《黑客帝国》片段

    刚才咱们看了电影的片段，说无论是那喷香的牛肉，还是母体世界里的功夫，甚至连里头喘气都是一系列程序做出来的，归了堆齐就俩字——虚拟。其实除了热播大片，现在大家使用“虚拟”这个词的频率已经很高了，什么虚拟社区啊，那里头还有虚拟货币啊，还有在网上虚拟结婚的呢。大家都说虚拟虚拟，它到底是什么意思呢？来听听专家给出的定义。

    一般来说虚拟现实技术，或者叫虚拟现实，从学术术语上来说，它是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机程序。

    通俗地说，这虚拟就是一种计算机程序，不过，您得留神，它跟咱们平时说的程序还不大一样，最大的区别就是，任何虚拟的东西都有一个实实在在的客观实体存在着，换句话说，虚拟就是再现真实，所以有人说“虚拟程序，源于生活”。咱们刚才提了虚拟社区、虚拟货币，再引入个新概念——虚拟农业。有人会说了，虚拟农业？农业有虚拟的吗？你能虚拟种地，老百姓可不能虚拟吃粮食啊。那这虚拟农业到底能不能种出粮食，如果种不出来，它的用处又是什么呢？

    简单的说，这虚拟农业的确就是在网上种地，虽说种不出真正的粮食，可是它能让不会种地的，学会种地，会种地的，更好的种地。听着好像有点悬，可是借助计算机技术，虚拟农业的确可以实现很多咱们在现实中不能实现的功能。

    先说“让不会种地的学会种地”。现在好多城里人，包括小朋友，对农业知识都挺感兴趣，节假日喜欢到城郊附近的农业园区去转转，连休闲带增长知识。这就出现了一个问题了，一般农作物的生长都有一个周期，就拿咱平时见得最多的黄瓜来说，一粒黄瓜种子从播种开始，发芽、爬蔓、开花、结果，最后结出成熟的黄瓜，这个过程大概需要2个月左右的时间。可是对参观者来说，不管什么时候来，都只能看到农作物的一个生长阶段，也就是说，看见开花，就看不见结果，看见出苗，就看不见爬蔓，要是来的时候不对，想看的看不着，多少总会有点遗憾。现在，有了虚拟农业技术，这种遗憾就能得到弥补了。您瞧，在这台电脑上，仅仅几秒钟的时间，就能给您逼真地展示出黄瓜的整个生长过程。黄瓜是这样，这个园区里的其它蔬菜瓜果的生长过程，也都能给您展示出来。这样，您来一次农业园，就能了解到园区里不同季节、不同植物生长的知识，还可以把虚拟程序中的植物和实际的植株进行比较，对于农业知识的学习，可以说既直观又快捷，还增加了很多乐趣。

    另外，通过虚拟程序，您还能看到咱们平时看不到的东西。举个例子，平时咱们看一棵植物，有多少个角度？左看、右看、前看、后看、转着圈看，俯下身去看，要是不怕麻烦，还可以趴在地下往上看，（此处建议让李威围着植株做相应的动作）可是这个程序又给我们多提供了一个角度，您瞧，可以从地下、也就是植株的根部往上看，还可以看到植株内部的水分、养分运输等等。

    真是“一图胜千言”哪。要是给您一本什么《黄瓜保护地栽培技术》，估计多数人都没多大的兴趣看。可这虚拟农业就不一样了，在电脑屏幕上，您可以花很少的时间，就能了解黄瓜的生长全过程，有兴趣的说不定回家就自己试着种上那么几棵，这就是“让不会种地的学会种地”。那这“让会种地的种得更好”又是怎么回事呢？咱接着往下看。

    这些展示农作物生长过程的程序，针对的主要是城里人，目的可以说是知识普及，虚拟农业还有一部分程序更实用，是专门给农民朋友帮忙的，方法也很有意思——做游戏。

    传播知识没有这么严肃，首先我们要保证，我们做的农业游戏，它的知识的正确性和准确性。第二，游戏中很多图形化的东西，或者很多动作，动画，……都有它的内在的农学含义。这个可能是跟传统的游戏（的最大区别），就是农业游戏中的主角，它不是人，也不是一个动物。

    照我看，这游戏农民朋友能玩，好多城里人也能玩，说不定将来会成为一个新的时尚。我对这一点是很有信心的，虽说现在看起来这些游戏还比较简单，可是它们有一个最大的优势，就是能在虚拟世界里最大地还原真实。刚才咱们看到的电脑里的植物，都是严格按照真实的植株来复制的，如假包换。

    比如说我们在获取黄瓜的数据中，获取叶片的时候，大家都看到了，黄瓜的叶片特征，还比较明显的，尽可能小心的点击获取它，//在获取这种比较微小的物体的时候，可以想象，用一种接触式的方式去点击它，尽可能保证在自然状态下，所以说你得非常的小心。

    好像不光是小心的问题，这数据采集工作真是既繁琐又单调，一般人采集五六片叶子的三维数据就已经感觉头晕眼花了，而把黄瓜的根、茎、叶等等一系列信息全部采集录入计算机，就不知道要反复多少次了。所以说，这是个三心工作，一要细心，二要耐心，还得外加小心。

    虽说要用那么长的时间，可这数据集成后的图像好像和真实的植物还有很多差距，比如说，这黄瓜的叶子好像只有轮廓，没有叶脉。这是为什么呢？

    受限于我们目前所使用的仪器，它获取的，仅仅是它的形态的信息，还没有颜色纹理信息，所以必须跟数码像机结合起来，把数码像机获取的颜色和纹理信息，绑定到它重构出的三维形态中，这样再还原一个真实的问题。

    一片黄瓜的叶片在电脑中真实的反映出来，然而这只是黄瓜生长过程中的一个阶段，要想让黄瓜在电脑里生长起来，还需要在不同的生长时期，重复同样的采集过程。这个过程操作起来可复杂的多，因为受到光照、土壤等环境因素的影响，植株的生长状态也会发生变化，这成为虚拟农业发展的瓶颈。

    为了避免这些因素的影响，将植株引入一个实验试，将环境控制在一个规范标准的范围中，这样的植株生长也是差别不大的，这样采集的信息就可以人为的控制，比如说，光照弱的情况下黄瓜长成什么样，土壤肥力不够的时候的时候又是什么样，这样经过多次实验，最终在电脑里合成多种多样的生长过程，任何一个环境的变化都会在电脑里反映出来，这也有利于我们科研研究。

    现在虚拟农业还在起步阶段，只是看看动画、玩玩游戏，但是专家预测，在将来的某一天，它会给农业科研工作帮上大忙，比如说，把育种试验搬到虚拟空间里去快速完成，把漫长的育种周期大大缩短……我们期待虚拟农业魅力四射的那一天。