美国国家实验室将增强现实（AR）用于放射培训
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近日，多家美国科技媒体报道，美国能源部橡树岭国家实验室开发了一种使用增强现实（AR）创建电离辐射精确视觉描绘的技术，并将其用于培训放射工作者和放射控制技术员。
优越+安全
电离辐射与癌症及其他健康问题有关。过量电离辐射会造成肌体损伤，导致多种恶性疾病。职业暴露是许多放射工作者的常见职业问题，任何减少暴露的方法，都有助于限制总体负面影响，提高工作人员的安全性。
橡树岭国家实验室利用模拟辐射数据和游戏平台，开发了与物理增强现实（VIPER）虚拟交互的技术。该技术将物理空间划分为立方体，每个立方体都有电离辐射的体积值。然后，使用这些数据创建梯度轮廓的3D图像，通过AR头显加在真实世界的视图上。这使得任何戴着头显的人都能在物理空间中移动，并对轮廓有视觉感知。该设备根据轮廓的运动来计算所模拟的实时暴露。
该实验室在其核辐射防护部门的示范设施中，使用铯-137进行了一项实验，验证了将AR技术与精确辐射测量相结合的方法。从大约40名参与者那里收集的表现数据显示，在用辐射场的AR描绘进行最低限度的培训后，受训者的行为发生了显著的变化。
该实验室的核空间系统工程师、开发团队成员Michael Smith解释道：“我们将基于物理的数据与游戏界面相结合，提供了一个视觉平台，让一些隐形的东西看上去、感觉起来和真实的一样——我们将科学和电影摄影结合在一起。”
这是一种优越且更安全的放射培训解决方案。他说：“我们的团队在正确的时间、正确的地点开发了这项技术。成熟的硬件和软件协同发挥作用，加上一个长期存在的想法——需要看到电离辐射。”
他还指出：“只要对你的身体在特定辐射环境中的空间关系有一个大致的印象，你就可以根据真实基本的行为变化来降低你的总剂量。我们看不到电离辐射，所以你就会直接穿过它。但一旦你看到了工作环境中的辐射是什么样子，你就无法忽视它。AR提供了一种训练人们更好地发自内心地理解电离辐射行为的方法。”
三种应用
橡树岭国家实验室展望了该技术的三种应用场景：
放射性调查——当辐射源位置已知时，由放射控制技术人员进行的例行放射性调查，既可以模拟实时探测器测量，也可以记录定期从事辐射调查的技术人员的实际职业使用数据。
辐射源搜索——对于辐射源位置未知的情况，获取实时探测器数据，绘制人员位置图，并将视觉和空间辐射数据快速传达给寻找未知辐射源的个人或人员组。
放射性工作流程——用于培训每天处于相似辐射环境中但可能对已知来源危害的空间特征了解有限的放射工作者。
“在 1940 年代，橡树岭国家实验室在包括辐射防护在内的众多科学领域做出了开创性贡献，”该实验室科学技术副主任 Susan Hubbard 说：“在机构成立 80 周年之际，我们将继续在这一领域发挥领导作用。这项技术将使放射工作者能够更好地了解他们工作的环境，从而使员工队伍更加安全和知情。”
ORNL+Teletrix
这项AR放射培训技术是ORNL（橡树岭国家实验室）与Teletrix公司合作研发的。
总部位于匹兹堡的Teletrix专门从事创建先进模拟工具，以培训放射控制和气体检测工作人员。
该公司有款名为VIZRAD的虚拟现实软件系统，可以模拟个人和工作场所的污染，并通过提供客观的技术反馈来训练用户使用探测器正确扫描某个人。Teletrix 的放射控制和气体检测培训模拟设备被公用事业公司、应急响应组织和政府机构广泛使用。
Teletrix的销售和业务发展经理Jason O'Connell表示：“我们公司专门致力于改进放射培训，我们的口号是‘通过模拟，做好准备’，期望使培训更加现实。我们一直在寻求创新培训的新方式，为此生产了很多新产品。”
“当我戴上 AR 眼镜时，很明显 ORNL的技术和 Teletrix 的工具非常适合，”Teletrix 销售和业务开发经理 Jason O'Connell 说：“通过头显和 AR 技术，我们能够跟踪一个人在房间里的确切位置，并将源信息注入房间……您的仪器上获得更真实的读数，可以让员工、受训者准备得更好，出现事故更少——这项技术将有助于让这个行业的人们更加安全。”
明天会更好
近段时间，由于meta等大厂缩减或下马元宇宙研发项目，引发唱衰舆论。所有负面舆论都忽略了一个不争的事实：那就是VRAR等元宇宙的基本技术，以其独特的功能与作用，经三十几年发展，已在很多领域获得积极应用，并不断涌现新的成果。
如本文介绍的AR应用最新成果——美国国家实验室的放射培训方案，就是其中一例。AR技术能将隐形的危险物质可视化，有助于提高危险工作培训的安全性，其独特作用与价值具有广阔的应用前景。
作为虚拟现实与真实世界无缝衔接的元宇宙的宏大愿景，目前虽受经济环境和技术难度等制约，还难以在短期内实现。然而，VRAR等技术——不管叫它们元宇宙也好，虚拟现实也好——由于功能作用独特，存在迫切广泛的社会应用需求，必将继续向前发展，并会最终迎来大放异彩的明天。
文/维克多
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