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VR技术在农业工程中的适用性及推广价值研究

发表时间：2020/11/18 来源：《基层建设》2020年第22期作者：张丽

[导读] 摘要：作为现代化发展过程中的关键部分，农业现代化的重要性毋庸置疑，而想要从根本上实现农业的高速发展就应采取相应措施创新农业技术并提高现代化农业技术的应用频率。

        山东省菏泽市曹县苏集镇政府山东菏泽 274415
        摘要：作为现代化发展过程中的关键部分，农业现代化的重要性毋庸置疑，而想要从根本上实现农业的高速发展就应采取相应措施创新农业技术并提高现代化农业技术的应用频率。从现阶段农业发展情况的角度考虑，最关键的就是应改变传统认知的农耕知识，创新农业生产方式，以起到提高农业生产效率的作用。本文简述了现阶段农业领域中VR技术的应用现状，并就其具体应用情况进行了深入分析，希望能够为农业工程建设人员提供一些帮助。
        关键词：VR技术；农业工程；现状与应用；适用性与推广价值
        引言
        所谓VR技术就是以计算机为主体联合新式传感器技术所创造出来的全新的具有人机交互特征的先进手段。技术的最主要应用特征就是能够根据人们的不同条件与现实需要为其创设出虚拟世界，是一套高度仿真的计算机系统，能够充分利用计算机的相关特性生成模拟其他要素的环境。在农业领域中，VR技术在其中的具体应用就是通过仿真软件创设模拟的农业生产环境，包括具体的农业生产流程以及栽培植物的模拟过程等，是有效模拟完整环境因子与操作关键点的重要技术类型。该技术的应用突破了一直以来由于季节所产生的限制条件，满足了对外在因素时时控制的基本需要。
        1 VR技术在农业领域中的应用现状
        只有保证掌握技能的先进性才能满足现阶段的农业发展需要，而从实际情况来看，一直以来沿用的传统栽培模式已经无法满足现代化的农业发展需求。传统农业极度依靠天气与气候条件，因此无论是四季变化还是外界环境因素的微小改变都可能会影响到农业领域在各个环节的发展情况。例如四季中实时变化的温度、水分以及光照条件等，由于是农作物生长发育的必需要素，因此无论发生何种改变都可能影响农作物产量与质量[1]。因此，需要制定出能够在外界环境因素改变后依然能够确保农作物生产需要被满足的农业生产方案，其也是现阶段摆在农业领域生产者面前的重要问题。而VR技术的应用将为我们的农业生产生活带来极大的便利条件，例如可以在该技术的应用下创设模拟场景，通过构建立体模型或数据分析等手段为技术在农业领域中的实际应用奠定坚实的基础，并提供最优的解决方案。这也是从根本上摆脱一直以来农民极度依赖外界环境困扰的重要手段，只有打破空间限制才能够从根本上实现农业生产的现代化。也正是由于VR技术在该领域中的多样化应用优势，使得其应用覆盖范围也在逐渐增大。
        2 农业领域中VR技术的具体应用
        现阶段VR技术在农业领域中的应用频率并不低，随着国家逐渐提高了对农业生产环节的重视，加大了对农村的补助与资金投入，并为其提供了多样化的发展政策以实现产业扶持，这也是VR技术能够大规模应用在农业实际生产过程中的重要因素为VR技术的实际应用提供了坚实的保障[2]。在物质基础被满足的情况下，实际的农业生产配套了多类型的VR技术训练操作室，充分利用虚拟现实技术能够让人们仿佛真正置身于生产环境中，为其进行各项基本操作或提高新市农业技术的应用实践经验奠定了坚实的基础。
        2.1充分了解植物的构造
        VR技术能够帮助人们走进植物的微观世界，通过构建模型让人们能够更加清楚的感知到植物的层次结构，并在此过程中获得具有立体性的仿真效果。通过对植物结构的细致观察，也能够近距离地为细胞内在结构的感知提供基础条件。也正是由于VR技术的多种应用优势，使得其无论是在微观还是宏观上都具有感知植物形态与结构联系的重要应用效果，这是利用以往传统技术无法获得的便利条件[3]。该种技术的应用将各类农作物的结构全面地展现在了人们的眼前，从而方便人们在实际的农业生产环境下制定符合植物结构特征的操作方案，提供更多的理论数据从而确定影响栽培养护管理效果或是植物生长发育的影响因素。所谓VR技术就是能够通过环境的真实模拟或实践技能操作等，帮助夯实人们的知识基础，从而实现农业领域生产的智能化与现代化。

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        2.2打破季节限制
        由于农业生产的特殊性使得其对于季节与气候周期较为敏感，这就使得在实际的农业生产过程中需要严格遵循季节变化与气候的周期规律。以东北地区为例，秋冬季节为充分保护农作物需要将露天的一切农业生产活动停止。此时若有农业技术实践需要就可以利用VR技术对生产环境进行模拟，充分利用过往的水分、温度以及光照的数据条件，结合实际的土地施肥与征地情况模拟过往的生产环境[4]。这样就能够在此基础上对产值以及产量进行提前分析，也能够通过对生产过程的模拟找出需要改善的环节。确定具体问题后能够模拟调节形式，从而找出适合在该季节进行栽培的生产方案，为后续的生产过程做准备，这样一来无论是光照、温度还是水肥的调配都将获得更新与完善。从而确保生产方案的应用效果，为后续生产提供基础条件。生产方案中所包含的空气密度、水肥比例等因素均将对实际的农业生产产生影响，通过VR技术能够提前对这些影响因素进行合理判断，为明年的丰收提供基础条件。
        2.3模拟实际的操作过程
        由于农业生产的特殊性使得其中所存在的很多操作环节均需要反复练习才能达到熟练应用先进农业技术的目的。以树木的移栽环节为例，树木移栽不仅具有美化环境的重要意义，由于很多数目存在的时间较长使得其具有突出的文化价值，因此如何保证移栽后大树的成活率就成为了人们所重点关注的问题。而若是移栽人员没有充分的移栽经验，想要保证古树成活较为困难。在这种情况下就可以利用VR技术对大树的移栽流程进行充分模拟，无论是树木的挖掘位置还是搬移过程，甚至是土坨绑扎环节均可以模拟出来[5]。这样就能够在进行一系列的操作训练后，夯实知识基础，从而在真正进行古树移栽时显得更加得心应手，保证实际的移栽效果，从根本上提高了古树移栽的成活率，从侧面来说也提高了经济效益与文化价值。
        再比如果树生产或花卉生产的嫁接环节。操作是否具有准确性以及是否能够选择合适的嫁接部位将极大地影响最终的植物成活率，也是影响最终生产效益的重要因素。而通过应用VR技术能够对嫁接的全部流程进行模拟，在人们反复利用VR技术进行嫁接训练后能够确保掌握嫁接部位的熟练性与准确性。模拟仿真训练同样能够降低由于操作者利用嫁接技术不熟练而导致出现的苗木成活率较低现象的发生风险，VR技术的应用使得植物的内部结构能够全面地展现在人们的眼前，极大地方便了嫁接技术的实际应用。
        2.4节约耗材
        由于农业生产过程中包含了多个类型的技能工种，想要保证技能掌握的熟练性就需要进行大量的练习。但若是传统操作流程所需要耗费的材料数量将是极为巨大的，只有通过反复练习才能保证生产技能的掌握全面性。而若是选择应用VR技术，就能够在模拟的环境下进行练习从而起到节约耗材使用量的作用。以插花环节为例，VR技术不仅能够创设出真实的插花环境，同时也能够渲染出合适的插花气氛，为满足人们的技术练习需要提供了基础条件。
        结束语
        综上所述，农业领域中VR技术的大规模应用是实现农业生产现代化的重要基础。从实际情况来看，通过利用VR技术创设出了多样化的农业生产环境，为农业生产人员反复练习提供了基础条件，企业是农业现代化对技能引领需求的核心内容。
        参考文献：
        [1]王沣.无人机及VR技术辅助大尺度全域景观设计的技术探索——基于Arcgis的宜兴市域观景体系构建与验证[A].中国城市科学研究会、海南省规划委员会、海口市人民政府.2017城市发展与规划论文集[C].中国城市科学研究会、海南省规划委员会、海口市人民政府：，2017：7.
        [2]郭建男.VR农业或将是下一个时尚风潮[J].新农业，2017，08：47-48.
        [3]贾凤菊，刘桂艳.二维条码在农畜产品电子商务中的应用研究[J].电子商务，2019，03：67-68.
        [4]张伟妍.体验理念下的河南中牟现代型农业观光园规划设计[D].河南农业大学，2018.
        [5]张海月.基于VR技术的虚拟家装系统的设计与开发[D].天津科技大学，2018.