科研不耽误!自创VR实验、急送电路板,交大学子脑洞大开!

上海交通大学  |  2022-04-04

不去实验室就不能做实验了吗?对于部分可以进行远程或能在宿舍实验的交大学子来说,这不是问题:自创VR虚拟现实设备,把实验用电路板“急送”到“家”、远程预约学校分析测试中心24小时工作站……


上海交大学子“花式”打造“无处不在”的实验室,为自己的科研树立“小目标”。而交大老师也通过各种各样的方式,鼓励学生“思考‘不停歇’”,为学生探索和研究创造条件。


 VR“任我行”:

自创虚拟现实设备线上实验不耽误


没有办法到实验室,怎样才能找到实验室操作的感觉呢?物理与天文学院的博士生严增泉想到,可以借助VR虚拟现实设备和“元宇宙”概念,在虚拟世界中映射实验设备,并通过体感手势交互实现对虚拟实验器件的调控,达到线上实验的目标。

想法有了,说干就干。首先,他想到实验器件的调节往往需要复杂的手部动作,通过引入基于手势识别的高自由度交互方案,设定与实验器件匹配的抓握、移动、旋转,以及旋钮精细调节等,实现了接近真实实验的感受。然后,他通过加入实时的光学仿真模拟,呈现了更为精致的光学实验现象。这些全部做完后,再把计算所得的画面无线传输到头戴显示器,实现完全沉浸式的线上实验交互体验。“这期间我反复尝试了很多次,不断修复其中出现的问题。”终于功夫不负有心人,一套VR虚拟实验装置被严增泉发明出来了。

VR线上虚拟实验需要的装备非常简单,只有一个头戴显示器和一台笔记本电脑,不光是物理光学实验,也可以扩展到化学、电子线路和工程类实验。


严增泉说,他对这套虚拟装置很有信心,未来如果利用低成本的深度相机结合“数字孪生”技术,对各实验室进行大尺度的超清三维实景重构,将数字孪生的实验室对象整合至线上平台,还有可能实现对校内实验室的线上沉浸式交互与导览,实验人员也许远程就可以对实验室内的器件进行实体操作。 



24小时“宅急送”:

63个实验用电路板送到“家” 


“求助!实践与科技创新课,目前进入实践阶段,需要实验板,可是同学们都在宿舍,可否想办法递送?”3月19日,电子信息与电气工程学院电子工程系党总支书记吴林晟接到了任课老师方向忠和陈颖琪发来的求助短信。


第二天要上课,24小时内要给30间宿舍递送63份课程上要用到的实验器材EGO1电路板,任务看着简单,执行却不容易。谁去送,怎么配送?各个环节怎么协调?校内志愿者教师本身配合学校统一调度工作量已经饱和,再加上自身的教学任务,要完成这次额外的配送任务肯定要牺牲个人休息时间。

准备好实验用电路板后,诸勤敏、吴林晟根据名单填写学生宿舍信息便签,并在每份器材上贴上标签

责任编辑:曹竞