在元宇宙的世界触摸自然

中青报·中青网记者 张敏

“哇～”伴随着粉色“水母”的出现，现场参观的数十位青少年发出了惊呼。这不是在海底，而是在由中科世园数字演绎联合实验室通过数字孪生技术打造的虚拟海底世界，模拟的环境音以及一比一还原的海洋生物，让观众仿佛真实置身于海底世界。

这一炫酷的场景成为近日举行的北京科技周在北京世园公园的重要活动。

中科世园数字演绎联合实验室是由中国科学院自动化研究所与北京世园投资发展有限公司联合成立，该实验室副主任滕皓宇介绍，虚拟的海底世界是实验室打造的《元宇宙创造营》科技研学项目的内容之一，高沉浸视觉融合触感体验长廊、高仿真全息培训模拟体验平台以及交互技术体验区让青少年感受数字技术的发展及应用，并有老师讲解解元宇宙的底层逻辑。

团队主要由80后、90后组成，有博士8位、硕士研究生8位。围绕着数字孪生技术他们进行了多年研究也作出了很多尝试。滕皓宇介绍，早在2011年，团队便在常州成立中科院常州科学与艺术融合技术研究中心，在常州恐龙园尝试用3D数字技术“复活”恐龙。

滕皓宇说，基于常州恐龙园的数字化合作经验，世园公园的《元宇宙创造营》强化科普性，围绕着元宇宙概念，团队聚焦全新的科技研学理念，结合线上、线下活动，以人工智能科普教育、沉浸式数字孪生体验、元宇宙数字竞技等形式，为参与者提供了一系列寓教于乐、动手又动脑的创新研学体验，“我们要实现的不仅是青少年感受到元宇宙世界，了解科技发展，更能知道元宇宙世界的形成，以及数字技术的原理，从而激发他们的兴趣。”

为了实现这样的目标，团队在有限的空间里呈现了当下全息影像领域最前沿的技术。中科世园数字演绎联合实验室副主任姚增辉介绍，在体验长廊，为了让观众有真实的沉浸感，实现裸眼3D，团队克服长廊上圆下方的结构，通过算法将视频画面调整到最适合人类眼球接受的状态，并通过近大远小等原理“欺骗”眼球，让大脑产生置身海底的错觉。团队还充分运用美学设计，让画面不仅真实，而且具有美感，在颜色、亮度、比例结构达到最佳效果。此外，长廊还运用多屏幕联动、超大分辨率拼接技术、多模态体感跟踪交互等，实现实时交互，打破虚拟世界和真实世界的视觉壁垒。

更有意义的是，《元宇宙创造营》科技研学项目不仅让青少年看，还让他们学。参观体验了全息技术后，青少年还将上一堂由中国科学院博士、中央美术学院教授共同授课的科普互动课堂。在课上，老师们带领学生共同制作完手工制品后，在投影装置中通过幻影成像揭露元宇宙中数字成像的原理，让学生进一步了解数字技术的底层逻辑。

“我们的课堂也是根据同学们的兴趣、关注方向以及年龄进行定制，拓展他们在书本里学到的知识。”中国科学院博士杨晓光说，“在学校里，由于场地限制等现实条件，学生们难以接触到最新的实验设备，我们的研学项目以及互动课堂就是想通过实验让他们知道为什么，让他们知道这些知识离自己很近，我们不断缩短青少年的探索求知路径。”

这样有趣的研学体验让青少年们的好奇心得到满足。来自延庆一中的初一学生昝歆愉和孔宜家参观后一直在兴奋地讨论，这是她们第一次近距离接触元宇宙世界，孔宜家说：“以前只在手机上知道元宇宙，体验过后我很惊讶，科技已经如此发达，我期待未来有更多先进的科技出现，将来我也想参与其中做科技工作。”

滕皓宇介绍，除了已经运营的《元宇宙创造营》科技研学项目，实验室也将利用课题植物生态概念进行不断深化，创新并与世园科技研学产业应用相结合，让科研与产业深度融合，虚实结合打造植物生态科普研学应用。

“我们现在研究的方向是把植物数字孪生可视化，未来将逐步实现形体、生长过程，以及视觉无法捕捉的温度、湿度等生涩抽象的内容通过数字孪生方式进行呈现。”滕皓宇说，“团队最终希望未来可以利用如数字孪生技术，系列感知技术等，来解决或降低因南北方地域限制，造成的知识普及困难，让北方的学生能就近在室内空间里了解到南方的自然环境和生态，反之亦然。同时打造了解中国文化中关于的医学、康养等的知识平台，为青少年提供探索式科普体验。”

以知识普及为主线，未来这个由年轻人组成的团队将打造以科普为基础的元宇宙空间，希望建立起元宇宙社区成为科普创新的一个突破点，激发大家共同推进元宇宙的良性生态发展。

滕皓宇说，团队将以技术为底座，创意为支撑，紧紧围绕数字演绎这个核心不断发展。实现数字时代的真实与虚拟结合，为生活和工作提供创新体验与便利。滕皓宇说：“这样的规划需要各方支持，我们一直相信，这样的场景未来会实现的。”