九三學(xué)社青島市委副主委、中國科學(xué)院海洋研究所研究員閻軍,海洋所基層委副主委欒振東,社員陳長安、連超等人利用57萬余張實(shí)測照片和海底地形地貌等資料,于近日制作完成了我國首套海底VR展示科研系統(tǒng),用于科普和精細(xì)海洋調(diào)查研究。
這套VR系統(tǒng)的海底虛擬現(xiàn)實(shí)場景是基于2016年“科學(xué)”號(hào)科考船搭載的無人潛水器“發(fā)現(xiàn)”號(hào)在南海海底執(zhí)行閻軍研究員承擔(dān)的“深海近海底理化條件的現(xiàn)場觀測與分析”項(xiàng)目的三個(gè)潛次調(diào)查中,距離海底約3米左右航行,采集的200余G的調(diào)查資料,包括海底地形、地貌、拍攝的57萬余張高清照片等多種資料,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理、照片拼接制作而成,所繪制的海底地形面積約25400平方米,其中包括一個(gè)冷泉噴口和大量貽貝和鎧甲蝦的生長和分布情況,以及科學(xué)家布放的深海著陸器、海底原位生物培養(yǎng)裝置和誘捕裝置等。
這個(gè)區(qū)域的水深約1120米至1240米。當(dāng)時(shí),無人潛水器下潛是國內(nèi)首次利用了搭載的近海底地球物理探測系統(tǒng)、三維激光影像系統(tǒng)與國產(chǎn)長基線定位系統(tǒng)配合作業(yè),因此每張照片都有精確的水深和位置信息。同樣,在海底虛擬現(xiàn)實(shí)場景中的任何一個(gè)點(diǎn),都可以精確識(shí)別其水深、位置、底質(zhì)類型,所以對(duì)實(shí)際科學(xué)考察過程中生物和地質(zhì)樣品采集、深海原位設(shè)備布放、拖網(wǎng)調(diào)查區(qū)域的選取和生物定量研究方面有重要的科學(xué)意義。
戴著VR頭盔進(jìn)行體驗(yàn),可以看到高清的海底碳酸鹽巖和生物的分布情況,以及冷泉噴涌的場景,并且可以隨意轉(zhuǎn)向和走動(dòng),目標(biāo)物搜尋,調(diào)整燈光設(shè)置,如臨其境。“這和人搭乘潛水器下潛看到的場景是一樣的?!?。
這套VR系統(tǒng)除了用于科普體驗(yàn),還為科學(xué)家還原了一個(gè)真實(shí)的海底場景,有助于科學(xué)家在這一區(qū)域反復(fù)研究,并且能為將來這一區(qū)域的科考設(shè)計(jì)提供重要資料參考,提高調(diào)查精度和科考效率。
“以后采集到新的影像和調(diào)查資料,再添加到VR系統(tǒng)中,展示和管理研究區(qū)海底虛擬現(xiàn)實(shí)場景,對(duì)比研究海區(qū),可了解這一區(qū)域的地質(zhì)、冷泉和生物的變化過程?!?/span>
此外,中國科學(xué)院海洋研究所還承擔(dān)了中國科協(xié)虛擬現(xiàn)實(shí)科技館“龍宮探寶”項(xiàng)目,制作了專門用于科普的可交互虛擬現(xiàn)實(shí)場景,包括西太平洋雅浦海山、南海冷泉和沖繩海槽熱液三種典型的深海研究區(qū)域,體驗(yàn)者可以操控科考設(shè)備,身臨其境在深海開展海洋生物、沉積物采集等科考活動(dòng)。
“龍宮探寶”深??瓶继摂M體驗(yàn)軟件是利用“科學(xué)”號(hào)及其搭載的科考設(shè)備采集到的真實(shí)深海影像和調(diào)查資料,通過VR技術(shù)進(jìn)行了還原和優(yōu)化,使得視頻圖像更為美觀,更具互動(dòng)性和沉浸感,近期將在國內(nèi)部分科技館亮相。(社青島市委)
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