楊靜

何為虛擬農(nóng)業(yè)

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)是指創(chuàng)建一個(gè)能讓參與者具有身臨其境感，具有完善的交互作用能力的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。它為人類觀察自然、欣賞景觀、了解實(shí)體提供了身臨其境的感覺，可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)演示農(nóng)作物受病蟲害侵襲的情況、農(nóng)作物生長(zhǎng)的虛擬、農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害的虛擬現(xiàn)實(shí)、土地中殘留農(nóng)藥遷移的模擬等。

當(dāng)前隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，“虛擬農(nóng)業(yè)”成為農(nóng)學(xué)專家們最為關(guān)注的課題之一。

虛擬農(nóng)業(yè)，即以農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究對(duì)象（農(nóng)作物、畜、禽、魚、農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)、資源高效利用等）為核心，采用先進(jìn)信息技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)的研究對(duì)象與環(huán)境因子交互作用，以品種改良、環(huán)境改造、環(huán)境適應(yīng)、增產(chǎn)等為目的的技術(shù)系統(tǒng)。

虛擬農(nóng)業(yè)主要由以下幾部分構(gòu)成：

1、農(nóng)業(yè)現(xiàn)實(shí)信息采集（科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)提供相應(yīng)的農(nóng)業(yè)環(huán)境等方面的數(shù)據(jù)）；

2、3D作物模型（虛擬對(duì)象模型）和3D環(huán)境模型；

3、作物（虛擬對(duì)象）傳感器（根、莖、葉）；

4、作物（虛擬對(duì)象）與虛擬環(huán)境間相互作用——專家系統(tǒng)、模型等；

人作為外部因子用對(duì)作物（虛擬對(duì)象）的期望、環(huán)境的改變，自然變化的預(yù)測(cè)等來參與虛擬農(nóng)業(yè)。

總的來看，虛擬農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)科學(xué)和信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象、過程進(jìn)行模擬和虛擬，達(dá)到合理利用農(nóng)業(yè)資源，縮短農(nóng)業(yè)領(lǐng)域重大項(xiàng)目研究的時(shí)間，節(jié)約經(jīng)費(fèi)，降低生產(chǎn)成本，改善生態(tài)環(huán)境，提高農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的目的。它是一項(xiàng)非常實(shí)用的技術(shù)，有著極高的推廣價(jià)值。

虛擬農(nóng)業(yè)如何應(yīng)用

從廣義來說虛擬農(nóng)業(yè)與虛擬現(xiàn)實(shí)一樣，只要你能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域想象到的都可以用虛擬農(nóng)業(yè)來實(shí)現(xiàn)，但在實(shí)踐上我們通常都先著眼于對(duì)國(guó)計(jì)民生有重要意義的項(xiàng)目中來，如：

1、以水稻、玉米、小麥、大豆、棉花等主要農(nóng)作物的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)、品種為目的的虛擬；

2、以提高豬、牛、羊、雞、魚等主要肉類產(chǎn)品的品質(zhì)、產(chǎn)量為目的的虛擬，以及新品種的虛擬；

3、以提高設(shè)施農(nóng)業(yè)利用效率為目的的虛擬；

4、以提高資源綜合利用效率為目的的虛擬；

5、以農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)為對(duì)象的虛擬；

6、對(duì)農(nóng)機(jī)虛擬制造環(huán)境的模擬；

7、農(nóng)業(yè)虛擬實(shí)驗(yàn)室；

8、農(nóng)業(yè)技能的遠(yuǎn)程教育與虛擬培訓(xùn)等等。

海外對(duì)虛擬農(nóng)業(yè)的開拓

英國(guó)麥當(dāng)勞最近奔赴英國(guó)各地舉行的農(nóng)業(yè)展覽和收獲慶?；顒?dòng)——“跟隨我們食物的腳步”，并且利用VR技術(shù)，為到場(chǎng)參加者提供一個(gè)體驗(yàn)農(nóng)民生活的機(jī)會(huì)，這對(duì)不少?gòu)奈唇佑|過農(nóng)村及農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖工作的都市人來說是個(gè)很好的教育機(jī)會(huì)。

在活動(dòng)中，參與者能夠佩戴Gear VR觀看一段VR動(dòng)畫，了解無農(nóng)藥農(nóng)場(chǎng)以及放養(yǎng)養(yǎng)雞場(chǎng)的生產(chǎn)過程，大家可以了解到麥當(dāng)勞食品所使用的小麥和雞肉是如何種植和養(yǎng)殖的。除此之外，參與者還能夠佩戴Oculus Rift觀看一段360度視頻，視頻名為《作物頂端（Top of the Crop）》。在這段VR視頻中，我們仿佛乘坐著大型收割拖拉機(jī)，根據(jù)廣播中的指示，慢慢地將在地下生長(zhǎng)的土豆挖出來。

這并不是農(nóng)業(yè)行業(yè)第一次采用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)。

據(jù)澳洲電視臺(tái)ABC Rural報(bào)道，由于前陣時(shí)間《口袋小怪GO》的熱賣，AR技術(shù)也逐漸被人們所熟知，連農(nóng)民們也跟上了這一勢(shì)頭。南昆士蘭大學(xué)農(nóng)業(yè)工程研究中心的研究工程師Mecheal Scobie對(duì)此評(píng)論道：“由于大家都聽說過《口袋妖怪GO》，所以向他們解釋AR的機(jī)制變得更加容易了。當(dāng)然，AR并不是VR，你不必完全沉浸在虛擬世界中。”利用AR技術(shù)，在不久的將來， 農(nóng)業(yè)專家可以不用下地考察了。

他繼續(xù)解釋了AR技術(shù)是如何幫助農(nóng)民工作的，其中的方式包括為農(nóng)民提供灌溉水量的計(jì)劃值，這樣農(nóng)民可以根據(jù)降水量選擇合適的灌溉水量。“在以往，農(nóng)民面對(duì)的是粗略繁雜的表格和單子，現(xiàn)在AR技術(shù)讓這一切都直接在你眼前呈現(xiàn)”，他說?！笆褂肁R的方式就和你平時(shí)使用手機(jī)一樣簡(jiǎn)單，你只需要把你的手機(jī)當(dāng)做信息收集器，它就會(huì)在地平線盡頭不斷收集碎片化信息，隨后，主機(jī)將會(huì)把這些信息綜合分析之后呈現(xiàn)給你?！?/p>

Scobie舉例解釋了AR技術(shù)是如何持續(xù)幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的：如果你有一臺(tái)裝載有AR設(shè)備的拖拉機(jī)，我們甚至可以實(shí)時(shí)告訴你它運(yùn)行的位置、效率等具體情況?！盎蛘吣阍谒蒙涎b載了追蹤器，你就可以在手機(jī)上查看水泵的排水量、燃油和電力使用量?！?/p>

國(guó)內(nèi)對(duì)虛擬農(nóng)業(yè)的嘗試

VR+鄉(xiāng)村旅游

在剛剛召開的第十六屆全國(guó)“村長(zhǎng)”論壇上，大家領(lǐng)略了中國(guó)農(nóng)業(yè)的領(lǐng)先科技：無人機(jī)施肥、噴灑農(nóng)藥，VR設(shè)備展示農(nóng)村的優(yōu)美風(fēng)光，運(yùn)用北斗導(dǎo)航對(duì)鄉(xiāng)村旅游實(shí)現(xiàn)智慧管理，地合云圖實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)村土地規(guī)劃使用的大數(shù)據(jù)管理……看起來有些“高大上”的技術(shù)，如今都開始在中國(guó)的新農(nóng)村發(fā)展中得以應(yīng)用。

在全國(guó)論壇主會(huì)場(chǎng)一樓，VR體驗(yàn)區(qū)吸引了眾多代表的眼球。戴上VR設(shè)備后，大家不僅可以看到彭州的寶山溫泉度假區(qū)、白鹿中法風(fēng)情小鎮(zhèn)等風(fēng)光，通過調(diào)節(jié)按鈕，還可以前后、左右、上下全方位看到這些風(fēng)光，具有身臨其境的感覺。

綠水青山、藍(lán)天白云、鳥語(yǔ)花香，這是許多農(nóng)村所擁有的優(yōu)美環(huán)境，也是當(dāng)下鄉(xiāng)村游發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。如何更好地推廣自己的旅游景點(diǎn)？顯然，用普通的文字、圖片、視頻作展示似乎已經(jīng)不那么有吸睛效果了。這時(shí)候就需要VR的現(xiàn)身。VR設(shè)備讓體驗(yàn)者觀看山谷景色時(shí)，仿佛有乘坐飛機(jī)游山谷的感覺，既有在現(xiàn)場(chǎng)的“立體感”，又能360度觀看周圍景色，十分過癮。而當(dāng)畫面切換到餐廳里的九尺板鴨等美食“近在咫尺”時(shí)，更有垂涎欲滴的感覺。這樣的旅游推廣讓觀眾體驗(yàn)式地感受當(dāng)?shù)仫L(fēng)景，極大地增加了吸引力。

VR+農(nóng)業(yè)直播

在廣東省湛江市遂溪縣一場(chǎng)“沙蟲”眾籌簽約儀式上，“VR+直播”與農(nóng)產(chǎn)品通過“互聯(lián)網(wǎng)+信用三農(nóng)”完美地結(jié)合在一起。短短三分鐘時(shí)間，近兩百人在線體驗(yàn)并認(rèn)籌了二十萬元的“沙蟲”。與會(huì)人員現(xiàn)場(chǎng)用VR眼鏡體驗(yàn)了“沙蟲”的生長(zhǎng)過程，用手機(jī)體驗(yàn)沙蟲生產(chǎn)的直播視頻。

此外，最近在湖南婁底新化縣舉行的“紫鵲春天會(huì)”春潮涌動(dòng)，在波光粼粼的世界遺產(chǎn)紫鵲界梯田里，有一群時(shí)尚“蛙人”戴著暴風(fēng)魔鏡，體驗(yàn)著遠(yuǎn)古農(nóng)耕文明與超現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)科技VR的熱情相擁。顯然，紫鵲界沒有辜負(fù)這個(gè)春天。VR出現(xiàn)在農(nóng)耕梯田，就標(biāo)志著這片有著數(shù)千年歷史的始祖梯田已經(jīng)或正在步入農(nóng)業(yè)4.0時(shí)代。

據(jù)紫鵲春天會(huì)系列活動(dòng)策劃人張子儀介紹，借助VR應(yīng)用技術(shù)，湖南新化縣紫鵲界正在籌建世界首個(gè)展示糧食從播種到收割跟隨二十四節(jié)氣變化的VR體驗(yàn)館。在VR技術(shù)的輔助下，糧食生長(zhǎng)的每個(gè)變化都將實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為虛擬世界的體驗(yàn)，這對(duì)于農(nóng)業(yè)4.0時(shí)代農(nóng)業(yè)技術(shù)手段的革新、農(nóng)村事業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展、農(nóng)耕種植的互動(dòng)體驗(yàn)與農(nóng)業(yè)科普教育等方面都將是有益的探索和全新的創(chuàng)舉。

隨著互聯(lián)網(wǎng)科技的日益發(fā)達(dá)，毋庸置疑，中國(guó)農(nóng)業(yè)己經(jīng)進(jìn)入農(nóng)業(yè)4.0時(shí)代。中國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將更多地應(yīng)用智能互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等，利用虛擬技術(shù)，我們可以用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出虛擬作物、畜禽魚，然后實(shí)際培育出能與虛擬產(chǎn)品媲美（品質(zhì)最佳、產(chǎn)量最高、抗蟲害能力最強(qiáng)）的起初作物，從遺傳學(xué)上操縱產(chǎn)生如某種短桿大穗的糧食作物，帶有某種特定風(fēng)味的水果等，并能阻斷害蟲食物通道，破壞其藏匿環(huán)境，防止其危害，以結(jié)出理想品質(zhì)的果實(shí)。它將成為農(nóng)業(yè)參與競(jìng)爭(zhēng)必不可少的工具，融合互聯(lián)網(wǎng)的高度智能化的種植管理，使農(nóng)業(yè)作業(yè)更加生態(tài)化、智能化、都市化、自由化。