上周，我去了德克萨斯州帕萨迪纳的休斯顿区安全委员会，对工业训练国际公司（ITI）的新起重机模拟器进行了测试。虽然ITI已经培训起重机操作员、担架工和信号员30年了，但将虚拟现实应用于培训项目是最新的发展。为了测试他们的虚拟现实起重机模拟器的有效性，ITI让我这个从未使用过重型机械的人花一个小时进行系统培训，然后应用所学知识去操作一台实际的起重机。

文章来自Eric Liga
Eric是休斯顿VR见面会的联合创始人和组织者，也是沉浸式技术会议的活动经理。他是梅尔纪念赫尔曼预防和康复中心虚拟现实疼痛和焦虑管理试点项目的虚拟现实技术顾问，自2012年Oculus众筹以来，一直积极参与虚拟现实领域。他拥有超过20年的专业计算机编程经验。

与传统模拟器不同，ITI的虚拟现实起重机模拟器体积紧凑，外观相对简单。配备GTX 1070的笔记本电脑驱动Oculus Rift输出，一个金属支架上有四个手柄（可更换以适应各种牌子和型号的起重机），通过一对夹子可以固定在任何可用的桌子上。模拟器重30磅，可以整齐地放入一个滚轮式的Pelican箱子（总共68磅）中便于携带，这使得将模拟器带到现场进行培训或评估工作候选人变得合理。

ITI计划以成本价出售其起重机模拟器的硬件元件（大部分传统起重机模拟器起价为10万美元），并额外收取年度软件许可费。在许可费中包含了即将推出的新款起重机（如顶置式起重机）和多用户场景等新功能。模拟器将支持网络连接，以支持多起重机起吊的场景和带有虚拟现实手部跟踪器的信号人员的集成培训。

如果需要触觉反馈，模拟器的“运动底座”模型将包括一个平台，每个角落都有液压升降装置和低音扬声器，以模拟发动机隆隆声。我没有测试这个版本的模拟器，但我测试了ITI的空中作业平台模拟器中集成的类似底座。在那个容量下，它很好地增添了“身临其境”的感觉。重达400磅，底座的加入会削弱模拟器在体积紧凑性和便携性方面的优势，但长期安装中，它可以很好地提升体验。

配备监视器而不是虚拟现实头显的模拟器功能正常，但没有特别突出。然而，加入虚拟现实头显后，体验就进入了一个不同的范畴。深度感知的添加使得理解起重机遥远链条的运动变得更加容易，而能够抬头检查起重机臂尖端，或者探身观察后视镜，使得体验更加接近实际操作起重机。

由于从未操作过起重机，更不用说任何类型的重型机械了，对我来说，许多所需的技能既不容易也不直观，我在模拟器上的初次尝试并不理想。负载悬挂物危险地靠近信号员，或者撞倒箱子和桶。虚拟监督员责备我操作太慢或者运载物上落太重。此时，ITI的虚拟现实模拟器产品经理Caleb Steinborn也许开始后悔曾经让我在虚拟现实培训后操作一台真正的22吨起重机了。

对我来说，一个挑战是“升高和降低负载”。这涉及保持货物在设定的高度上，同时调整起重机臂的倾角。想象一下鱼线末端诱饵的运动：当你把钓竿往上倾斜，悬挂的诱饵会随之上升。在起重机上，操作员必须以与起重机臂下降速度相同的速度延长链条（绞盘），以保持负载平衡。在同时操作延伸臂的同时进行操作。如果需要同时旋转延伸臂，则操作员必须用一只手管理两个操纵杆和另一只手管理第三个操纵杆。
更具挑战性的任务是“捕捉摆动”。一旦起重机臂停止移动，惯性会导致悬挂的负载继续沿其路径移动，使链条产生单轴或双轴摆动。为了稳定负载，起重机操作员必须移动延伸臂以跟踪负载的重心，在每个方向的摆动结束时稍微超调，以补偿惯性并保持负载稳定。
虚拟现实模拟器的完整培训过程包括超过18小时的内容，我只对每个模块进行了一个或两个场景的样本测试，完成了一个经过大幅简化的课程，用时不到一小时。最后的测试是模拟国家起重机操作员认证委员会的Z通道实践考试，要求我通过一个布满在杆上平衡的网球的曲线走廊引导悬挂的桶。把球从杆上弄掉？考试不及格。用桶触地或将其提高超过下方短链的长度？考试不及格。完成任务花费的时间超过4分钟？不及格。
我通过了考试吗？呃…没有。不过，我在失败之前大约完成了3/4的课程。这似乎满足了培训主管的要求，他们认为我可以在有监督的情况下安全地执行一些基本操作。因此，在与HASC的高层紧急磋商后，我们的小组被陆续带到了一辆高尔夫球车上，顺利地见到了22吨黄色涂装金属，我现在要尝试操作它了。
我有些紧张地爬上起重机，笨拙地爬进驾驶室，并倾听着ITI休斯顿分部区域主任阿曼达·乔丹向我介绍了这台起重机的控制方案。一两分钟内，我就适应了新的杠杆和踏板，并使吊钩滑动到测试区域周围的不同方向。
我能够“提升和降低负载”吗？可以。
我能够“捕捉摆动”吗？可以。
我能够在棘手的障碍赛道上操作悬挂的桶吗？呃…可能不行。我没有尝试过。但是我确实相信，如果在模拟器中花更多时间，我的能力会提高到达标准。而且模拟器在复制实际起重机操作体验方面做得非常出色，这是一些起重机操作员和培训员的评价，他们经过我们的邀请，停下来进行一两个测试场景的运行。
值得注意的是，ITI的开发合作伙伴，总部位于埃德蒙顿的Serious Labs，在8个月内将ITI的起重机模拟器从概念开发为最终产品。无疑，这得益于能够重复使用其他模拟器的资源（空中工作平台模拟器共享了许多相同的环境），但最终结果仍然令人印象深刻。
ITI的虚拟现实起重机模拟器将在拉斯维加斯的ConExpo展会上正式亮相，并将于3月下旬开始向客户发货。

摄影：沉浸式技术会议主任William Golden。