中国是一个农业大国，农业在国民经济发展中占有重要的地位。利用虚拟现实技术模拟农业生产技术,可以提高农业生产设备、设施的利用效率；可以提高农业资源的综合利用率；可以对农产品市场和农业生产管理进行模拟；可以有效地进行农业技术教育、培训、科研等等。虚拟现实技术对中国农业信息化发展将产生巨大的影响，极大地促进农业生产、科研和教学活动。

随着互联网的出现，以3D图形技术为基础的虚拟现实不是一个新话题，它在图形工作站以至于在PC上的应用早已众所周知。然而在互联网上出现，却给虚拟现实动画技术注入了新的活力，以全新的形象展示在人们面前。互联网代表了未来的新技术，“Web 3D”的出现掀起了中国虚拟现实的高潮，发挥着独特的艺术魅力与作用。农业技术在网上的推广无疑使农民群众能了解更多的农业知识和生产技术，加快农业现代产业化进程。

1 Web 3D虚拟现实技术

1.1 概念

虚拟现实技术是利用计算机生成一种三维模拟环境 （如操作现场、飞机驾驶舱等），通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。这项技术的提出最早是由美国VPL公司的Jaron Lanier提出，并于20世纪末传入中国。并具有十分广泛的应用领域[1～7]。虚拟现实技术已广泛运用于军事、工业、医疗、教育、农业等各个领域。Web 3D的技术的展现是通过互联网的3D虚拟现实技术，他将计算机的屏幕作为用户的观察窗口。通过操作者使用外部手控虚拟设备，比如鼠标等设备，对计算机内部的物体进行360。范围的观察，并对其中的物体进行相对应的操作，体验立体效果。

1.2 特点

虚拟现实技术具有多感知性 （Multi-sensory）、存在感 （presence）、交互性 （Interaction）、自主性（Autonomy）四个重要特征，强调了人在虚拟现实技术中的主导作用[8]。

1.2.1 多感知性 （Multi-sensory）

所谓多感知性就是说除了一般计算机技术所具有的视觉感知外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知、甚至应该包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术，特别是传感技术的限制，目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉，运动等几种，无论从感知范围还是从感知的精确程度都无法与人相比拟。

1.2.2 存在感 （presence）

存在感又称为临场感 （Immersionj），它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度 （如可视场景应随着视点的变化而变化），甚至出现比现实更逼真的照明和音响效果等。

1.2.3 交互性 （Interaction）

交互性是指用户实时地对虚拟空间的对象进行操作和反馈 （包括实时性）[9]。例如，用户可以用手去直接抓取模拟环境中的物体，这时手有握着东西的感觉，并可以感觉物体的重量 （其实这时手里并没有实物），被抓的物体也立刻随着人的移动而移动。

1.2.4 自主性 （Autonomy）

是指虚拟环境中物体依据物理定律动作的程度。例如，当受到力的推动时，物体会向力的方向移动、或翻倒、或从桌面落到地面等。

2 Web3D虚拟现实技术在农业技术上的应用现状

2.1 国外应用现状

目前虚拟现实技术在农业方面的运用已经在世界上少数几个研究机构开始运用。美国、日本、德国率先将三维可视化的技术运用到农业中。如美国的作物模拟，除了模拟土壤水分变化、作物生长等，还可以模拟发芽日期等发育过程。此外，美国计算机农业获得应用或正在发展的其他技术还有：实时处理与数字化控制、数字图像处理、农用机器人、计算机辅助设计和计算机教学等。日本目前研制开发的模拟系统柑橘黑点病发生模拟模型MELAN1和模型MELAN2已在生产上推广使用；德国Astragon Software开发了农场运营类仿真系统《模拟农场》，在虚拟环境中体验日夜温差转变、气候变化、作物收获等。从农作物收益角度分析病虫危害损失，判断作物不同生长阶段耐害力。

2.2 国内应用现状

在我国，1996年11月国家863计划提出了虚拟农业的概念，并将虚拟农业列为863先期启动计划。国家“十五”计划关于“农业信息化重点发展领域”一章中第4条就建议利用现代信息技术建立“国家虚拟农业重点实验室”，开展虚拟农业研究[10～13，18～22]。

文章来源：《农业技术与装备》 网址: http://www.nyjsyzb.cn/qikandaodu/2021/0104/580.html