严小天：坚守科技匠心，织就VR美丽图景

他是VR领域的“资深玩家”，深情耕耘十几载，致力于用技术帮助行业解决难题。突破无人区，做了一个前人没有做过，而且现在在全球上也是唯一的一项技术。他是暗夜前行的科创者，用技术的眼光判断VR的发展与变革。我们未来可能交互通过一副AR的眼镜来实现。他说热爱这件事最重要，对一件事的热爱没有尽头。我估计我这辈子应该是不会离开这个行业。

在他眼里，虚拟现实会怎样颠覆我们的生活，而他又怎样掀起虚拟现实这片江湖的风起云涌？本期“青岛拔尖人才”专访嘉宾北航歌尔虚拟现实研究院副院长：严小天，带你走进虚拟现实的奇妙世界。

严小天：虚拟现实，其实这个词最近比较热。通俗的来讲，它就是利用计算机和一些周边的设备，就给人营造出一个沉浸式的环境。就是说它可以仿真，或者说去模拟一个现实中有的环境，甚至现实中没有的环境，让人获得一种沉浸式的体验。学术圈把它的主要特征定义为三个“I”：immersion就是沉浸；interactive就是交互；还有一个就是叫做imagination，想象。所以这个是非常典型的表示了它的基本特征。

严小天和VR结缘于大学。因为对计算机视觉感兴趣，2003年，他考入北大智能科学系。当时，VR这个领域鲜有人涉足，在未来得及考虑自己的全身投入是否能得到回报时，凭借着一股热情、一份兴趣，严小天踏上了研究虚拟现实技术的征程。

严小天：孔子说，知之者不如好之者，好之者不如乐之者。我一直认为人的职业生涯是非常非常长的，什么动力能够驱动你一直做下去？你热爱这个事是最重要的。我为什么选择计算机，进了虚拟现实这一行，到现在这么多年一直在这个领域做？因为，我从接触它的第一天起，我就觉得这个事情很好玩，我愿意去做这件事情。

严小天最初踏入VR行业时，主要从事物理仿真、游戏引擎开发工作。物理仿真是虚拟现实的底层技术，主要是在计算机里构建一个世界，让人们在虚拟世界的感受如同真实世界一样。严小天将其应用到游戏中，希望借力仿真技术提高游戏的沉浸感、体验感。

严小天：（游戏开发）那个行业也很火热吧，而且也很好玩，对不对。但是也是一个机缘巧合的缘由：老家有一个叔叔的孩子，就属于沉迷游戏，就是完全没有办法，然后就带到北京来专门找我跟他聊了两天，就是给他教育教育。

后来我突然发现，做游戏这件事我可以做的很好，我可以参与的都是全球排名前十的大作。但是做游戏件事，我做得越好，有可能对孩子造成一些负面影响会更大。因为我做得越好，孩子们会觉得越有吸引力。所以这个就当时对我的心理产生了比较大的冲击。当时正好就是后来这家公司通过猎头找到我说，你做的那些技术有没有可能用在我们虚拟医疗这个方向上。我当时一看，哎，这个其实非常合适，至少我是从事着治病救人的伟大事业，我能够去培养一些更好的医生。

一个触点，让严小天坚定的从利润可观的VR游戏调转到医疗仿真领域。物理仿真应用到医疗上，主要是培养医生、护士如何去操作训练，比如腹腔镜、关节镜等微创手术，对医生的操作能力和手眼协调能力要求极高。如果医生没有得到较多训练，很容易操作失误出现医疗事故。这次的毅然决然，能否再创巅峰？严小天没有丝毫犹豫。

严小天：我当时的一个核心的技术点是做软体的仿真。你看现在看游戏里的大部分的形体都是硬的对不对，但人的组织是软的。比如说我肝脏或者胆囊，器械碰上它要变形了。那么这个东西其实可以就直接移植到这种手术仿真里面用，给他打造这种模拟的训练设备。然后这个器械上我们还可以施加一个力反馈。就说他在操作手术的时候，能感觉到这个器械碰到的是人的一种真实的脏器。比如说我不小心把血管剪断了，那个屏幕上的血管就会出现流血；包括屏幕上显示人的生命体征，有心跳、呼吸、血压，我们叫生命体征的数据。如果你不及时止血，这个虚拟的病人生命体征就会下降。打个比方，十分钟之内不给他做紧急的救治，这个病人有可能就会死去。

通过这种方式，其实一是能够给这些医生很多临场操作的感觉，包括出现意外情况之后你怎么去处理。因为医生做手术，哪怕手法再好，一定会遇到意外的。如果说一个人在面临一次意外的时候没有这方面的经验，他可能很难去做正确的处理。所以我们的虚拟手术模拟器最大的好处就在于，我一方面让你练，另一方面我可以训练你面对异常情况，或者说你出错了以后怎么去补救。这个对于提高这个医生的手术成功率和降低医疗事故出现的概率，是有非常大的帮助的。

这套由严小天带领团队自主研发的模拟手术培训产品，实现了国外核心设备的进口替代，每年服务医学专业学生及医生超过20万人次，获得众多医生的支持与好评。

严小天：第一台的腰椎穿刺和硬膜外麻醉的手术模拟器，这是我做的第一台的设备，也是全球第一款专门做腰椎穿刺和麻醉的手术模拟器。我在医疗仿真或者说在虚拟手术那个方面的工作很多都是独创性的，填补空白的工作。作为一个技术员来说，你突破无人区，做了一个前人没有做过而且现在在全球上也是唯一的这么一项技术，当然是非常有成就感的。

科创无易事。严小天在研究这项填补国内空白的虚拟手术模拟器的过程中并不一帆风顺。因为虚拟手术是一个医生与VR交叉融合的学科，在研究手术模拟器的过程中，除了要求技术上的精准性，还要营造手术真实感。为了熟悉人体结构，理解医学上的“落空感”，严小天不但买了一堆羊蝎子、猪脊柱一遍一遍的实测硬脊膜阻力，还利用暑期时间完整的上完医学本科生的解剖课。

严小天：（上解剖课）我还好，就当时团队真的有人受不了，受不了不勉强，但是受得了的我们尽量会要求他去上解剖课。这个针行进过程中穿透皮肤、穿透肌肉、穿透硬脊膜，阻力是多少？落空的那个地方，它的这个力度变化曲线是多少？这个才能更接近真实人的这个东西，才能够让医生觉得这个手感我是能接受的，是比较接近的。所以这个过程中确实是经历了无数的实验，然后失败，再修改，再试验，再失败。但是就至少从力反馈这个角度我们可以说当时我们做的整套系统：第一，和人真实的状况很接近；第二，我们当时整个的力反馈系统设计也好，性能也好，是可以达到国际的先进的水平。

在医疗仿真领域深情耕耘八年，严小天对虚拟现实有了更加全面的认识。为了更好的适应技术更新换代的步伐，严小天从专业应用级研发领域转向通用系统方面的研发，希望借助VR的力量帮助更多行业。2017年4月，严小天加入北航歌尔虚拟现实研究院。

严小天：我之前更多的经验可能还是在软件层或者算法层。我也希望丰富一下我在这个行业内的经验和我对这个行业的理解，所以选择来研究院。

近期我们在做一些关于这种我们叫see-through，因为VR和AR它其实是两个领域。我们未来可能看到AR的普及或者说适用的范围可能会更广，所以我们现在在往AR，就是增强现实这个方向，也在做一些探索。我们近期的一个成果是，我们实现新的透视方法，因为虚拟现实和增强现实里面延迟非常重要。我们第一次把延迟从一秒或者说大几百毫秒这个级别降到一百毫秒以内。这个确实就我们实验结果得出来的时候，我们还是觉得非常非常欣慰的。

从无到有，从有到优。貌似文质彬彬的严小天一直没有停下开拓未知领域的步伐。VR＋游戏、VR＋医疗、VR＋AR，严小天不断出发，利用虚拟现实孜孜不倦的帮助行业解决难题。2019年3月，他注册成立了青岛虚拟现实研究院有限公司，承担了山东省虚拟现实制造业创新中心的建设任务。

严小天：VR这个行业相对来说，在之前还是一个小行业。其实比如说像北上广，这些地区也有很多VR的公司。但是从产业基础来说，青岛在全国一定是能排到前列的。我们应该是在去年的年底，获得了山东省的虚拟现实制造业创新中心的认定。当然，省级认定之后我们的目标一定是继续往上，把它做得更好、做得更大，能够把它变成国家级的这个创新中心。这个不只是对于青岛，对于整个山东的产业发展，甚至对于全国整个这个领域的发展，都是能起到很好的引领和推动作用。

当然，产业的发展离不开人才的支撑，作为前沿热点技术领域之一，VR产业对于高端复合人才的需求更为突出。大家都想找到志同道合的人一起并肩作战，严小天也不例外。

严小天：有人说过，一个团队的leader的性格特点会决定这个团队的性格。我挑人的时候我很看重一点就是：热爱！我希望找到一些这个真正喜欢做这件事情的人。你要不热爱这个方向，你要不就是热爱技术本身、热爱钻研。VR领域不只是看着好玩，做起来也挺苦的。但是，如果当你发现你真的喜欢这件事，那就咬着牙、低头走，一路走到底。

把握现在，是为了更好地看清未来。经过了十几年的沉淀，严小天描绘了一幅关于VR未来的美丽图景。未来人们出差不用再背着电脑，需要的只是一台交互设备，有可能就是一副VR眼镜。通过它的屏幕可以看到一个至少一百寸的大屏，可以用眼动、手势、语音来控制下达指令，或者得到反馈。

严小天：我们不确定下一个时代新型的交互入口设备是什么？比如手机电脑都没有了，下一代入口设备是什么？但是我们非常确定，就是AR里面用的我们叫“近眼显示技术”，一定会是下一代交互入口设设备里面非常重要的一个组成部分。

之前在学术讨论的时候，我们做过一些设想。就比如说：未来人的交互方式什么？因为5G网络出现之后，我们有所谓的云计算。将来我们手机电脑上CPU、内存，那些所有的计算能力，我可以放在云端。任何一个接入网络的设备都可以提供给我计算能力，所以我本地我就不需要电脑手机中CPU中运算单元了。那么我需要什么？我需要一个屏幕对不对，那VR、AR的眼镜可以在你面前给你呈现一块至少一百寸的大屏。这时候还需要什么，需要交互；就是我需要输入指定，我需要得到输出。现在是用键盘鼠标，以后有可能虚拟键盘鼠标。甚至比如说，我可以用眼睛，眼动来控制，可以用手势，可以用语音来控制下达指令或者来得到反馈。那这时候你想我的交互入口设备可能就是一副带交互功能的AR眼镜就可以了。

这个前景我们想起来，还是觉得非常美好的。

十四年，无论对一家企业还是创业者而言都是一段不平凡的经历。从伴随VR成长的“资深玩家”，到希冀推动行业发展的科创者，严小天只问耕耘、不惧艰辛。无论是将VR技术推广出去，还是借力技术解决行业难题，严小天一直走在研发的路上，从未停下探索的脚步。因为热爱，所以专业；因为热爱，所以坚持。如果说VR技术给了严小天力量，那严小天也成为了VR行业最好的注解。

严小天：我估计我这辈子应该是不会离开这个行业。一方面是做科研，我去解决一些技术问题，做一些行业应用。另一方面，给大家介绍这个技术。很多人可能觉得VR是一个新技术，觉得高不可攀或者觉得有恐惧感，我觉得完全没有必要。VR是一个特别亲民的技术。它的所有的目标就是为了让你高兴，或者让你工作生活更愉快，或者让你掌握一项技能变得更容易。

有时候，很多所谓的成功学也好，或者说一些这种劝人发奋的东西，你听着有可能你会觉得虚或者怎么样，但是我的个人体会是就当你有一个比较高的目标的时候，你只要自己真正相信他，你产生的动力，一定比你有一个低的目标，产生动力要大。

【唯才唯青岛，我是严小天。不忘初心，砥砺前行！】