張澤玲
還記得今年浙江省的高考作文題嗎?當VR(虛擬現實)逐漸成為現實的一部分,如何面對VR技術構建的新世界,成為了一個值得我們深思的問題。而在這之前,我們首先要知道另一些問題的答案:VR究竟是什么?VR創造的世界,到底有多真實?VR的出現,會讓我們的世界變得更美好,還是更危險?
今年最讓人翹首企盼的電子產品是什么?對很多人來說,答案不再是新的iPhone或是某款智能手機,而是最新的智能VR設備!
VR是Virtual Reality的縮寫,中文譯作“虛擬現實”。雖然這個帶著濃厚科幻感的詞語最近才開始頻繁地出現在我們周圍,但事實上,“虛擬現實”的理念和技術有著比手機更長的歷史。早在1950年,科幻小說里就出現了類似今天“頭戴護目鏡式”VR設備的設想。美國科學家Ivan Sutherland和他的學生更是在1968年就發明了第一臺頭戴式VR設備。而如今人手不離的手機,直到1973年才由摩托羅拉的Martin Cooper撥出第一個電話。
雖然VR的起步早,但它的發展速度卻遠不如手機。這背后的原因,從技術角度來看,主要是對聲音和圖像這兩種媒介的處理難度不同。我們可以直觀感受一下:在電腦上對比一首長五分鐘的歌曲和一段長五分鐘的視頻,絕大多數情況下,視頻所占的存儲空間要比歌曲大不少。在存儲和傳輸時,計算機要先把圖像快速“壓縮”,使其所占存儲空間變小,播放的時候再快速“解壓縮”,這對計算機的硬件要求可是不小的考驗。同時,為了讓硬件合理運轉,還需要軟件程序的幫忙。對于電子產品,硬件性能就好比習武之人的“內功”,將這些硬件充分應用的軟件,則相當于“招式”。沒有深厚的“內功”,再好的“招式”也施展不出來。硬件水平不足,VR的發展自然是“巧婦難為無米之炊”。前幾年智能手機的興起,引發了一波硬件發展的狂潮。恰巧,智能手機的硬件“內功”,也適合用來練VR這門“功夫”。最簡單的VR設備Google Cardboard,就是普通的智能手機加一副“護目鏡”。使用時,只需將智能手機放在里面,點開手機里的VR應用或專門的VR視頻,圖像就會轉化成3D效果,手機的感應設備則開始追蹤人身體的移動,并將信號傳給處理器,圖像就會隨我們的身體姿勢而變化了。這樣的技術其實我們并不陌生,百度地圖等地圖軟件里的3D街景功能就是簡化的VR。在街景地圖里,我們移動鼠標改變觀察的視角;而在VR設備下,我們不再移動鼠標,而是移動頭部和身體。
說到這里,你可能覺得自己心目中的VR并非如此。既然叫“虛擬現實”,不應該是我們戴上VR設備就覺察不到跟現實的區別嗎?為什么我們還是能分辨VR世界和真實世界的區別?這是因為我們的大腦和感官系統非常精密,當前的技術還無法欺騙到機智的我們。拿人類的五感(視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺)來說,現在的科技還無法準確有效地模擬各種味道和觸覺。所以在VR的世界里,我們看得到花朵但聞不到花香,聽得到小貓小狗的叫聲卻無法撫摸到它們的身體。即便是看和聽,我們還是能覺察出最頂尖的錄音和現場演奏的差別,而3D電影也沒有逼真到能讓我們跟真實世界混淆的地步。
盡管“虛擬現實”沒想象得那么“現實”,當下的VR技術也已經大有可為。在最近大火的游戲《口袋妖怪GO》(Pokémon GO)中,捉小精靈時,把虛擬的小精靈疊加到現實環境的背景中,就是運用了AR(Augmented Reality,中文譯作“增強現實”)模式。比起“虛擬現實”,“增強現實”需要的技術更加簡單,就是將虛擬的圖像、信號和現實疊加。即便是這樣簡單基礎的技術,也已經足以引發全球人民捕捉小精靈的熱潮。而今年十月即將隨著Sony PlayStation VR頭戴設備發布的多款VR游戲,則有著更為“高大上”的圖像、音樂和游戲情節。在Sony六月中旬的發布會上,這些炫酷的VR游戲預告片在全場尖叫聲中,勾起了全球玩家的期待。
除了游戲,VR技術在別的領域也有著巨大的應用潛力。從去年開始,斯坦福大學利用VR設備對學校橄欖球隊員進行訓練,模擬在球場上實戰的效果。無獨有偶,美國空軍在1982年就開始研究將VR技術應用于部隊的訓練,軍人頭戴VR設備,在模擬的戰場環境中執行任務,既得到了訓練,又保證了安全。我所在的佐治亞理工學院,則對學校環境進行了3D建模,讓不能實地來校園訪問的同學,可以帶上VR設備來一次虛擬的校園之旅。在觀看校園景色的同時,還會有字幕和旁白進行講解。
歷經數十年發展的VR技術,雖然在最近開始了爆炸式的發展,但其實還處在非常初級的階段。就像贏了圍棋世界冠軍的AlphaGo離全面匹敵人類的人工智能還有非常遙遠的距離一樣,當前的VR技術要想完全做到以假亂真,也還有很長的路要走。首先要克服的問題就是全部模擬出人類的“五感”。要做到這一點,我們需要了解人類大腦的運行機制,嗅覺、味覺和觸覺的神經工作機制,然后發明出對應的模擬技術。所以,無論是從人工智能角度還是虛擬現實角度,科幻小說里無所不能的人工智能模擬出一個環境將人類囚禁其中的情景,在短期內是很難出現的。對于VR技術,眼前要擔心的,恐怕是馬上會有一大批VR游戲上癮的玩家出現。不信?我同學剛發微信催我一起去抓小精靈呢。