點，其中微軟今年發(fā)布的HoloLens就是屬于增強式，而Facebook在4 億美元現(xiàn)金的基礎(chǔ)上，外加大約價值 16 億美元的 2310 萬支 Facebook 股票投資的OCULUS公司，則是沉浸式虛擬現(xiàn)實眼鏡生產(chǎn)廠商。像電視機一樣，從黑白到彩色再到液晶，每一次新的顯示技術(shù)的革新，其影響都是深刻的。

        擬現(xiàn)實技術(shù)正在廣泛地應(yīng)用于軍事、建筑、工業(yè)仿真、考古、醫(yī)學(xué)、文化教育、農(nóng)業(yè)和計算機技術(shù)等方面，改變了傳統(tǒng)的人機交換模式。虛擬現(xiàn)實技術(shù)充滿活力，它正在向?qū)嵱梅较蜻~進(jìn)，向人們展示了廣闊的應(yīng)用前景，被譽為“21世紀(jì)的新科技”，也是本世紀(jì)發(fā)展的重要技術(shù)之一。

華中科技大學(xué)無錫研究院—大數(shù)據(jù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的領(lǐng)跑者

        無錫研究院信息與智能技術(shù)研究所，研究人員均來自于華中科技大學(xué)楊叔子院士科研團(tuán)隊，依托華中科技大學(xué)機電系技術(shù)創(chuàng)新成果，圍繞信息與智能、先進(jìn)制造主題，以提高企業(yè)數(shù)字化、信息化與智能化水平為目標(biāo)，長期開展虛擬制造與數(shù)字化工廠、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測診斷與智能維護(hù)和機器視覺的智能監(jiān)測技術(shù)等研究。

        設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測診斷與智能維護(hù)是信息與智能所傳統(tǒng)的研究方向之一，有近二十年的研究成果積累。運用大數(shù)據(jù)與現(xiàn)代信號分析技術(shù)，對設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測得到的大量數(shù)據(jù)及信號，進(jìn)行分析和提取特征，從而定量診斷機械設(shè)備及其零部件的運行狀態(tài)，再進(jìn)一步預(yù)測設(shè)備未來的運行狀態(tài)，最終確定需要采取何種必要的措施來保證機械設(shè)備取得最優(yōu)的運行效果，為設(shè)備壽命周期維護(hù)提供堅實技術(shù)保障，該技術(shù)的根本目標(biāo)就是要保證設(shè)備的安全、可靠和高效、經(jīng)濟地運行。

        設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測診斷與智能維護(hù)技術(shù)是無錫研究院信息與智能所傳統(tǒng)研究方向之一，有近二十年的研究成果積累。在對設(shè)備監(jiān)測得到的大量龐雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)表現(xiàn)等方面有豐富的研究經(jīng)驗和成果，通過主持相關(guān)的包括國家級課題項目以及與企業(yè)開展廣泛的合作，形成了大量的技術(shù)成果積累。

無錫研究院信息與智能所從09年開始在國家科技支撐計劃資助下開始從事虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究，經(jīng)過多年努力，也取得了豐碩的研究成果。特別是在桌面級虛擬現(xiàn)實技術(shù)方面，在與企業(yè)合作中，開展了數(shù)字化工廠的相關(guān)技術(shù)研究，幫助企業(yè)完成了信息化與數(shù)字化轉(zhuǎn)型，建立企業(yè)專屬數(shù)據(jù)庫與模型庫，將企業(yè)由線下搬到線上，在此基礎(chǔ)上對相關(guān)生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行虛擬仿真、評估和優(yōu)化。

         同時在與國內(nèi)多家大型企業(yè)進(jìn)行合作時，為這些企業(yè)提供了全面數(shù)字化與智能化的解決方案，根據(jù)企業(yè)需求量身定制其相關(guān)數(shù)字化三個設(shè)計軟件，包括對CATIA、SolidWorks、SolidEdge、UG等在內(nèi)的專業(yè)軟件進(jìn)行了二次開發(fā)，實現(xiàn)了企業(yè)產(chǎn)品的三維系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計，能夠在完成虛擬環(huán)境下三維參數(shù)化設(shè)計的基礎(chǔ)上，自動生成全部產(chǎn)品零件的三維模型和二維圖紙，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行三維虛擬現(xiàn)實場景下的產(chǎn)品裝配仿真、制造工藝仿真與生產(chǎn)過程物流仿真，大大提高了企業(yè)設(shè)計和生產(chǎn)效率。

         近年來研究團(tuán)隊開始研究沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將此技術(shù)引入工業(yè)領(lǐng)域，通過沉浸式全息眼鏡，開發(fā)了數(shù)字化工廠展示系統(tǒng)，并于2015年太湖博覽會展出，引起了廣泛關(guān)注和良好反響。

         目前，研究團(tuán)隊正在與企業(yè)合作開發(fā)一套沉浸式三維數(shù)字化車間監(jiān)測系統(tǒng)，將設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測診斷技術(shù)、數(shù)據(jù)分析可視化技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合起來。通過設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，使三維數(shù)字化車間模型與實際車間運行情況完全同步，并且透過這些大量龐雜的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘，獲取有價值的信息，通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù)結(jié)合沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以直觀的三維可視化的方式展示出來，并且參與者可以用人類自然的技能與感知能力與虛擬車間里的對象進(jìn)行交互作用，使用戶有身臨其境的感受，做到綜合性、專業(yè)性和展示性的有機融合。(胡友民)