傳統上，鳥類研究的實地考察經驗僅限於少數受過訓練的科學家。捕捉野生鳥類、進行環誌、採集樣本以及近距離研究，需要適當的季節、地點和多年的準備。現在，賓州州立大學（Penn State University）的研究人員開發出一種虛擬實境（VR）體驗，讓更多學生能夠接觸到這種經驗，並且以一種非常接近真實田野研究的方式進行。

VRmivora： 沉浸式鳥類研究體驗

這個名為 VRmivora 的虛擬實境程式，由賓州州立大學 Eberly 理學院生物學系 Louis Martarano 職業發展教授 David Toews 在美國國家科學基金會（NSF）五年期 CAREER 獎助金的支持下開發。Toews 與賓州州立大學沉浸式體驗中心合作，將 VRmivora 概念化並加以推進。

該專案最初由 Toews 實驗室的一名大學生 Lisa Wang 發起，她同時也是一名 Schreyer Scholar。Wang 表示，她希望改善科學推廣和與學生及公眾的溝通。憑藉對鳥類的熱情和在教育中使用藝術的經驗，她試圖找到一種方法來幫助其他人理解甚至體驗鳥類學中典型的田野工作。

模擬真實田野研究

VRmivora 旨在彌合學生與真實田野研究之間的差距。Toews 解釋說：

「這並不能取代到戶外進行實地研究，但它是一個近似的替代方案。當我告訴學生關於鳥類環誌或使用霧網時，他們沒有視覺概念來理解我在說什麼。它填補了科學過程中一個並非總是容易獲得的部分的空白。」

該 VR 體驗渲染了一個戶外環境，其中包含樹木、草地、森林和鳥類，允許學生與鳥類和實驗室進行小規模互動。學生可以接近棲息在低矮樹枝上的鳴禽，聆聽牠們的鳴叫聲，並小心地握住牠們以進行更仔細的觀察和採樣，並將牠們與虛擬野外指南進行比較。模擬還包括 Toews 團隊在現實生活中進行鳥類捕捉的 360 度影片，從架設網到測量和環誌鳴禽。然後，學生們會被帶到一個虛擬實驗室，在那裡他們會完成分析樣本的步驟，例如提取和處理遺傳物質。

克服實地考察的限制

VRmivora 的一個關鍵優勢是它能夠克服實地考察的限制。Toews 說：

「你可以在 VR 體驗中犯下你在現實生活中不想犯的錯誤。你也可以體驗到你在田野中可能無法做到的事情。我最喜歡的部分之一是當你可以抓住一隻鳥並將牠舉起來，你可以看到在現實生活中可能無法看到的所有不同部位。」

Wang 補充說：

「透過我們所做的工作，一部分是田野工作，一部分是在實驗室，還有一部分是計算。其中大部分要么是大多數人無法接觸到的，要么對於計算部分來說，有點抽象。」

擴大科學教育的機會

VRmivora 不僅僅是一個模擬工具，它還是一個強大的教學工具，可以擴大科學教育的機會。Toews 在他的「BIOL445：

分子生態學」課程中使用了 VR 體驗，學生們在 Toews 的指導下完成模擬，學習透過遺傳學的角度研究進化。Toews 還表示，他希望在今年春天舉行的 DNA 日上展示 VRmivora，這是一個由美國國家人類基因組研究所組織的針對高中生的活動，旨在了解 DNA 和遺傳學，為科學推廣做出貢獻。

Toews 說：

「我認為對於教師，對於我的同事來說，看到 VR 的可能性，有望激發生物學、生態學和進化生物學領域其他人的創造力。這是將部分體驗帶給學生的一種方式。雖然它不能取代這種機會，但它可以為更多可能無法獲得或接觸到我們正在研究的鳥類的學生提供補充。」

技術細節與免費下載

賓州州立大學沉浸式體驗中心為「純」VRmivora 鳴禽及其雜交品種開發了 VR 模型，XR 首席程式設計師 Bart Masters 和首席 3D 建模師 Alex Fatemi 共同參與了該專案。Wang 根據她高中時的 3D 動畫經驗和「大量的試錯」開發了一個最初的鳥類模型。

VRmivora 現在可以在 SideQuest 上免費下載，SideQuest 是一個遊戲和社群 VR 平台。Toews 說：

「對於任何高中年齡或以上的人來說，這都是一個很棒的教學工具，因為我們處理許多並非總是容易獲得的自然田野系統。」

未來展望： 技術與鳥類研究的融合

VRmivora 的開發是技術與鳥類研究融合的一個例子，預示著未來鳥類研究和教育的發展方向。隨著虛擬實境技術的不斷進步，我們可以期待更多創新的應用，例如：

擴增實境（AR）輔助鳥類辨識：

結合人工智慧（AI），AR 應用程式可以即時辨識鳥類，並提供相關資訊，例如物種、鳴叫聲和棲息地。

智慧型觀鳥設備：

智慧型望遠鏡或雙筒望遠鏡可以配備數位讀數，自動辨識鳥類，並上傳鳥類清單到 eBird 等平台。

機器人觀鳥員：

漫遊機器人可以進入人類難以到達的地區，例如澳洲內陸或非洲撒哈拉沙漠，收集鳥類數據並上傳到 eBird 網路。

即時保育監測：

eBird 清單可以輸入即時保育監測演算法，用於調整城市照明，以減少對遷徙鳥類的影響。

結論： 科技賦能鳥類研究與保育

VRmivora 的成功展示了虛擬實境技術在鳥類研究和教育中的巨大潛力。透過提供沉浸式、互動式的學習體驗，VRmivora 不僅可以讓更多學生接觸到鳥類研究，還可以激發他們對科學的興趣，並培養他們對環境的保護意識。隨著技術的不斷發展，我們可以期待更多創新的應用，將科技與鳥類研究和保育結合起來，為保護這些美麗的生物做出更大的貢獻。

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原始資料來源: GO-AI-6號機 Date: December 17, 2025