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科技日报讯（记者冯卫东） 你可曾想象过你回到了过去，信步行走在古老的庞贝城街道上，而且就在维苏威火山爆发前的几小时？4月，欧洲研究人员就在虚拟环境中帮你圆了这个梦想。
个人虚拟一小步
德国马普学会生物控制研究所“网络漫步”项目协调人马克?恩斯特说，在虚拟环境中，你可以拥有飞行模拟器、汽车模拟器，但人类最自然的行动方式是步行。要使虚拟行走成为现实，“网络漫步”项目的研究人员必须解决以下5个问题：提供一个可供行走的表面；以一种能使作用在使用者身上的力降至最小的方式来控制这个表面；开发出一种非侵入式追踪系统；展示出高品质的视觉化效果；确保虚拟环境中的自然人类感知。
本月在德国图宾根市举行的专题研讨会上，在欧盟资助的一个研究项目中，研究人员将展示一台这样的跑步机，它能让使用者在一个大范围的虚拟环境中，毫无约束地朝各个方向（全方位）行走。
恩斯特说：“穿过一座虚拟城市，在以前根本是不可能的事情，但我们将第一次向人们展示，你可以自由穿行在一个虚拟城市或任何类型的扩展环境中。”
自然行走是关键
目前研究人员正在努力研制这样的全方位式跑步机。日本研究人员已经制作出样机，一个美国研究小组也正在开发用于军事用途的小型跑步机。但尚未有一种跑步机能允许真正自然的行走并沉浸在虚拟环境中。
恩斯特解释说，全向式跑步机的一个重要特性是需要一个相对较大的空间来模拟自然行走。将要展示的跑步机的大小为6米见方，其中可行走区域为4.5米见方。恩斯特表示，这是“自然行走”所需的最小尺寸。
这台称为“网络地毯”（CyberCarpet）的跑步机，包含了一些新的机械解决方案，以确保其顺利、安全地运行。网络地毯的关键是一个带有大的链条传动装置的平台。链条部件由传统跑步机上使用的元件制成。
链条向一个方向运动，传送带的运动方向则与之垂直。链条和传送带两个方向的运动相加，形成了全向式的驱动构造，因此跑步机的运动方向可与行走者的任何运动方向相反。
恩斯特说，理论上跑步机的尺寸没有限制，事实上却是越大越好。但就实用性而言，“网络地毯”的尺寸必然受限于房间的大小、构造的机械局限以及你须花费的金钱。
为了跟踪步行者，“网路地毯”的独特系统利用相机追踪个人的位置和姿态，这有助于控制跑步机的速度及与虚拟环境的互动，虚拟环境的视觉化则只需通过商业化的头戴式显示器就能获得。
虚拟现实的实际应用
能在大型虚拟环境中行走的可能性已经得到很多关注，并吸引了公众的眼球。项目的合作伙伴之一、瑞士联邦技术学院开发了“城市引擎”（CityEngine），该软件能快速创建特定城市的大型虚拟环境，还可拥有不同的细节程度。
将“城市引擎”和“网络漫步”结合起来，人们就能开展除漫步在古庞贝城或古罗马街道之外的其他趣事。譬如，建筑师将能把客户“送”到未来，允许他们甚至在建筑物完工前就能在自己的家里“走走瞧瞧”。
瑞士联邦技术学院正在考虑将“城市引擎”拓展为游戏行业的一个工具，并已开始同一些游戏制作公司进行洽谈。
除了娱乐这个明显的用途外，“网络漫步”项目还能延伸到培训消防员如何面对危险情景，同时又避免自己受到伤害。它还能帮助中风或罹患帕金森氏症的患者进行医疗康复，或帮助他们克服恐惧心理。
这些进展也给开创出一门令人兴奋的新学科提供了可能，这门新学科将专门研究行为科学和人体运动的生物力学。
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