隨著社會經濟的不斷發展，虛擬現實( virtualreality，VＲ) 技術逐漸地滲透進人們的生活中，目前已經在航天、軍事、交通、地質地理、設計規劃、教育培訓和娛樂等諸多方面得到廣泛的應用，但在農業領域上的應用研究還較少。
虛擬現實是一種基于可計算信息的沉浸式交互環境，以計算機技術為核心，利用現代高科技生成逼真的視覺、聽覺和觸覺一體化的特定虛擬環境，賦予“沉浸性”、“想象性”、“交互性”特征，用戶可借助必要的設備以自然的方式與虛擬環境中的對象進行交互作用并相互影響，從而產生等同親臨真實環境的感受和體驗，改變了傳統生硬、枯燥和被動的人機交互模式，增強了人的感性和理性認識，決定了虛擬現實技術在21世紀發展科學中的重要性。
國家農業信息化工程技術研究中心利用虛擬現實技術和數字娛樂形式進行農業景觀展示宣傳、農業數字科普和農民技能培訓作為主要工作內容，在國內率先開展農業視景仿真、數字科普和虛擬體驗式培訓技術研究和產品開發工作，在國內率先開展農業視景仿真、數字科普和虛擬體驗式培訓技術研究和產品開發工作。
一、助力農業特色產業發展
面向“互聯網+”時代農業特色產業發展信息化服務和農業園區展示宣傳的需要，依托領域專家知識，集成應用自主知識產權的農作物、設施環境和農業園區三維形態數字化設計及虛擬互動展現技術，開發現代農業園區建設和特色產業發展歷程可視化仿真系統、特色產業發展三維可視互動培訓系統和農業園區虛擬展示宣傳系統，為特色產業發展和現代農業園區建設中的園區規劃、產業設計、科技服務、展示宣傳提供先進的信息化手段和展示宣傳平臺，示范和引領都市型現代農業的發展。以西瓜產業發展為例，如下圖所示：
西瓜產業發展信息服務網結構圖
二、新農民職業教育培訓
面向“互聯網+”農業職業教育的時代潮流，針對我國農業從業人員認知特點，將農業知識、三維可視互動技術、數字娛樂形式和網絡等新媒體傳播渠道緊密結合，以視覺體驗和三維交互作為知識轉化方式和技術傳播載體，輔助農業技術推廣、農業職業教育部門設計開發農業職業教育三維可視互動在線培訓系統，通過電視、平板電腦和手機等終端進行高效、快速、便捷傳播，創新和豐富了農村科技推廣、職業教育和農民培訓的手段，效果顯著。
（1）新農民動漫培訓軟件
新農民動漫培訓軟件遵循“看動畫學知識，玩游戲長技能”的設計理念，由動畫講解和技能訓練兩部分組成，動畫講解部分內容包括作物生物學特性、無公害生產知識、設施環境知識、作物生產技術規程、作物主要病蟲害癥狀及危害等。通過觀看動畫片，來讓農民系統了解和學習相關知識、新技術、新方法，提高農民的科技文化素質。生產技能交互測試則結合動畫講解的講授，選擇關鍵知識點和技術操作環節，制作交互式2D/3D游戲，來測試農民的學習效果，以趣味性的方式讓農民快速準確掌握技術細節。
新農民動漫培訓軟件
（2）寒地水稻優質高產標準化生產培訓系統
系統由動畫講解教程、實訓場地和在線考場3部分組成。按照黑龍江農墾總局七星農場寒地水稻日歷化生產流程，圍繞旱地壯秧、整地插秧、本田管理和收獲儲存4個環節講解，動畫時間60分鐘。
寒地水稻優質高產標準化生產培訓系統
（3）雙語（漢語、哈薩克語）設施黃瓜無公害生產動漫培訓教程
圍繞著烏魯木齊市農業技術推廣站對設施黃瓜無公害生產技術成果推廣和農民培訓工作的具體要求，講解展示烏魯木齊市設施黃瓜主要生產環節的管理要點、關鍵技術和操作步驟，傳播先進科學理念，提高農民設施黃瓜無公害生產技術水平。
雙語（漢語、哈薩克語）設施黃瓜無公害生產動漫培訓教程
（4）大中型沼氣工程安全運行培訓系統
依據《沼氣集中供氣系統工程技術》（北京市新農村建設可再生能源利用技術系列培訓教材）及實地調研考察結果，制作大中型沼氣工程安全運行演示動畫及培訓系統。通過3D場景和工作過程的3D演示，展示沼氣集中供氣系統工程作業全過程及各個環節的工藝流程及科學原理，使沼氣工對整個工藝流程有系統整體的視覺體驗，普及沼氣基礎知識。
大中型沼氣工程安全運行培訓系統
三、科普互動體驗教育
民眾科普互動體驗教育可以通過VR 3D眼鏡，來滿足民眾對農業產品的認知能力。因此，在北京市農林科學院農業科技示范推廣項目的支持下，中心利用自主知識產權的農林植物三維數字化、三維互動展示技術體系開發了基于VR 3D眼鏡的“草莓的一天”互動體驗系統，一是可以讓民眾在虛擬的草莓種植園中漫游、觀看草莓的形態結構，了解光合作用、同化物運輸、品質形成等知識；二是開發了基于磁感槍的“草莓保衛戰”互動體驗系統，讓民眾了解草莓植保知識；三是為陽光興紅農業種植園定制了“北京市大興區陽光興紅農業種植園虛擬互動展示宣傳系統”和“有機黃瓜虛擬科普宣傳片”，讓民眾了解園區歷史、特色和有機食品等相關知識。
四、農業園區、產品宣傳展示
1、農業園虛擬現實創意展示
農業園虛擬現實創意展示是基于三維可視化、視景仿真、數字動畫生成，綜合集成計算機圖形學和虛擬現實技術，實現對農業園區生態景觀、特色生產基地、采摘觀光基地的輔助設計與虛擬展示，通過設置漫游路線和交互操作，構建農業園區常用模型庫，將四季不同的農業生態景觀、作物的生長狀態、主要農事操作過程、新品種、新技術和新裝備的情況等在互聯網、觸摸展示設備等上“真實”地顯示出來，從而為農業園區的景觀規劃、宣傳展示和技術推廣等構建了一體化解決方案，提供了先進創新的信息化手段和三維可視互動展示平臺，進而提高了農業科技展示的生動性和趣味性。
以浦江市民農園虛擬展示系統為例，它設有歡樂農園行（農園總體介紹和虛擬漫游）、時空漫步（展現城鄉互動歷程）、鄉村大看臺（綠色休閑旅游活動虛擬演示）、稻香學堂（科普場館展示和互動體驗）、步行街（特色農產品展示及推介）和鄉人香語（多人在線交流互動）等欄目和功能模塊，可以不受時間和空間限制的將2400畝的農業園區展示在全國公眾面前，通過虛擬體驗等方式向世人宣傳農業園區的基礎設施、綠色休閑旅游活動和特色農產品，為園區的展示宣傳提供了信息化的平臺手段。在世博會期間及之后，有8萬人次訪問了該網站，基于其的宣傳展示作用，計有7萬人次到園區游覽體驗，對于提高園區的社會知名度和公眾認同感發揮了極大的促進作用。
上海浦江市民農園虛擬展示系統
2、農業產品宣傳展示
圍繞農業科技成果、產品等實物形態、科學原理和實施效果的展示宣傳，集成應用自主知識產權的農作物、設施環境和農業園區三維形態數字化設計及虛擬互動展現技術，制作農業園區、新品種、新技術、農資和農業裝備的科普宣傳片。比如說安徽司爾特集團玉米專用肥科普宣傳片、黑龍江農墾建三江寒地水稻全程機械化宣傳片、黑龍江農墾紅星農場玉米全程機械化宣傳片、北京市農林科學院玉米中心京科968品種宣傳片、新疆生產建設兵團農六師水利建設宣傳片等。
某肥料產品科普宣傳片
成果所屬單位：
國家農業信息化工程技術研究中心動漫技術部，是國內最早從事虛擬農業理論技術研究的科研團隊。針對發展都市型現代農業的需要，部門把利用虛擬現實技術和數字娛樂形式進行農業景觀展示宣傳、農業數字科普和農民技能培訓作為主要工作內容，在國內率先開展農業視景仿真、數字科普和虛擬體驗式培訓技術研究和產品開發工作。
動漫技術部先后主持和參加22項科研任務，發表學術論文超過100篇，形成了農業數字科普、新農民動漫培訓、農業景觀虛擬展示宣傳3個系列產品，先后開發了百余個虛擬展示和動漫科普培訓作品，獲得了用戶的好評，為提升我國農業科普教育和休閑娛樂能力提供了有力的技術支撐和實用產品。
專家介紹：
郭新宇，現任國家農業信息化工程技術研究中心動漫技術部主任。長期從作物生產系統模擬與決策、作物生長系統數字化可視化技術研究，近幾年積極從事面向農業知識傳播的數字娛樂技術和農業數字化展示展覽技術研究，開發農業數字科普和虛擬體驗式培訓作品。先后主持和參加國家省部級科研項目22項，發表學術論文122篇，其中SCI/EI收錄論文65篇，參加編寫專著6部，獲得專利授權15項，取得國家版權局軟件著作權登記43項，組織策劃出版農業數字科普培訓科技光盤1張，獲得省部級科技獎勵3項，2010年獲得科技部授予的“世博科技先進個人”稱號。2016年受聘為中國科協首席科學傳播專家。
中國鄉村發現網轉自：微信公紅平臺（微信號/中農富通）2017-08-23
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