虛擬現實 我們的新未來

虛擬現實 我們的新未來

虛擬現實技術并不是新生事物，幾十年前就已經出現，并在20世紀末出現過一次產業高潮，但后來因為技術的限制而陷入低谷。除了一小撥技術控和游戲達人以外，相信很多人最近才聽說“虛擬現實”這么個詞兒。實際上，你可能多次與虛擬現實技術擦肩而過，卻沒有認出來。2008年北京奧運會開幕式上的動態卷軸，2010年上海世博會中國館的鎮館之寶《清明上河圖》，2014年8月在南京青奧會開幕式上如夢如幻的“絲綢之路”投影，這些都是虛擬現實技術留下的絢麗身影……這兩年來，特別是Facebook CEO馬克·扎克伯格在2014年4月宣布以23億美元收購Oculus VR科技公司，虛擬現實技術再次興起，而且比上一次來勢更猛。甚至很多人預測，以體感技術為代表的虛擬現實技術，作為顛覆性的操控方式，會成為下一代數字技術的主流，給我們展現一個不一樣的未來。

如夢如幻的“絲綢之路”投影

什么是虛擬現實

按照“百度百科”的解釋，虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR，又譯作靈境、幻真）是近年來出現的高新技術，也稱靈境技術或人工環境。虛擬現實是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身臨其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。

如果你看不懂學術化的解釋，那可以通過一個例子來加強理解。比如，2014年3月8日發生的馬航370飛機失聯事件，至今仍下落不明，在事故原因的調查中，最后疑點集中在了當班機長身上，其中一個重要的線索就是機長家中的飛行模擬器。實際上，這個讓機長愛不釋手的大玩具就是一套虛擬現實設備，也是飛行員學習飛行的必備好工具。現在，虛擬現實技術在航空航天、醫療衛生、教育培訓等方面都已經有了廣泛的應用。

資料顯示，美國國防部高級研究計劃局DARPA自20世紀80年代起一直致力于研究稱為SIMNET的虛擬戰場系統，以提供坦克協同訓練，該系統可聯結200多臺模擬器，另外利用VR技術，可模擬零重力環境，以代替非標準的水下訓練宇航員的方法。不久前，國防大學兵棋團隊歷時7年研發成功的計算機兵棋系統被廣泛宣傳，此計算機兵棋系統可真實模擬陸戰、海戰、空戰、特種作戰和后裝保障、執行民事任務等真實反映未來戰爭的基本情況，可以實現練指揮、練謀略、練戰法的目的，這實際上也是一套復雜專業的虛擬現實系統。

美國使用虛擬現實技術訓練士兵

但是業內對“虛擬現實”的理解并不統一。在8月22日召開的“2014年中國虛擬現實峰會”上，中國圖像圖形學學會副理事長周明全強調，“虛擬現實”是“虛擬的現實”，因此三維空間展示的應該是對現實世界的虛擬。而在中關村虛擬現實產業協會秘書長魏召看來，虛擬現實也包括根據情景的需要而創作出的想象中的場景。

雖然業內對虛擬現實的理解見仁見智，魏召認為，虛擬現實的三個特性是人們所公認的。一是沉浸性，就是讓人沉浸到虛擬的空間之中，脫離現有的真實環境；二是交互性，就是通過硬件和軟件設備能夠進行人機交互；三是構想性，在虛擬的環境中通過交互行為中對人的心理、思維產生影響。以Oculus Rift頭盔為例，人們戴上它可以脫離現實環境，沉浸在虛擬的游戲場景中，而且可以通過設備進行一些人機交互，這些過程最終又對人的心理產生強烈的刺激或影響。

再度走紅的“老概念”

在絕大多數人眼中，虛擬現實技術是個新事物，事實恰恰相反。據美國《個人電腦》雜志報道，早在1962年就出現了叫做“體驗劇場”的虛擬現實設備，它是虛擬現實設備的雛形之一。1965年，虛擬現實之父伊萬·蘇澤蘭在其論文《終極的顯示》中從計算機顯示和人機交互的角度提出了模擬現實世界的思想。蘇澤蘭當時還發明了名為“達摩克利斯之劍”的虛擬現實頭盔設備，這讓虛擬現實設備具備了便攜性。

到了20世紀90年代，開始陸續出現一些面向大眾的虛擬現實設備。如1991年英國出現了叫做“虛擬世界1000CS”的設備，這是一種頭戴式設備，但是極其笨重，人們戴著它就像罩著一個真空吸塵器一樣。

不過一直以來，虛擬現實技術從未真正走入人們的生活。《個人電腦》雜志評論道，多年來人們的注意力更多地放在互聯網和移動互聯網設備上，虛擬現實設備一直讓位于那些價格更為親民的設備，它被人們視為“奇工異技”，而不是坐在沙發上玩弄的日常設備。

三十年河東，三十年河西。幾十年來都不溫不火的虛擬現實技術，近年來開始“小宇宙爆發”。2012年，虛擬現實頭盔設備Oculus Rift在眾籌網站Kickstarter籌得了240萬美元——它的目標僅僅是25萬美元而已。更為戲劇性的是，一年以后，Facebook豪擲23億美金收購了Oculus VR科技公司。這一舉動以扎克伯格的聲明作為腳注：我們下了一個長期的賭注，沉浸式的虛擬現實將成為人們日常生活的一部分。

虛擬現實游戲

虛擬現實技術到底有多神奇

如果你讀過國內著名的科幻小說《三體》，一定對其中描寫的不同人物在不同歷史場景中的故事有深刻的印象，而在現實社會中，我們完全可以通過虛擬現實技術來實現“穿越”。

人類可以通過鏡子看到現在的自己，卻無法看到未來的狀態，對于一些自己無能為力或者遙不可及的幻想，我們可以通過技術模擬和場景構建，使得我們跨越時空融入其中，產生身臨其境的感覺。

人在看周圍的世界時，由于兩只眼睛的位置不同，得到的圖像略有不同，這些圖像在腦子里融合起來，就形成了一個關于周圍世界的整體景象。在VR系統中，用戶的兩只眼睛看到的不同圖像是分別產生的，顯示在不同的顯示器上。或者采用單個顯示器，但用戶帶上特殊的眼鏡后，一只眼睛只能看到奇數幀圖像，另一只眼睛只能看到偶數幀圖像，奇、偶幀之間的不同（視差）就產生了立體感。通過場景的設計就可以讓人處在一個完全虛幻的環境中，輔之以味覺、觸覺傳感器等，就完全可以以假亂真。

斯坦福大學虛擬互動實驗室創始人Jeremy從虛擬世界體驗談到動作捕捉時指出，虛擬現實技術對于動作的捕捉和策略過濾，能夠對接受者產生類似于面對面的體驗但完全不同的感受。通過“超級凝視”讓虛擬現實中的觀眾感到演講者的視線始終在自己身上，對演講者的注意力更加集中，從而在虛擬課堂教學等場景中得到更好的效果。

日本筑波技術大學研究機構別出心裁地開發了一項全新應用，這項應用可以讓二次元的動畫角色真正“生存”在虛擬現實空間中，并通過程序模擬實現互動。開發人員利用免費的3D模組軟件Miku Miku Dance還原了虛擬偶像初音未來，使得頭戴Oculus Rift的人能在虛擬空間中和初音同床共枕。

虛擬現實技術可用嗎

技術成熟度已大大提高，但仍存在瓶頸

相比幾十年前，現在的屏幕顯示水平、數據處理能力都得到了大幅度的提升，主要虛擬現實設備的能力已經基本滿足需要。根據媒體的報道，在使用者的Oculus頭戴式顯示器內部，可以看到曲面排列的20個顯示屏，每個屏幕分別顯示圖表、數據、新聞標題、電視畫面等不同信息。

不過，我們還是看到，在使用者戴上頭盔后，身后都不得不拖著一條長長的粗尾巴——數據線，因為數據傳輸的要求很高，至今還無法使用無線傳輸技術。這應該算是虛擬現實設備比較容易被看到的短板之一。

虛擬和現實之間的認知轉換，易帶來心理障礙和社會問題

在“百度百家”對話欄目《THE BIG TALK》第2期中，很多的時間都用來探討虛擬現實技術的哲學問題，在提問環節也有幾位聽眾提到了虛擬現實技術可能產生的心理認知與倫理道德問題。

正如參與對話的北京大學心理學朱瀅教授所指出的，虛擬現實與真實場景的空間認知存在差距，如果以之作為一些教學或訓練方式，例如在消防等領域，有可能產生對真實情況的認知偏差。此外，利用虛擬現實技術完成一些對人格和行為方式產生影響的訓練，究竟能否形成長期穩定的影響，仍然沒有一些明確的研究成果，也是未來的研究課題。

在這方面，需要相關領域的專家學者和社會管理部門共同探討，制定類似于“機器人三原則”那樣的發展規則，以使得虛擬現實技術在造福社會的同時不會成為新的精神毒品。

商業化正在變成現實，價格壁壘正在消除

虛擬實境研究者Jeremy Bailenson介紹，Facebook、谷歌、索尼、三星等企業都與斯坦福大學虛擬現實實驗室進行了接觸，并且嘗試將虛擬現實技術應用在各自的產品中。而現在Oculus的虛擬現實裝置價格大約在200美元左右的消費電子級別，不久之后人們就可以在自己的家中體驗到虛擬現實技術。

由Facebook掀起的“虛擬現實技術”風潮正在蔓延，不可否認，它的應用前景十分廣闊，比如社交、通信、游戲、災難模擬、技術訓練等，都會給這一應用帶來收益。但正如一些專家所說，這一技術的弊端現在也不少，同樣需要時間來解決，Facebook在做一種非常具有前瞻性的投資。

逐漸滲透生活，但也有擔憂

虛擬現實如何成為人們日常生活的一部分？其實，除了讓各種盛會越來越震撼人心，讓游戲宅男的游戲體驗更加具有“穿越感”之外，虛擬現實技術已經開始全面向我們的生活滲透。

在“2014年中國虛擬現實產業峰會”上，虛擬現實技術已經開始用于導游、文秘等專業學生的培訓，從而銜接課本教學與實地操作之間的空白。也許不久的將來，你學開車時，在上路駕駛之前可以在虛擬的環境中練習一下，真的上路時心里會更有底。

在醫療領域，虛擬現實技術為醫生進行手術培訓提供了絕佳的條件。以微創手術為例，虛擬現實技術可以利用病人的信息在計算機中生成虛擬的手術器官，醫生在模擬手術中不僅可以感受到觸覺，還能看到傷口流血。這樣，醫生在技巧熟練之后再真正走上手術臺，“微創”就更有保證了。

這些只是冰山一角，而且離虛擬現實技術的終極目標還很遙遠。列寧有句話叫做“科學的宗旨就是提供宇宙的真實寫真”，當虛擬現實技術真的把整個世界都克隆出來時，我們的現實生活就真的不可同日而語了。

當然，虛擬現實技術也給我們帶來了對未來的擔憂。互聯網讓很多人患上了“網癮”，如此逼真的虛擬環境會不會讓更多人陷入虛擬世界而無法自拔？當你和虛擬的你真假難分時，會對你的生活和心理帶來什么影響？會不會有人利用虛擬的事物以假亂真進行犯罪活動？虛擬現實為我們帶來的負面影響，也是不得不考慮的問題。