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“头号玩家”玩的了油气行业吗?

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石油行业拥抱VR技术,到底要跨几重界?

作者 | Karma _Police

先说结论,答案是肯定的。

史蒂文·斯皮尔伯格是个电影天才,也是个善于制造话题的人物, 他执导的电影通常都会成为“引流机器”。从《 E .T 》到《辛德勒的名单》,从《夺宝奇兵》《侏罗纪公园》到《拯救大兵瑞恩》, 这位 巨匠用一生为我们制造了无数个难以忘怀的电影故事。《头号玩家》就是他最新奉献给我们的视觉盛宴,在惊呼过瘾、流连忘返的同时,我们也在注意这部电影的主题—— VR。

虚拟现实技术是最近几年才火起来的新名词,但这项技术着实有年头了,1968年,伊凡·苏泽兰与学生Bob Sproull创造第一个虚拟现实及增强现实头戴式显示器系统,这种头戴式显示器相当原始,也相当沉重,不得不被悬挂在天花板上,该设备被称为达摩克利斯之剑(The Sword of Damocles)。1991年,游戏厂商SEGA发行SEGA VR虚拟现实街机游戏和Mega Drive。它使用液晶显示屏幕,立体声耳机和惯性传感器,让系统可以追踪并反应用户头部运动。但真正让VR这个词变成了资本泡沫的还是2010年帕尔默·拉奇创办的Oculus,它设计了虚拟现实头戴式显示器Oculus Rift,这也是到目前为止与HTC VIVE齐名的虚拟现实标准套件。

相信石油行业从业者想过这样一个问题:这么高科技的玩意,怎么才能跟石油行业结合一下呢?都说创新要跨界,这不就是最好的跨界吗?目前已经跨过几重届,未来的路又在何方呢?

迷局

回顾VR的发展历程,我们不难发现,进入21世纪第二个十年,VR的从业者迎来了一波巨大的资本泡沫。那个时候,投资人只要是VR项目都会扔点钱进去。但到了2015年,资本市场骤然萧条,加上虚拟现实硬件设备的研发速度大大低于预期,行业前景灰暗。而正是因为硬件开发速度的制约,VR这项曾被认为是下一代计算平台的技术成了少数“发烧友”的玩物。http://www.oilsns.com/
根据Gartner的技术成熟度曲线(the gartner hype cycle for emerging technologies),2016年时,VR技术还处于启蒙爬升期(Slope of Enlightment),到了2018年,也正是《头号玩家》上映的一年,别启蒙了,图上都找不到VR了(这里我们不讨论AR)。正是因为To C业务迟迟打不开局面,很多VR的从业者选择离开,少数执着的创业者进入To B的业务,自然也有一部分进入到了石油行业。

如果有机会参加行业展会的话,大家可能发现,近年来的大型展会越来越多地出现了这种新奇玩意,好多展区都摆着几个VR眼镜,带上以后你可以进入集输站,进入油田现场,甚至登上海上钻井平台看一圈。开始的时候,人们感觉很新奇,但时间一长,新鲜劲一过,便无人问津了。这也让很多VR行业的从业者感觉异常困惑,明明进入了朝阳产业,怎么还阴天不断了呢?笔者认为有两个原因:

1.认知不同
首对于VR这件事,甲乙双方始终存在着认知偏差。一开始,乙方要花大量的说服成本向油田甲方介绍VR技术到底是怎么回事,说的甲方云里雾里,索性戴上眼镜瞧瞧吧,这下可不得了,甲方戴上了Oculus Rift(裂隙),还真打开了一道“时空裂隙”。从没有过的沉浸式体验让甲方脑洞大开:“哦,我明白了,带上这玩意就身临其境地走进了虚拟世界了是吧,360度那种。”乙方开心地认为双方的认知总算在一个层面上了,殊不知,这个状态只有一秒钟。就像下图。

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紧接着,甲方开始提出很多魔幻的问题:“那有了这东西,人都不用去油田了呗,戴上眼镜就到现场了”、“那你给我搞个虚拟油田的项目吧,跟油田一模一样的那种”、“有这东西了,就能看到钻井、完井、采油是什么样了,地层什么样现在都能看到了”、“让咱们的工程师都带上这玩意做地质建模,那多好啊,就像住在油藏里一样”……

乙方带着满怀期待的眼神,听着半懂不懂的专业术语,在本子上飞快地记录了起来。他们以为机会来了,大项目来了,下个月的房租、兄弟们的薪水,孩子的奶粉钱可算有着落了。

甲方勇于尝试新技术,给乙方一周时间先做个demo看看。乙方信心百倍,当天晚上就带着兄弟们开工了:“我要让你们每个人都身价过亿。”谁知道,这个demo远没有想象的那么轻松,没有模型、没有图纸,甚至没有能用的图片作为参考来建模,甲方给了一堆匪夷所思的数据说要用在模型上……一周变两周,两周变一个月,过了两个月,乙方才拿出demo给甲方展示。虽然超出甲方给定的时间,但毕竟是新技术嘛,要有足够的耐心,甲方满怀期待的再次戴上Rift,这次打开的不是“时空裂隙”,而是甲方的脾气:
“这跟我们油田差太多了啊,这个钻机怎么不能操作啊?”
“可以操作,但是需要很多时间再开发。”
“这个泵运转的数据可以看到吗?”
“暂时看不到,要想看到的话需要连接现场的传感器,还要看数据格式能不能兼容到制作的引擎,还要看#¥%……@#@!#……@……”
“唉,你们这技术不成熟啊……”
“不是的,领导……”

不知道石油行业的VR从业者有没有过上述的经历。我相信不在少数,究其原因,是双方的认知不在一个层面,甲方不懂目前VR技术的边界在哪里,以为什么问题都能解决,乙方不懂石油行业,以为和To C的行业,顶多和建筑行业差不多,都是机械啊、建筑啊、设施啊什么的。双方永远都不在一个频道,更别谈有效的合作了。

2.硬件的局限

笔者也曾经认为,对VR行业来说,硬件的局限只停留在To C的层面,因为目前的硬件对于普通消费者来说确实有点贵,上万的电脑加上快上万的虚拟现实眼镜,支持的应用还寥寥无几。

但是最近我才发现,硬件的局限对于To B层面的伤害更大。这有点像智能手机,真正带来智能手机革命的不是Iphone,而是千元机,只有千元机出现了,才带来了硬件技术爆炸式的进步,才带来了应用商店里数不清的应用,才彻底改变了人们的使用习惯。VR也一样,虽然硬件成本对企业来说不算什么,但因为普及率低,即使是年轻人也很少有VR的使用习惯,也正是这个原因,很多石油企业用VR系统制作的培训课件成了摆设。

另一方面,多人在线的解决方案还有待研究,一个人一台电脑一个头盔的模式即使对于石油企业这样的“土豪”也是难以接受的,即使有钱配置,目前的网络速度还是难以支持多人的。说白了,虽然VR是个身临其境的新方法,但是目前真正让员工用起来,还需要足够的时间和成本建立使用习惯。

破局

这是否意味着VR就是个“鸡肋”呢?当然不是,VR作为一个沉浸式体验的技术,会不会成为下一代计算平台笔者不知道,但一定会成为未来的计算平台。笔者认为,VR在工业主要解决两个问题:1、现实无法实现的;2、现实实现成本太高的。

第一点,比如油田和厂区的应急逃生,不可能真的把厂子点了吧,但是用VR就可以啊,不仅可以点了,还可以变着花样点,着多大的火都可以。在这方面,刚刚上市成功的海油发展就有一只专门的团队已经实现了海上井喷后应急逃生的VR模拟,这就是工程技术公司的深蓝创新中心。他们开发的“海上平台应急逃生虚拟现实系统”已经在中海油井控中心应用,取得了广泛的好评。

二点,比如大型设备的培训,为了培训专门购置一台大型设备,多数企业都会算计,而且操作大型设备本身还有危险性,况且一帮新员工,毛手毛脚的,把设备用坏了怎么办?但是用VR就可以啊,不仅可以培训大型设备的操作,还能模拟误操作,告诉学员后果是什么。再延伸一下,VR本身就是一个物联网系统,通过它还可以收集操作数据,评估学员的培训效果,弄个大数据培训分析之类的,反哺企业培训升级。

BP就在应用VR技术在丹麦、德克萨斯等地培训他们的海上钻井团队,这套VR钻井培训系统可以模拟钻井过程中特定的情景和参数,比如岩石参数、温度、压力,甚至于海浪的模拟。墨西哥湾事件后,BP一直在用实际行动为员工提供更安全、更高效的工作环境,为海洋提供更多的保障,通过这套系统,BP的员工在出海之前就建立了“肌肉记忆”,他们知道出现很多突发事件之后该如何处理,把突发变成日常。

类似这样的系统在中海油的工程技术公司就有应用,可结合现场的实际工况完整地模拟司钻和副司钻的大部分操作。深蓝创新中心开发了mini版本的“钻井作业模拟器”,采用通用的飞行摇杆就可以感受司钻的乐趣,虽然目前还只有起下钻的功能,但是在技术的诱惑面前,这个系统的迭代速度可是嗖嗖的。

这也是为什么目前教育部支持,很多VR从业者转战高校市场,教学培训确实是目前VR最适合的应用场景。但若VR从业者从此靠上高校这颗大树就太可惜了,因为石油行业还有广阔的蓝海等着去征服。
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比如,AR技术也在石油行业有了广泛应用(这东西不只可以抓抓Pokemon,刷刷二维码)。比如,壳牌目前正在使用RealWear HMT-1Z1的VR设备捕捉现场的影像和声音,进行远程协助。如果设备需要维护,工作人员可以通过视频电话获得实时帮助,而专家通过现场工作人员的眼睛进行观察,并提供协助。目前壳牌已经在多个国家和不同条件下进行了实地测试并部署了40部RealWear HMT-1Z1的VR设备,目前正寻求进一步部署。

跨界,需要跨过几重界

目前国内也有一些厂家在做AR巡检和AR远程诊断,基本是基于微软的Hololens或自己开发的硬件,成像效果还有待提高,真正像科幻片那样虚拟与现实超融合还有很多的路要走。

目前VR在石油行业的应用还没有触及到核心,VR的上半场已经结束,到了下半场,若还是这个踢法就很难看了。想要踢好下半场,笔者有三点想法:

1.数据融合,互动为王

目前的VR还是离线模拟式的,并没有植入现场的真实运行数据,使用者用完了留不下任何痕迹。未来的石油行业是数字化的,数据就是行业的镜像,要融合行业,先融合行业数据。VR天然是个物联网设备,也是油气行业数据融合最好的试验田。以钻井为例,可以把实际的钻井数据与VR培训系统结合,让使用者在真实数据背景下培训技能,随着真实数据不断的加入和培训者的不断使用,可以得到不同工况条件下钻井培训的大数据分析报告,包括使用者在哪些环节的操作不熟练,不准确,更容易在哪些情况下出现操作失误,导致钻井事故。用这样一份报告可以修正钻井操作流程,甚至改进钻井设备,VR盈利模式从产品也转向了数据支持服务,深入了行业,提高了价值。

这要求VR团队积极展开合作,与数据研发团队和业务专家紧密结合。目前高校建设虚拟实验室的政策是个好机会,VR团队可以借此积累资金、积累技术,与高校联合开发,拿出完成度足够高的作品。

2.关注5G

5G的趋势不可阻挡,这一次变革不单是更快的下载速度,更广阔的的网络覆盖和更稳定的网络环境,还意味着一系列商业模式的变革。想想3G到4G的变革,最大的赢家不是视频网站,不是微博,而是支付宝,微信,更好的网络基础让从前不可能的商业模式变成了可能。

VR行业有个很科幻的目标就是实现数字孪生,实现远程操作,瓶颈就是传输速度和网络稳定性。到了5G时代,这些将不再科幻,如今多人在线对空间的要求可以通过稳定的远程连接实现,如今不可想象的海量传感器数据传输问题可以通过飞速的网络速度解决。到那个时候,只要信息安全技术跟得上,只要硬件迭代速度足够支撑,那石油工程师在办公室查看油田全局,查看每口井的生产状态,查看每个设备的运转情况,甚至查看每个层位的水淹状况、采出程度都是有可能的,真正实现虚拟油田。

未来是美好的,这也要求VR从业者要从未来为导向,别老把精力花在跟投资人要钱,跟甲方要项目上,核心技术问题解决了,一切都好说了。从现在就布局未来的技术,比如数据格式与虚拟现实引擎的兼容问题,比如传感器与头盔的联动问题,比如厂区、设备的精准建模问题等。未来没有发令枪,就看谁跑得早,跑得快。

3.引擎开发

掌握头部资源的人是制定标准的人,微软制定了一套PC操作标准,产品化叫做Windows,苹果制定了一套智能手机操作标准,产品化叫做IOS,斯伦贝谢制定了一套地质油藏工程师的工作标准,产品化叫做PETREL,而制定VR标准就是制作引擎的开发。目前大多数工业VR还是依靠传统的Unity3D、UE4、CryEngine3来制作,门槛高,没有考虑石油行业的独特性,与数据的融合做的也并不理想。建筑行业的Twinmotion软件已经在这方面尝试了(如下图),这个软件继承了UE的渲染功能,建筑师使用事先制作好的3D模型导入就可以在虚拟世界中修改建筑设计了。
未来随着5G时代的到来,VR很可能替代PC变成计算前端,传统VR制作流程效率低,融合性差、扩展性差的问题定会暴露无遗,到那个时候,要么就是传统引擎厂家根据行业特点更新换代,要么就是有人跳出来重新开发一款针对工业甚至石油工业的VR制作引擎。

笔者认为这样的引擎会具备几个特点:(1)数据兼容性好,支持多种语言;(2)门槛降低,支持图形化编程。系统应预制出钻机、采油树等石油行业的常用设备,还会预制出海相、河流相、三角洲等众多沉积类型,石油工程师通过引擎可以完成大部分的VR制作,VR从业者要做的就是引擎开发和必要的培训。(3)一体化平台。就像SLB的PETREL RE一样,VR引擎将给未来石油工程师打造一个虚拟的工作环境,所有的油田数据集成在共同的软件平台下,勘探工程师、地质工程师、油藏工程师、钻井工程师不再需要反复沟通,地质工程师说勘探给的解释不对,油藏工程师说地质工程师储量算大了……大家都在一个虚拟环境里讨论全息的地质模型,讨论加密井靶点,形成决议后直接在虚拟环境中模拟钻井,模拟生产,比对不同的打井方案,工作效率成倍提高。这些才是VR进入到这个行业的核心,真正发挥价值所在,而这些只有通过提升开发引擎才能实现。

但开发引擎是一项极其烧钱,极其考验耐性的工作,单靠某个VR公司甚至几家公司也难以完成。这需要油价看好,行业乐观,需要资本拉动,有足够回报,需要企业、科研机构、油田多方面的协同作战,更需要的是VR从业者远大的志向和坚定的信念,VR作为一个具备潜力的生产力工具,在数字化时代必定会有光明的未来。

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