專家傳真－用元宇宙輔助設計 激發國防航太科技創意

很多人對航太科技有所憧憬，從小就開始玩遙控飛機，遙控車，遙控船等玩具。有時想進行這方面的學習，但往往被航太教科書中的數學嚇到，一開始馬上就Game Over了。這是因爲航太的原理十分深奧，必需要用複雜的數學才能夠精確解釋。但所有人被航太吸引的，並不是這些數學原理，而是它所做出的成品與動作。

現在電腦遊戲十分盛行，這一類的航太無人機很容易在電腦中操作。現在的電腦模擬工具像計算流體力學CFD，以及NASA的開源軟體Open Vehicle Sketch Pad（OpenVSP），可以讓你設計不同的無人機，並進行飛行模擬。輸入各種參數後，馬上就能得到成果，之後再加以改進。無人機應用已經越來越普及，國外許多電商都開始自行設計無人機，準備拿它直接運送貨物到客戶家中。

如果我們在推廣教學時可以先避開數學，以實體動作一步一步說明的話，那麼一定比較容易瞭解。我們可以讓大家由體驗開始，先得到一些概念。然後操作電腦模擬軟體，知道要輸入哪些參數。這樣馬上就能夠讓使用者直接設計，然後得到結果。至於其中的運算，電腦模擬工具都可以代勞，完全不需要使用者瞭解數學公式。接着再按部就班，一點一滴加入原理介紹，慢慢也將熟悉這一大堆複雜公式的意義。

再進一步，若把這些航太設計工具套入VR虛擬實境，更可以把自己融入3D環境中，操作起來將更直覺，且栩栩如生。首先要熟悉駕駛座的各種儀表開關的意義，和控制桿的操作方法，再瞭解不同階段的運行步驟，以及緊急狀況的處理方法，那麼就可以隨時能開着飛機到處跑，就像打電動一樣暢快。市面上已經有許多專業的飛機駕駛電玩，就連專業機師也常拿它來熟悉航路以及機場周遭的環境。

若能再加上最近流行的元宇宙科技，用自己身體的移動來改變上下左右的視角，再做不同的操作。比起在電腦上用滑鼠按鍵盤來改變視角，要更直覺許多，同時有身歷其境的感覺。元宇宙的發展對學生來說是一大福音。連醫學上的手術學習，都可以在元宇宙中進行，無需擔心做錯事。錯了可以重來，直到練對爲止。專業的軟體業者，應可以多投入國防航太科技這方面的模擬軟體開發。

國防航太工業需要持續有大量的新血加入，若能從小就提供良好的環境，來激發大家對國防航太工業的興趣，再加上有了這些模擬程式與元宇宙科技環境的幫助，相信對於航太科技教育未來的發展，會有無限的啓發與激勵。