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摘要：農業現代化是現代化發展的重要組成部分,農業技術現代化是做到農業高速發展的重要內力。傳統意義上的農耕認識需要改革，傳統的農業生產方式也需要變革。伴隨著農業現代化的發展，VR技術在農業生產上的應用為農業領域提供有利的技術支持，也為農業增產發揮了重要的作用。文章通過對VR技術的簡要介紹，綜述了目前在農業領域中VR技術如何做到幫助我們做到農業生產現代化的諸多應用，展示了VR技術的先進性和這項技術今後發展的趨勢。
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VR技術簡介
VR是Virtual Reality的英文縮寫，中文的意思就是虛擬現實，這個概念是在80年代初提出的，具體是指借助計算機及最新傳感器技術創造出來的一種嶄新的人機交互手段。虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機生成一種模擬環境，在農業領域應用過程中，利用VR技術，製作模擬仿真軟件，採用模擬仿真農業生產環境，模擬真實操作場景，模擬真實栽培植物等，對農業生產中的環境因子和操作關鍵點進行模擬。從而做到對農業生產擺脫季節限制和外在因素控制需要。
02
農業領域VR技術應用現狀分析
目前農業領域中，只有掌握更高的技能，才能滿足農業發展的需要。傳統的栽培方式，已經越來越不能滿足農業發展的需要。傳統的農業生產看天吃飯，所以四季的變化、外界環境的影響都制約著農業領域的各項發展。四季中的溫度、光照、水份、土壤等對於農作物的生長髮育更是有著重要的影響。這些作物生長所依賴的因素，不同的改變就會對生產產生較大的影響。如何能尋求出外界因子改變後，依然滿足作物生長需要的生長方案，是擺在農業領域生產者的一個現實問題。因此,VR技術的應用，就給我們帶來了一個前所未有的便利，可以在模擬真實場景的情況下，通過立體模型、仿真環境等，通過數據分析等計算機手段，為我們提供最優的解決方法。以此來走出農業生產過程中，看天吃飯的困境。這也是目前VR技術在農業領域深受歡迎的重要原因之一。
03
VR技術在農業領域的具體應用
VR技術，在農業領域目前已經有了很多的應用，很多地方也都建立了農業方面的VR技術實驗室。這種虛擬現實技術將使用者置身其中，仿佛置身於真實的實踐環境中，而且各項操作也都對應著現實生產中的各項環節。
1. 利用VR技術，可以走進植物的微觀世界里，深入了解植物的真實構造
通過VR眼鏡觀察深層次的植物結構，利用立體仿真效果觀察植物結構，甚至可以近距離的感受細胞的內在結構，如玉米的授粉受精階段。因此，在對於揭開植物宏觀形態和微觀結構上存在的聯繫等方面，有很方便的作用，這是傳統方法所達不到的。通過VR技術，可以把深奧的植物世界呈現在眼前，為農業生產過程中找到合適的環境因子、以及對植物生長髮育產生影響的根源。VR技術就是通過提供真實環境模擬、技能操作、人機交互等功能，做到農業領域生產的現代化和智能化。
2. 利用VR技術，可以擺脫季節束縛，隨時進行操作，總結生產經驗
我們都知道，農業生產有季節性和周期性的限制。因此，在對農業生產的過程中，需要遵循季節的變化和周期的變化。在東北地區，進入秋末和冬季後，除了保護地生產外，露地生產基本處於停止狀態。這時候，可以利用VR技術模擬生產環境和生產栽培品種，通過一年的溫度、光照、水份等情況，結合施肥整地情況，對一年來的生產場景進行模擬，針對當年的產量及產值情況，分析在生產過程中存在哪些環節需要進一步改進，並對在生產中存在的問題，採用模擬仿真的形式進行不同調節，以找出最適合當季栽培的品種及生產方法，對溫度、光照、水肥等合理調控，為下一年的生產做好準備。通過模擬仿真可以結合真實的生產，找出最佳生產方案。方案中可以包含作物的品種類型、溫濕度、空氣密度、水肥濃度等多種因素對生產的影響，為下一年的豐收提供依據。
3. VR技術可以模擬實際操作
在農業生產過程中，有很多操作技術是需要反復操作才能達到準確熟練的。比如玉米種子的加工工藝：
（1）接受果穗：當玉米種子成後，將玉米皮剝開，人工選穗；
（2）乾燥：通過在桿上晾曬的方式適當降低果穗上的子粒水份；
（3）脫粒：當子粒水份降到18%左右時，對果穗進行脫粒預清；
（4）子粒乾燥：對子粒進行晾曬或採用烘幹機進行脫水至安全水份；
（5）風篩預清選：風篩清選機為風選和篩選組合式結構，風選系統設有前、後吸風道，可以清除種子中的灰塵、輕雜和秕粒；篩選系統用於分離大雜、大粒種子和小雜、小粒，從主排料口排出的子粒可以進入後續工序繼續加工；
（6）比重分選：比重分選機主要用於對清選分級後的種子進行分選，去除與種子外形一致、密度不同的黴變、蟲蛀籽粒，進一步提高種子質量；
（7）按寬度和厚度分級：分級後的種子分別進入對應的儲倉暫存，通過種子分級，使種子外形尺寸與性能趨於一致，便於做到按粒播種；
（8）包衣：種子包衣的目的是將殺蟲劑、殺菌劑以及微量元素等均勻塗敷在種子表面，提高種子防蟲、滅菌效果；
（9）計量包裝：依據種子品種與種植方式的差異，種子採用按粒包裝，每袋內種子粒數基本相近，種子重量僅作為參考。
針對此類一整套的加工工藝，VR技術都可以進行現實模擬。使用者進行這樣的操作訓練後，再到真實的工作環境中時，便會得心應手，而不至於手忙腳亂、無從下手。VR技術極大地提升了操作的準確性和反復訓練的次數，從而提高了經濟效益。
4. 利用VR技術，可以節約耗材，反復操作，節約資金
在農業領域包含多個技能工種，要想熟練掌握技能，那就需要在生產過程中大量、反復練習。如果按照傳統的操作，每一次操作所需的耗材數量都是很大的，而且植物的利用是有時間性、地域性、氣候性的，萎蔫和衰敗的材料無法滿足操作要求，因此就需要更大的經濟投入才能達到熟練掌握生產技能的目的。如果我們選擇了模擬仿真技術，那麼就可以在虛擬的環境下，各工種操作人員需要事先反復練習，極大地節約了材料的使用量。
比如說要想取得插花員這個工種證書，就需要有大量的花材和葉材，而花卉的價格受季節的影響，有很大的變化，並且在實際操作過程中，受有限花材和葉材數量的影響，無法滿足插畫造型的需要，而且培訓費用又很高，這也影響到了很多從業人員技能水平的提升。
然而在模擬仿真的條件下，我們仿佛置身於一個插花工作室，而擺在我們面前的是豐富充足的花材，這時候我們就可以嘗試多種造型的練習，尤其是在練習西方式插花造型的時候，因為西方式插花渲染氣氛、烘托場景的需要，花材數量要求的多，如果在傳統的實踐操作中，就需要購置大量的花材，而花材的保鮮時間又是有限的，成本很高。利用VR技術就能滿足操作者對花材的需要。在模擬仿真實驗室可以反復進行練習、反復修改作品的造型，極大地節約了成本。
5. 利用VR技術，可以降低農藥誤操作的危害
在農業生產過程中，對農作物的保護是一項非常重要的舉措。對於不同時期發生的病蟲害，需要農業生產者及時進行防治。只有控制住病蟲害的發生，才能保證農作物的產量，最大限度地保障經濟效益。而對於許多新一代年輕人來說，根本不懂農藥的使用和防護知識，當有病蟲害發生時，不僅不能對病蟲害進行及時的防治，還經常因為誤操作對自身的生命健康產生副作用。因此，在生產上使用農藥之前，通過模擬仿真技術，了解病蟲害的外部特徵和內在的生理特性，並模擬農藥防治過程產生的不同效果，掌握農藥的特性及防治過程、操作的注意事項，這樣就可以盡量減小誤操作發生的概率，從而保證生產者和生產的安全。
04
VR技術在農業領域遇到的問題和解決途徑
VR技術的應用是現代化發展的一個方面，也是今後培養農業領域人才的一個重要手段。通過模擬仿真、人工交互的形式掌握生產中的技能操作要點。通過生動直觀的方式對農作物的生產環境、生產環節等深入了解，對於農業領域文化基礎普遍偏低的學習者來說，效果則更佳明顯。
但是，目前影響VR技術的推廣應用還有很多的現實問題，如虛擬農業研究所涉及的學科眾多，各學科間的融合，需要學科負責人跟高水平的技術人員不斷進行溝通、探索才能完成這一龐大的體系。VR技術離不開高配置的計算機硬件設備、虛擬現實硬件設備和軟件系統的支持，今後更加需要農業專家和計算機專業人員的配合，研制出更多適應農業領域技能的模擬仿真軟件，以滿足農業生產技術的需求。這既是農業現代化對技能引領需求的呼喚，同樣也是VR技術對農業現代化浪潮的呼喚。
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