王永紅
摘 要:農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是現(xiàn)代化發(fā)展的重要組成部分。農(nóng)業(yè)技術(shù)現(xiàn)代化是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高速發(fā)展的重要內(nèi)力。傳統(tǒng)意義上的農(nóng)耕認(rèn)識需要改革,傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式也需要變革。伴隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,VR技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用,為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域提供有利的專業(yè)支持,也為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)發(fā)揮了重要的作用。文章通過對VR技術(shù)的簡要介紹,綜述了目前在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中,VR技術(shù)如何實現(xiàn)幫助我們實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的諸多應(yīng)用,展示了VR技術(shù)的先進(jìn)性和這項技術(shù)今后發(fā)展的趨勢。
關(guān)鍵詞:VR技術(shù);農(nóng)業(yè)領(lǐng)域;應(yīng)用
中圖分類號:S126 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)25-0152-02
1 VR技術(shù)的內(nèi)涵
VR是Virtual Reality的英文縮寫,中文的意思就是虛擬現(xiàn)實,這個概念是在80年代初提出來的,具體是指借助計算機(jī)及最新傳感器技術(shù)創(chuàng)造出來的一種嶄新的人機(jī)交互手段。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機(jī)仿真系統(tǒng),它利用計算機(jī)生成一種模擬環(huán)境,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用過程中,利用VR技術(shù),制作模擬仿真軟件,采用模擬仿真農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,模擬真實操作場景,模擬真實栽培植物等,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的環(huán)境因子和操作關(guān)鍵點進(jìn)行模擬。從而實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)擺脫季節(jié)限制和外在因素控制需要。
2 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域VR技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析
目前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中,只有掌握更高的技能,才能滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。傳統(tǒng)的栽培方式,已經(jīng)越來越不能滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)看天吃飯,所以四季的變化、外界環(huán)境的影響都制約著農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的各項發(fā)展。四季中的溫度、光照、水份、土壤等對于農(nóng)作物的生長發(fā)育更是有著重要的影響。這些作物生長所依賴的因素,不同的改變就會對生產(chǎn)產(chǎn)生較大的影響。如何能尋求出外界因子改變后,依然滿足作物生長需要的生長方案,是擺在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)者的一個現(xiàn)實問題。因此,VR技術(shù)的應(yīng)用,就給我們帶來了一個前所未有的便利,可以在模擬真實場景的情況下,通過立體模型、仿真環(huán)境等,通過數(shù)據(jù)分析等計算機(jī)手段,為我們提供最優(yōu)的解決方法。以此來走出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,看天吃飯的困境。這也是目前VR技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域深受歡迎的重要原因之一。
3 VR技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用
VR這項技術(shù),對于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域目前已經(jīng)有很多應(yīng)用。這些年,隨著國家對農(nóng)業(yè)農(nóng)村的加大投入和重點關(guān)注,國家政府給予農(nóng)業(yè)發(fā)展很多優(yōu)惠政策進(jìn)行扶持,這也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上能夠充分利用VR技術(shù)提供了堅實的設(shè)施保障。有了物質(zhì)基礎(chǔ),在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的很多地方都建立了VR技術(shù)實訓(xùn)操作室。這種虛擬現(xiàn)實技術(shù)置身于其中,仿佛置身于真實的實踐環(huán)境中,而各項操作也對應(yīng)了生產(chǎn)中的各項操作環(huán)節(jié)。
(1)利用VR技術(shù),可以走進(jìn)植物的微觀世界,深入了解植物的真實構(gòu)造。通過觀察深層次的植物結(jié)構(gòu),利用立體仿真效果,觀察植物結(jié)構(gòu),甚至可以近距離的感受細(xì)胞的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。因此,在對于揭開植物宏觀形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)上存在的聯(lián)系等方面,有很方便的作用。這是傳統(tǒng)的方法所達(dá)不到的。通過這項技術(shù),可以把深奧的植物世界呈現(xiàn)在眼前,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,為找到合適的操作方案,提供理論支持,也可以為栽培養(yǎng)護(hù)管理方面,找到外界環(huán)境因子對植物生長發(fā)育產(chǎn)生影響根源。VR技術(shù)就是通過提供真實環(huán)境模擬,技能操作,人機(jī)對話等功能,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)的現(xiàn)代化和智能化。
(2)利用VR技術(shù),可以擺脫季節(jié)束縛,隨時進(jìn)行操作,總結(jié)生產(chǎn)經(jīng)驗。我們都知道,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有季節(jié)性和周期性的限制。因此,在對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中,需要遵循季節(jié)的變化和周期的變化。在東北地區(qū),進(jìn)入秋末和冬季后,除了保護(hù)地生產(chǎn)外,露地生產(chǎn)基本處于停止?fàn)顟B(tài)。這時候,可以利用VR技術(shù)模擬生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)栽培品種,通過一年的溫度、光照、水分等情況,結(jié)合施肥整地情況,對一年來的生產(chǎn)場景進(jìn)行模擬,針對當(dāng)年的產(chǎn)量及產(chǎn)值情況,分析在生產(chǎn)過程中存在哪些環(huán)節(jié)需要進(jìn)一步改進(jìn),并對在生產(chǎn)中存在的問題,采用模擬仿真的形式進(jìn)行不同調(diào)節(jié),以找出最適合當(dāng)季栽培的品種及生產(chǎn)方法,對溫度、光照、水肥等合理調(diào)控,為下一年的生產(chǎn)做好準(zhǔn)備。通過模擬仿真,可以結(jié)合真實的生產(chǎn),找出最佳生產(chǎn)方案。方案中可以包含作物的品種類型、三基點溫度、空氣密度、水肥濃度等多種因素對生產(chǎn)的影響,為下一年的豐收提供依據(jù)。
(3)VR技術(shù)可以模擬實際操作。我們知道,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,有很多操作技術(shù)是需要反復(fù)操作才能達(dá)到準(zhǔn)確熟練的。比如大樹的移植過程。這項技術(shù),在樹木栽培過程中,是一項重要的技術(shù)。移栽的大樹不僅僅是用于美化環(huán)境,有很多大樹是古樹,還具有文化價值,因此在移栽的過程中,保證成活率至關(guān)重要。如何實現(xiàn)移栽成活,有很多要點。對于從來沒操作過的人來說,不容易掌握,可以利用VR技術(shù),模擬大樹移栽的實際工作場景。從大樹起挖的位置選擇、帶土坨大小,搬運、轉(zhuǎn)移還有土坨綁扎等方面,都可以進(jìn)行現(xiàn)實模擬。這樣進(jìn)行操作訓(xùn)練后,再到真實工作環(huán)境時,便會得心應(yīng)手,不會手忙腳亂。極大地提升了操作的準(zhǔn)確性,因此提高樹木移栽的成活率,從而提高了經(jīng)濟(jì)效益。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,蔬菜生產(chǎn)、果樹生產(chǎn)、花卉生產(chǎn)等方面,都需要嫁接技術(shù)。而嫁接的部位和操作的準(zhǔn)確性,直接影響苗木的成活,也影響生產(chǎn)效益。因此,通過VR技術(shù),模擬仿真嫁接操作環(huán)節(jié),通過反復(fù)訓(xùn)練,可以熟練掌握嫁接部位,形成層位置,以及最后的綁扎環(huán)節(jié)。通過模擬仿真訓(xùn)練,可以使操作者,避免不熟練操作導(dǎo)致的嫁接刀劃傷、嫁接苗成活率低等弊端。利用VR技術(shù),模擬仿真植物的結(jié)構(gòu),一目了然。
(4)利用VR技術(shù),可以節(jié)約耗材,反復(fù)操作,節(jié)約資金
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域包含多個技能工種,要想熟練掌握技能,那就需要在生產(chǎn)過程中大量、反復(fù)的練習(xí)。如果按照傳統(tǒng)的操作,每一次操作,所需的耗材數(shù)量是很大的,而且植物的利用是有時間性的,萎蔫或衰敗的材料無法滿足操作要求,因此就需要更大的經(jīng)濟(jì)投入,以達(dá)到練習(xí)掌握生產(chǎn)技能。如果我們選擇了模擬仿真技術(shù),那么就可以在虛擬的環(huán)境下,各工種操作人員需要事先反復(fù)練習(xí),極大的節(jié)約耗材的使用量。比如說,插花員這個工種證書的取得需要有大量花材和葉材。而花卉的價格受季節(jié)的影響,有很大的變化,并且在實際操作過程中,受有限花材和葉材數(shù)量的影響,無法滿足,插花造型的需要,所以培訓(xùn)費用高,這也影響了很多從業(yè)人員提升技能水平。在模擬仿真的條件下,我們仿佛置身于一個插花工作室,而擺在我們面前的是豐富而充足的花材。這樣我們可以嘗試多種造型的練習(xí)。尤其是在練習(xí)西方式插花造型的時候,因為西方式插花渲染氣氛、烘托熱鬧場景的需要,花材數(shù)量要求的更多,如果在傳統(tǒng)的實踐操作中,就需要購置大量的花材,而花材的保鮮時間又是有限的,成本很高。利用VR技術(shù)就能滿足操作者對于花材的需要。在模擬仿真室可以反復(fù)進(jìn)行練習(xí),可以反復(fù)修改作品的造型,極大的節(jié)約了成本。插花模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用,可以說極大滿足了插花行業(yè)需要。這些年我們通過這項技術(shù)的應(yīng)用,為花卉裝飾與應(yīng)用行業(yè),創(chuàng)作了很多精美作品,并在全國各級各類的比賽中,許多作品都取得了優(yōu)異的成績,精彩絕倫的藝術(shù)插花作品豐富了花卉市場,也滿足了消費者的需求。
(5)利用VR技術(shù),可以降低農(nóng)藥誤操作的危害
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,植物保護(hù)是一項非常重要的栽培管理技術(shù)。對于在不同時期發(fā)生的病蟲害,需要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者及時進(jìn)行防治。控制病蟲害的發(fā)生,才能保證作物的產(chǎn)量,最大限度的保證經(jīng)濟(jì)利益。而對于很多農(nóng)民來說,不懂農(nóng)藥的使用和防護(hù)知識。當(dāng)有病蟲害發(fā)生時,不僅不能對病蟲害進(jìn)行及時的防治,經(jīng)常因為誤操作,對自身的生命和健康產(chǎn)生副作用。因此,在生產(chǎn)上農(nóng)藥使用之前,通過模擬仿真,了解病蟲害的外部特征和內(nèi)在的生理特性,并模擬農(nóng)藥防治過程產(chǎn)生的不同的效果,掌握農(nóng)藥的特性及防治過程,操作的注意事項,這樣就可以避免誤操作的發(fā)生,保證生產(chǎn)安全。
4 VR技術(shù)應(yīng)用存在的問題和解決的途徑
VR技術(shù)的應(yīng)用,是現(xiàn)代化發(fā)展的一個方面,也是今后培養(yǎng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域人才的一個重要手段。通過模擬仿真,通過人機(jī)對話的形式,掌握生產(chǎn)中的技能操作要點。通過生動直觀的方式,對植物的生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)節(jié)等深入了解,對于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域文化基礎(chǔ)普遍偏低的農(nóng)民來說,效果更加明顯。但是目前,影響VR技術(shù)的推廣應(yīng)用還有很多現(xiàn)實問題,如虛擬農(nóng)業(yè)研究所涉及的學(xué)科眾多,各學(xué)科間的聯(lián)合,需要更多高水平的人員才能完成。這項技術(shù)離不開計算機(jī)硬件配備和軟件支持,今后更加需要農(nóng)業(yè)專家和計算機(jī)專業(yè)人員的配合,研制出更多適應(yīng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技能的模擬仿真軟件,以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的需要。這也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化對技能引領(lǐng)需求的呼喚。
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