虛擬農(nóng)業(yè)來了，你知道嗎

楊靜

何為虛擬農(nóng)業(yè)

虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)是指創(chuàng)建一個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)實系統(tǒng)。它為人類觀察自然、欣賞景觀、了解實體提供了身臨其境的感覺，可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)演示農(nóng)作物受病蟲害侵襲的情況、農(nóng)作物生長的虛擬、農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害的虛擬現(xiàn)實、土地中殘留農(nóng)藥遷移的模擬等。

當(dāng)前隨著虛擬現(xiàn)實技術(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)域研究對象（農(nóng)作物、畜、禽、魚、農(nóng)產(chǎn)品市場、資源高效利用等）為核心，采用先進(jìn)信息技術(shù)手段，實現(xiàn)以計算機(jī)為平臺的研究對象與環(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)實信息采集（科學(xué)數(shù)據(jù)庫提供相應(yīng)的農(nóng)業(yè)環(huán)境等方面的數(shù)據(jù)）；

2、3D作物模型（虛擬對象模型）和3D環(huán)境模型；

3、作物（虛擬對象）傳感器（根、莖、葉）；

4、作物（虛擬對象）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作物（虛擬對象）的期望、環(huán)境的改變，自然變化的預(yù)測等來參與虛擬農(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)域重大項目研究的時間，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。它是一項非常實用的技術(shù)，有著極高的推廣價值。

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)來實現(xiàn)，但在實踐上我們通常都先著眼于對國計民生有重要意義的項目中來，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)品市場為對象的虛擬；

6、對農(nóng)機(jī)虛擬制造環(huán)境的模擬；

7、農(nóng)業(yè)虛擬實驗室；

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

海外對虛擬農(nóng)業(yè)的開拓

英國麥當(dāng)勞最近奔赴英國各地舉行的農(nóng)業(yè)展覽和收獲慶?；顒印案S我們食物的腳步”，并且利用VR技術(shù)，為到場參加者提供一個體驗農(nóng)民生活的機(jī)會，這對不少從未接觸過農(nóng)村及農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖工作的都市人來說是個很好的教育機(jī)會。

在活動中，參與者能夠佩戴Gear VR觀看一段VR動畫，了解無農(nóng)藥農(nóng)場以及放養(yǎng)養(yǎng)雞場的生產(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（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）技術(shù)。

據(jù)澳洲電視臺ABC Rural報道，由于前陣時間《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對此評論道：“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?！崩肁R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劃值，這樣農(nóng)民可以根據(jù)降水量選擇合適的灌溉水量?！霸谝酝r(nóng)民面對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的方式就和你平時使用手機(jī)一樣簡單，你只需要把你的手機(jī)當(dāng)做信息收集器，它就會在地平線盡頭不斷收集碎片化信息，隨后，主機(jī)將會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：如果你有一臺裝載有AR設(shè)備的拖拉機(jī)，我們甚至可以實時告訴你它運(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>

國內(nèi)對虛擬農(nóng)業(yè)的嘗試

VR+鄉(xiāng)村旅游

在剛剛召開的第十六屆全國“村長”論壇上，大家領(lǐng)略了中國農(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)航對鄉(xiāng)村旅游實現(xiàn)智慧管理，地合云圖實現(xiàn)對農(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)，如今都開始在中國的新農(nóng)村發(fā)展中得以應(yīng)用。

在全國論壇主會場一樓，VR體驗區(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。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。這時候就需要VR的現(xiàn)身。VR設(shè)備讓體驗者觀看山谷景色時，仿佛有乘坐飛機(jī)游山谷的感覺，既有在現(xiàn)場的“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，更有垂涎欲滴的感覺。這樣的旅游推廣讓觀眾體驗式地感受當(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“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。短短三分鐘時間，近兩百人在線體驗并認(rèn)籌了二十萬元的“沙蟲”。與會人員現(xiàn)場用VR眼鏡體驗了“沙蟲”的生長過程，用手機(jī)體驗沙蟲生產(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”春潮涌動，在波光粼粼的世界遺產(chǎn)紫鵲界梯田里，有一群時尚“蛙人”戴著暴風(fēng)魔鏡，體驗著遠(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時代。

據(jù)紫鵲春天會系列活動策劃人張子儀介紹，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展示糧食從播種到收割跟隨二十四節(jié)氣變化的VR體驗館。在VR技術(shù)的輔助下，糧食生長的每個變化都將實時轉(zhuǎn)化為虛擬世界的體驗，這對于農(nóng)業(yè)4.0時代農(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)耕種植的互動體驗與農(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，中國農(nóng)業(yè)己經(jīng)進(jìn)入農(nóng)業(yè)4.0時代。中國的農(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)，我們可以用計算機(jī)設(shè)計出虛擬作物、畜禽魚，然后實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。它將成為農(nóng)業(yè)參與競爭必不可少的工具，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。