9月24日習近平一行前往微軟總部參觀了HoloLens全息眼鏡和Surface Hub這兩大創新科技產品。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，展現了一輛摩托車從圖紙、模型到交付生產的整個設計過程。HoloLens全息眼鏡的到來顛覆了傳統的工作模式，為人機交互帶來了革命性的體驗。而Surface Hub將過去美國40年間發生的龍卷風數據進行匯總及分析，然后從時間、地域、強度等多個維度將龐雜的數據直觀而立體地展現出來。那么這二期頂尖技術是什么？有什么神奇呢？下面為大家一一剖析。

Surface Hub與HoloLens背后的技術

        這兩項創新科技產品正好是工業4.0中兩個核心技術：大數據（Big Data）與虛擬現實技術（Virtual Reality, VR），是實現智能制造的關鍵使能技術。

        隨著互聯網時代的到來，大數據技術得以興起，大數據產業成為經濟增長新的制高點。大數據分析是大數據研究領域的核心內容之一。Google首席經濟學家、UC Berkeley大學Hal Varian教授指出：數據正在變得無處不在、觸手可及；而數據創造的真正價值，在于我們能否提供進一步的稀缺的附加服務.這種增值服務就是數據分析。

       虛擬現實技術是綜合了計算機圖形技術、多媒體技術、傳感器技術、人機交互技術、網絡技術、立體顯示技術以及仿真技術等。目前虛擬現實系統可分為4種：桌面式、增強式、沉浸式和網絡分布式。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，其中微軟今年發布的HoloLens就是屬于增強式，而Facebook在4 億美元現金的基礎上，外加大約價值 16 億美元的 2310 萬支 Facebook 股票投資的OCULUS公司，則是沉浸式虛擬現實眼鏡生產廠商。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的革新，其影響都是深刻的。

        擬現實技術正在廣泛地應用于軍事、建筑、工業仿真、考古、醫學、文化教育、農業和計算機技術等方面，改變了傳統的人機交換模式。虛擬現實技術充滿活力，它正在向實用方向邁進，向人們展示了廣闊的應用前景，被譽為“21世紀的新科技”，也是本世紀發展的重要技術之一。

華中科技大學無錫研究院—大數據與虛擬現實技術的領跑者

        無錫研究院信息與智能技術研究所，研究人員均來自于華中科技大學楊叔子院士科研團隊，依托華中科技大學機電系技術創新成果，圍繞信息與智能、先進制造主題，以提高企業數字化、信息化與智能化水平為目標，長期開展虛擬制造與數字化工廠、設備狀態監測診斷與智能維護和機器視覺的智能監測技術等研究。

        設備狀態監測診斷與智能維護是信息與智能所傳統的研究方向之一，有近二十年的研究成果積累。運用大數據與現代信號分析技術，對設備狀態監測得到的大量數據及信號，進行分析和提取特征，從而定量診斷機械設備及其零部件的運行狀態，再進一步預測設備未來的運行狀態，最終確定需要采取何種必要的措施來保證機械設備取得最優的運行效果，為設備壽命周期維護提供堅實技術保障，該技術的根本目標就是要保證設備的安全、可靠和高效、經濟地運行。

        設備狀態監測診斷與智能維護技術是無錫研究院信息與智能所傳統研究方向之一，有近二十年的研究成果積累。在對設備監測得到的大量龐雜的數據進行數據處理、數據挖掘和數據表現等方面有豐富的研究經驗和成果，通過主持相關的包括國家級課題項目以及與企業開展廣泛的合作，形成了大量的技術成果積累。

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實技術的研究，經過多年努力，也取得了豐碩的研究成果。特別是在桌面級虛擬現實技術方面，在與企業合作中，開展了數字化工廠的相關技術研究，幫助企業完成了信息化與數字化轉型，建立企業專屬數據庫與模型庫，將企業由線下搬到線上，在此基礎上對相關生產工藝過程進行虛擬仿真、評估和優化。

         同時在與國內多家大型企業進行合作時，為這些企業提供了全面數字化與智能化的解決方案，根據企業需求量身定制其相關數字化三個設計軟件，包括對CATIA、SolidWorks、SolidEdge、UG等在內的專業軟件進行了二次開發，實現了企業產品的三維系列化、標準化和模塊化設計，能夠在完成虛擬環境下三維參數化設計的基礎上，自動生成全部產品零件的三維模型和二維圖紙，并以此為基礎進行三維虛擬現實場景下的產品裝配仿真、制造工藝仿真與生產過程物流仿真，大大提高了企業設計和生產效率。

         近年來研究團隊開始研究沉浸式虛擬現實技術，將此技術引入工業領域，通過沉浸式全息眼鏡，開發了數字化工廠展示系統，并于2015年太湖博覽會展出，引起了廣泛關注和良好反響。

         目前，研究團隊正在與企業合作開發一套沉浸式三維數字化車間監測系統，將設備狀態監測診斷技術、數據分析可視化技術和虛擬現實技術結合起來。通過設備的狀態監測數據，使三維數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據，進行數據分析、數據挖掘，獲取有價值的信息，通過數據可視化技術結合沉浸式虛擬現實技術，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行交互作用，使用戶有身臨其境的感受，做到綜合性、專業性和展示性的有機融合。(胡友民)