VR農(nóng)業(yè)技術展現(xiàn)出現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新科技
瀏覽次數(shù):次 更新時間:2019-05-12 00:00:00
中國,農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度是國家現(xiàn)代化水平高低的重要標志之一。21世紀人類跨入了信息時代,信息農(nóng)業(yè)將成為合理開發(fā)利用農(nóng)業(yè)資源、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、降低成本、減少環(huán)境污染、提高農(nóng)產(chǎn)品國際競爭力的前沿研究領域。

在世界人口急劇增加、生態(tài)環(huán)境日益惡化、自然災害日趨頻繁、耕地面積嚴重減少的今天,如何去滿足人們的基本生存需要直至現(xiàn)代化,已成為人們關注的焦點。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是以科學技術現(xiàn)代化為基礎的,這就決定了農(nóng)業(yè)信息技術尤其是數(shù)字多媒體技術和虛擬現(xiàn)實技術在農(nóng)業(yè)領域以及實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中將扮演著重要角色。
我國自50年代計算機應用于農(nóng)業(yè)科研開始,到80年代已基本形成了一定規(guī)模的農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡,對農(nóng)業(yè)管理決策和宏觀調(diào)控及農(nóng)業(yè)部門工作,起到了積極作用。隨著計算機技術的飛速發(fā)展和虛擬現(xiàn)實技術的廣泛興起,虛擬現(xiàn)實技術的農(nóng)業(yè)應用及虛擬農(nóng)業(yè)研究,對我們這個擁有18億人口的農(nóng)業(yè)大國來說,是一項具有巨大深遠意義的戰(zhàn)略措施,它將對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、教學起到極大的推動作用。
在我國,1996年11月國家863計劃提出了虛擬農(nóng)業(yè)的概念,并將虛擬農(nóng)業(yè)列為863先期啟動計劃。國家“十五”計劃關于“農(nóng)業(yè)信息化重點發(fā)展領域”一章中第4條就建議利用現(xiàn)代信息技術建立“國家虛擬農(nóng)業(yè)重點實驗室”開展虛擬農(nóng)業(yè)研究。
對虛擬農(nóng)業(yè)的研究始于虛擬植物,虛擬植物是應用計算機模擬三維空間中植物的生長發(fā)育狀況,其主要特征是以植物個體為研究中心,以植物形態(tài)結(jié)構(gòu)為研究重點,所建立的模型是三維的、可視化的。
VR模型的建立主要有三種方法:第一是直接使用編程的方法,第二是使用現(xiàn)有軟件如3D MAX,實地考察測量,獲取資料,設計參數(shù)形成模型,第三是通過傳感器、攝像機等采集數(shù)據(jù),然后輸人電腦進行整理。
虛擬農(nóng)業(yè)是對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的革新,是以農(nóng)業(yè)領域為對象、先進技術為手段、計算機為平臺的一種全新農(nóng)業(yè)研究方法,它可以充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技人員的智慧和想象力,使農(nóng)業(yè)科學家可以在虛擬環(huán)境下開展農(nóng)業(yè)研究,從而大大降低實驗成本,縮短實驗周期,提高農(nóng)業(yè)領域研究的效率。
用它可以模擬作物和環(huán)境因子,還可以進行科學實驗和教學,且在植物生長狀況遙感監(jiān)測、園林設計、生產(chǎn)經(jīng)營管理等眾多領域也有重要應用,對提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、改善品質(zhì)及增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,并最終極大地促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化等方面有廣闊的應用前景。
虛擬農(nóng)業(yè)用計算機可視化地模擬動植物在各種水肥、營養(yǎng)脅迫條件下的發(fā)展過程,用戶操作計算機,不但可以了解動植物生長全過程中各種鮮、干物質(zhì)積累的性狀,還可以從不同視角了解動植物的逼真形態(tài)。在計算機支持下,幾秒內(nèi)就能模擬動植物的整個生長周期,不必用很長時間實地種或養(yǎng)動植物,一次模擬實驗只需幾分鐘,即可得到實驗結(jié)果,大大加快了實驗的速度,減少了實驗的投人,而且還可以完成在自然條件下難以實現(xiàn)的實驗研究。
當然,就像咱們前面說的,VR真正在農(nóng)業(yè)領域發(fā)揮作用,需要農(nóng)業(yè)自動化水平的不斷提高,需要農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的繼續(xù)推進。而VR作為一種人機交互的最新入口,只要條件具備,就會爆發(fā)出巨大的能量,給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來一系列的變化。
利用虛擬植物模擬農(nóng)藥從噴霧器中噴出后的空間運行軌跡,直觀地觀察農(nóng)藥在植物群體中的空間分布與害蟲的位置關系,從而可確定農(nóng)藥的最佳噴施方法。利用虛擬農(nóng)業(yè)技術,可以非常直觀地對農(nóng)田、森林等復雜的生態(tài)系統(tǒng)進行研究,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)研究方法和技術手段難以觀察到的規(guī)律。
在我國,1996年11月國家863計劃提出了虛擬農(nóng)業(yè)的概念,并將虛擬農(nóng)業(yè)列為863先期啟動計劃。國家“十五”計劃關于“農(nóng)業(yè)信息化重點發(fā)展領域”一章中第4條就建議利用現(xiàn)代信息技術建立“國家虛擬農(nóng)業(yè)重點實驗室”開展虛擬農(nóng)業(yè)研究。
對虛擬農(nóng)業(yè)的研究始于虛擬植物,虛擬植物是應用計算機模擬三維空間中植物的生長發(fā)育狀況,其主要特征是以植物個體為研究中心,以植物形態(tài)結(jié)構(gòu)為研究重點,所建立的模型是三維的、可視化的。
VR模型的建立主要有三種方法:第一是直接使用編程的方法,第二是使用現(xiàn)有軟件如3D MAX,實地考察測量,獲取資料,設計參數(shù)形成模型,第三是通過傳感器、攝像機等采集數(shù)據(jù),然后輸人電腦進行整理。
虛擬農(nóng)業(yè)是對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的革新,是以農(nóng)業(yè)領域為對象、先進技術為手段、計算機為平臺的一種全新農(nóng)業(yè)研究方法,它可以充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技人員的智慧和想象力,使農(nóng)業(yè)科學家可以在虛擬環(huán)境下開展農(nóng)業(yè)研究,從而大大降低實驗成本,縮短實驗周期,提高農(nóng)業(yè)領域研究的效率。
用它可以模擬作物和環(huán)境因子,還可以進行科學實驗和教學,且在植物生長狀況遙感監(jiān)測、園林設計、生產(chǎn)經(jīng)營管理等眾多領域也有重要應用,對提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、改善品質(zhì)及增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,并最終極大地促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化等方面有廣闊的應用前景。
虛擬農(nóng)業(yè)用計算機可視化地模擬動植物在各種水肥、營養(yǎng)脅迫條件下的發(fā)展過程,用戶操作計算機,不但可以了解動植物生長全過程中各種鮮、干物質(zhì)積累的性狀,還可以從不同視角了解動植物的逼真形態(tài)。在計算機支持下,幾秒內(nèi)就能模擬動植物的整個生長周期,不必用很長時間實地種或養(yǎng)動植物,一次模擬實驗只需幾分鐘,即可得到實驗結(jié)果,大大加快了實驗的速度,減少了實驗的投人,而且還可以完成在自然條件下難以實現(xiàn)的實驗研究。
現(xiàn)在,農(nóng)業(yè)自動化的水平正在不斷提高,信息技術正在不斷被計入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中。這意味著,咱們慢慢地,也能通過技術手段來監(jiān)測田里的情況。但是,監(jiān)測數(shù)據(jù)是抽象的,而如果用VR技術,咱們就可以把數(shù)據(jù)還原成圖像,直觀地反映田里的情況。同時,虛擬顯示技術意味著咱們可以突破固有的限制,原來咱們看不到的細節(jié),無法管理的過程,都可以通過VR技術進行直觀地操作管理。
同時,借助VR技術,咱們就能在虛擬的環(huán)境當中為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當中可能存在的問題制定解決方案。像洪水、干旱、病蟲害這樣的問題,咱們顯然不能在自然環(huán)境當眾做實驗,所以,VR就可以作為一種高效危機預警和尋召解決方式的手段。
除此之外,咱們現(xiàn)在已經(jīng)看到,農(nóng)業(yè)在不斷升級的過程中,專業(yè)化的成都不斷提高,未來,從事農(nóng)業(yè)的就不再使農(nóng)民,而是產(chǎn)業(yè)工人。這樣一來,很多有志于從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人可能并不是來自鄉(xiāng)村,上崗之前,就必然需要培訓。如果讓他們下地干活,不僅培訓周期長,而且各方面成本也會比較高,要是用VR技術,就可以突破時間和空間的界限,讓這些新手以最快的速度獲得所需的各種知識。
當然,就像咱們前面說的,VR真正在農(nóng)業(yè)領域發(fā)揮作用,需要農(nóng)業(yè)自動化水平的不斷提高,需要農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的繼續(xù)推進。而VR作為一種人機交互的最新入口,只要條件具備,就會爆發(fā)出巨大的能量,給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來一系列的變化。
利用虛擬植物模擬農(nóng)藥從噴霧器中噴出后的空間運行軌跡,直觀地觀察農(nóng)藥在植物群體中的空間分布與害蟲的位置關系,從而可確定農(nóng)藥的最佳噴施方法。利用虛擬農(nóng)業(yè)技術,可以非常直觀地對農(nóng)田、森林等復雜的生態(tài)系統(tǒng)進行研究,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)研究方法和技術手段難以觀察到的規(guī)律。
學習者可以從任意角度甚至在作物冠層內(nèi)漫游,觀察作物生長狀況的動態(tài)過程,還可以通過改變環(huán)境條件和栽培措施,直觀地觀察作物生長過程及最終結(jié)果。這種效果是傳統(tǒng)方式無法達到的,對文化基礎較低的農(nóng)民特別有利,使他們更易于掌握先進的農(nóng)田管理技術。由此可見,虛擬農(nóng)業(yè)技術是一項很有效的技術,具有很好的推廣應用前景。
總之,隨著計算機技術的進一步發(fā)展及網(wǎng)絡通信水平的不斷提高,信息技術在農(nóng)業(yè)領域的作用將會更加突出,多媒體遠程咨詢系統(tǒng)、多媒體遠程診斷系統(tǒng)將會更加完善,農(nóng)民可以足不出戶就能獲得各種各樣的信息,農(nóng)業(yè)科技工作者也可以在任何地方為農(nóng)民提供服務,計算機技術將在農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用。
部分描述來源:旅游文化產(chǎn)業(yè)鏈
總之,隨著計算機技術的進一步發(fā)展及網(wǎng)絡通信水平的不斷提高,信息技術在農(nóng)業(yè)領域的作用將會更加突出,多媒體遠程咨詢系統(tǒng)、多媒體遠程診斷系統(tǒng)將會更加完善,農(nóng)民可以足不出戶就能獲得各種各樣的信息,農(nóng)業(yè)科技工作者也可以在任何地方為農(nóng)民提供服務,計算機技術將在農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用。
部分描述來源:旅游文化產(chǎn)業(yè)鏈