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虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
多媒體技術(shù)再向前跨進(jìn)一步, 就必然進(jìn)入“虛擬現(xiàn)實(shí)”(Virtual Reality)。被稱為“虛擬現(xiàn)實(shí)之父”的伊凡·蘇澤蘭(I.Sutherland)描寫說:“電腦屏幕是一個(gè)窗口,通過這個(gè)窗口,人們可以看到一個(gè)虛擬世界。具有挑戰(zhàn)性的工作是讓那個(gè)虛擬世界看起來真實(shí),在其中的行動(dòng)像真實(shí),聽起來像真實(shí),感覺得像真實(shí)一樣。”

1962年,美國(guó)麻省理工學(xué)院博士生蘇澤蘭,應(yīng)邀參加一個(gè)由電腦繪圖領(lǐng)域高級(jí)研究人員發(fā)起的會(huì)議。 蘇澤蘭提交了他的論文和《畫板》(Sketchpad)軟件,其互動(dòng)式電腦制圖的構(gòu)想猶如給全世界投下了一枚炸彈。 他不僅開創(chuàng)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)的嶄新領(lǐng)域,使廣大工程技術(shù)人員最終拋棄了鉛筆和丁字尺,而且實(shí)現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)一個(gè)關(guān)鍵因素——交互式繪圖。

在美國(guó)高級(jí)研究規(guī)劃署(ARPA)擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人期間,27歲的蘇澤蘭以另一篇《終極的顯示》論文再次震驚世界,他首次描述了把電腦屏幕作為觀看虛擬世界的設(shè)想,被認(rèn)為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)史上的里程碑。蘇澤蘭加緊為他的“終極顯示”研制硬件設(shè)備,在他主持下,1966年,世界上第一個(gè)頭盔顯示器(HMI)試驗(yàn)?zāi)P驮诹挚蠈?shí)驗(yàn)室面世。1970年元旦,一位參加試驗(yàn)的大學(xué)生,通過頭盔顯示器第一次進(jìn)入到蘇澤蘭虛擬的世界。

為了讓人全身心“投入”虛擬世界,蘇澤蘭在猶它大學(xué)實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)完善他的發(fā)明。他在PDP-10電腦里創(chuàng)建了一個(gè)虛擬的房間,設(shè)計(jì)出類似于手槍形狀的控制棒。在此基礎(chǔ)上,雅達(dá)利公司研究人員托馬斯·茨門曼等人率先開發(fā)出了“數(shù)據(jù)手套”。數(shù)據(jù)手套上裝配著傳感器,用光纖連接著電腦,戴上它后,可用真實(shí)的手去控制“虛擬的手”的動(dòng)作。

1985年,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)綜合的時(shí)刻來臨:美國(guó)伯克利加州大學(xué)博士生邁克爾·麥格里威和雅達(dá)利公司斯科特·費(fèi)舍爾領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,將頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套、語音合成、立體聲及觸覺反饋裝置等集成為一個(gè)整體,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正式登上了電腦歷史大舞臺(tái),在輔助設(shè)計(jì)、飛行模擬、駕駛訓(xùn)練、醫(yī)療手術(shù)、旅游觀光等諸多領(lǐng)域開辟了廣闊的應(yīng)用前景。

蘇澤蘭同時(shí)也在電腦繪圖領(lǐng)域繼續(xù)耕耘。70年代,他領(lǐng)導(dǎo)的猶它大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系是世界電腦圖形開發(fā)的大本營(yíng)。他讓學(xué)生們?cè)趯?shí)踐中學(xué)習(xí),學(xué)生則用老師的大眾牌小汽車為模型,測(cè)量出汽車表面的形狀,然后以三維圖形方式顯示在屏幕上。通過教學(xué)相長(zhǎng),蘇澤蘭解決了三維圖形設(shè)計(jì)中隱藏表面等大量難題。他還發(fā)明了一種“六腳機(jī)器人”,親自操作機(jī)器人行走。


☆ 蘇澤蘭小傳 ☆

伊凡·蘇澤蘭1938年出生在美國(guó)內(nèi)布拉斯加州, 父親是工程博士,母親是一位教師,他們從小就對(duì)蘇澤蘭灌輸學(xué)習(xí)思想——“誰會(huì)學(xué)習(xí),誰就會(huì)做事”。蘇澤蘭一生與學(xué)習(xí)和教學(xué)結(jié)下了不解之緣, 他先后在卡內(nèi)基技術(shù)學(xué)院和麻省理工學(xué)院求學(xué), 以全優(yōu)成績(jī)獲全額獎(jiǎng)學(xué)金,攻下了碩士和博士學(xué)位。他曾在哈佛大學(xué)、 猶它大學(xué)和加州技術(shù)學(xué)院等大學(xué)任教,在與學(xué)生們的相互交流中,敏銳地搜索、學(xué)習(xí)最前沿的新知識(shí)和新技術(shù)。

50年代初,蘇澤蘭首次接觸到一臺(tái)名叫SIMON的繼電器式計(jì)算機(jī),他一邊學(xué)習(xí)編程,一邊開發(fā)軟件。1962年完成的《畫板》是他為博士論文而研制的軟件,在麻省理工學(xué)院TX-2小型電腦上實(shí)現(xiàn)。 1964年,蘇澤蘭出任美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究規(guī)劃署(ARPA) 信息處理技術(shù)處(IPTO)處長(zhǎng)。1968年,在鹽湖城,他與大衛(wèi)·伊文斯教授共同創(chuàng)辦了一家“伊與蘇” 公司,專門開發(fā)電腦圖形系統(tǒng),他倆還一起領(lǐng)導(dǎo)了猶它大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系。1990年,蘇澤蘭加盟太陽(Sun)微系統(tǒng)公司,擔(dān)任該公司副總裁,是Sun實(shí)驗(yàn)室的中堅(jiān)力量。

蘇澤蘭在計(jì)算機(jī)的若干領(lǐng)域, 如分時(shí)系統(tǒng)、人工智能、集成電路設(shè)計(jì)、機(jī)器人研制, 特別是在虛擬現(xiàn)實(shí)和圖形技術(shù)等方面獲得多項(xiàng)成果。1988年,美國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)授予他電腦科學(xué)界最高獎(jiǎng)——圖林獎(jiǎng)。 他是舉世公認(rèn)的“虛擬現(xiàn)實(shí)之父”。

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