杰瑞米·拜倫 劉怡君
虛擬現實(virtual reality)是近年來出現的高新技術,也稱靈境技術或人工環境,指利用電腦塑造一個三維空間的虛擬世界,給使用者提供關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,使其如同身歷其境一般,可即時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。如今,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,并且會進一步深化變革,給我們未來的生活帶來顛覆式的影響。
我在過去的二十年內,一直在構建沉浸式虛擬現實系統,重點探索社會心理學與虛擬現實之間的關系,試驗虛擬現實對一個人的心理影響。今天我列舉這些試驗案例,希望你能和我一同見證這場虛擬革命的破曉,共同探討未來可能的應用方向。
虛擬技術的實現
谷歌、索尼、Facebook、三星等公司曾先后到我們的實驗室參觀。當時谷歌正在開發一款名為Cardboard的廉價版“谷歌眼鏡”,索尼計劃在2016年推出Morpheus虛擬現實頭盔,Facebook在2014年以20億美元收購了虛擬現實頭戴設備制造商Oculus,三星則開發了一款類似產品Gear。這四家巨頭競相在虛擬現實領域布局,希望拔得頭籌。
虛擬現實一般要通過三個獨立的步驟。第一步,通過頭盔式顯示器追蹤運動,我們按照佩戴者頭部的運動了解他的視線方向,依據他的位移測量他在物理世界中的運動軌跡。
第二步,實現立體投影。我們利用計算機圖像將象征性的信息從代碼轉化為有形的介質(如像素),重新繪制一個虛擬場景,使佩戴者置身其中。當佩戴者挪動時,我們將隨之變化場景來呼應他的位移。
第三步,展示虛擬場景。當佩戴者處于新位置時,我們將改變他眼中看到的畫面、耳中聽到的聲音、鼻子嗅到的味道和其他虛擬接觸信息。此時佩戴者大腦根據人體感官收集到的信息來看待這個世界,會產生身臨其境的感覺,甚至忘記了自身正處于“虛擬”之中。
虛擬現實技術除了利用頭盔式顯示器身臨其境,幫助佩戴者治療恐高癥、遠程查看數據等,它還擁有一個最具里程碑意義的應用——化身(Avatar)?;韺⑹谷祟惷撾x周邊實體,完成更多、更復雜的任務。近幾年,P2P音樂分享應用Napster完全顛覆了音樂產業,只需輕輕一按按鈕,我們即可將音樂的“副本”發送至世界各地,免費創造出幾十億份復制品,不會變質且可以永久保存。同理,如果你參與我們某個虛擬現實的實驗,我就給你創造一個3D模型的化身,你可以賦予它生命,將它拷貝幾十億份發送至世界各地,讓它代替你從任何角度、任何位置來觀察世界,在多個領域代替你去完成不一樣的任務。這一應用將會使虛擬現實技術變革諸多領域的互動和體驗方式。
非語言溝通方式的強大力量
虛擬化身在未來會變革教育的形式,尤其是面對面教學。在傳統的講臺上,學生雖然可以直觀地觀察老師的一舉一動,但是注意力難免隨著時間的推移發生分散,而一名老師對于多個學生的反應和內心活動更難捕捉,線上教學亦是如此。
但在虛擬現實中,卻是另一番場景:有了Kinect或其他頭盔式顯示器,授課雙方可以將各自的3D模型存儲在電腦里,擁有自己的化身,創造出一套自己的行為語義信息。一旦老師的化身向前挪動一步,電腦就會將此行為信息發送至學生的電腦;當學生露出一個微笑,Kinect察覺后會立即反饋給老師;無論雙方是面對面還是利用Skype交流,所有的行為都將一目了然。語言,不再是影響教學的唯一力量。
增強凝視
如果我是一名老師,讓我在教學現場與每一位學生保持眼神上你來我往的溝通,幾乎不可能實現。即使我能掃視全場,也不可能在單個學生身上做過多的停留。而虛擬現實的魅力在于,我可以通過電腦,將自己的虛擬化身顯示在每個學生的顯示屏上,實現與每個學生的眼神互動。
在過去15年中,我們對幾百名學習者做過“增強凝視”的試驗,基本上會出現以下四種情況:首先,當我長時間凝視你時,初始你會感到不習慣,也許會心跳加快,但是逐漸會集中精力投入交流;其次,每個人都認為這種凝視是真實的,鮮有人會發覺化身的存在;第三,注意力的定量估算系統可以追蹤學生們的視線方向、位置和姿勢狀態,從而記錄他們的心理活動,老師得到反饋后可以對教學進行相應的調整;最后,讓學生感到授課者的視線始終停留在自己身上,他對授課者的注意力會更加集中,從而在課堂教學等場景中獲得更好的學習效果。
動作模仿
心理學家認為,一個人的受歡迎程度與他的模仿能力成正比。有一個經典案例,如果你在面試過程中模仿面試官某些姿勢、動作——比如面試官交叉著雙腿坐著,幾秒之后你也做同樣的動作,他的潛意識里會更喜歡你。你將比不模仿者獲得更高的錄取可能性,這被稱為“變色龍效應”。
現實中老師要模仿學生很困難,他只能選擇學生當中某一人的動作,這種模仿表演也許還會顯得笨拙不自然。但是我們通過虛擬現實技術,可以創造一個老師的虛擬化身,電腦將根據每個學生的動作,創造出和學生行為舉止類似,更具親和力的“老師”形象,比如每隔4秒,“老師”就開始模仿學生的頭部動作和視線方向。研究數據發現,20位測試對象中只有1個人會意識到模仿的痕跡。虛擬化身能讓學生忽略身旁其他人的存在,認為這場教學是他和老師一對一的交流,從而更專注于講課內容。
相貌修正
在虛擬現實中,化身可以通過設計臻于完美。斯坦福大學的調查顯示,相貌的相似會激發學生潛意識里的親近感和信任感。我們利用電腦過濾器給學生發送一個精挑細選后的老師化身——他的相貌變得與學生更加相像(如60%為老師真實相貌,40%是依據學生定制的相貌)。結果顯示,學生根本不會意識到自己所看到的版本是經過修正的,而一旦其相貌被巧妙地融入了授課形象中,教學的互動感和信任感就會被加強。
總結上述三個研究應用,化身技術使得老師能夠根據不同學生的相貌和動作,創造不同的虛擬鏡像,并與學生進行“一對一”的互動,從而提高學生的注意力程度、互動幾率,這將對未來教育產生巨大影響。
自信心和同理心應用
虛擬世界的體驗基于現實而建構,這種模仿也會重新反過來改造現實。虛擬現實的目標之一,就是希望通過模仿技術,對人進行相應的研究,并實現對人心理的改造。Facebook的CEO扎克伯格曾經和我就虛擬現實展開一場討論,期間沒有談論虛擬現實技術能對Facebook的業務版圖有何幫助,而是聚焦于如何利用此項技術開發更好的應用以幫助世界。他認為“未來虛擬現實將成為人們日常生活的一部分”。
美麗的形象
現實世界中人們愿意把人想成這樣的一種動物——內在比外貌更重要,然而社會心理學家認為,外在形象會影響我們在公共場合的表現。更漂亮、更外向的人對自身更為自信,求職成功率也更高。
當兩名女孩一起走到虛擬鏡子前,看到自己的化身——一個外貌美麗,一個姿色稍遜,我們通過觀察她們在虛擬現實的社會交往狀態,來測試她們的行為表現。我們發現,化身美麗的人,在與他人交流時會站在一個離對方相對較近的地方,比另一個女孩的距離要近一米,她講話方式、語音語調、詞匯的選擇也在發生變化。美麗的形象能鼓舞信心,讓人們在社交中更為自信,這是一個非常奇妙的哲學問題。在虛擬現實中,美麗是免費的。
高大的自我
在現實中,人們彼此間有一個心照不宣的社會暗示:一個人的身高高度通常與收入、信心成正比。在虛擬現實中,高大的形象和美麗一樣唾手可得,你可以按照自身的喜好選擇任何高度的化身。我們實驗室Nick博士的研究表明,如果A比B高出10厘米,A在商務談判中的獲勝概率是B的三倍,因此化身高度的微小改變可能會影響到你的工作表現,甚至是財務狀況。
那么這種美麗和高大的感覺會持續多久?擁有美麗虛擬化身的女孩摘下頭盔顯示器后,在現實生活中更加積極地參與各類社交活動,擁有高大虛擬化身的A在現實世界里也變得更為自信,領導能力變得更強。正是由于虛擬現實揭穿了心理暗示給我們帶來的正面或者負面影響,從而激發了我們挖掘出自身尚未表現出來的潛能。即使你回歸現實中,也因為通過這種經歷增加了對于自身的了解,在社會交往中會表現得更加自信。
激發同理心
旁觀者永遠無法代替當事人恰當地表達自身的意愿和困境,但是虛擬現實可以消除這個門檻。如果你的化身是視覺障礙者或殘障人士,利用虛擬現實你可以親自體會到弱勢群體的生活,這種猛烈的生理與心理的沖擊可以幫助你深刻理解他們的難處。在經歷了24小時“別人的人生”后,如果我們請你放下手頭工作,騰出時間給那些更需要幫助的人,你通常會更愿意幫忙,因為這種角色扮演的經歷會引發你的同理心,激發你的共情。即使是在普通的人際交往中,同理心同樣可以運用,比如幫助你理解你的客戶或工作伙伴的立場及感受,并站在他人的角度思考和處理問題。
身份的轉變
你可以想象自己面前有一面虛擬鏡子,當你走向鏡子,看到自己的化身是一名白人男性。正當你以白人男性的身份處理事務時,此時突然有人敲了按鈕,鏡中的形象瞬間轉變成一名非裔美國女性,這種身份的轉變對你有何影響?事實上,在虛擬現實中身份的突然轉變,會使人產生非常強烈的“設身處地”的情緒,而轉變前后的狀態對比可以給予我們啟迪,幫助我們處理特定領域的某些難題。
利他主義
我們曾利用虛擬現實讓一名普通男性擁有“超人”的化身,參與一個拯救小孩的虛擬事件,并研究了這名男子回到現實世界后的行為變化。當一名女子假裝不小心將桌面上有水的紙杯打翻時,剛剛在虛擬世界中扮演超人的男子看到后,馬上毫不猶豫地彎身撿起紙杯。我們在不同實驗對象身上重復多次,結果都顯示擁有“超人”經歷的人幫助他人的意愿更加強烈。
將虛擬現實技術應用于企業
虛擬現實技術應用范圍廣泛,它對我們人類社會的沖擊,并不只是全新的娛樂視聽體驗、刺激炫目的游戲過程、低成本高效率的教育知識學習或高效的軍事模擬訓練。更為重要的是,它打開了一個通往未來的通道和窗口,為每個人、每個商業模式提供了潛在機遇。目前已經有一些企業運用該項技術推出各類產品,比如養老金產品,減肥產品。
體驗式學習與培訓
作為斯坦福大學的教授,如何讓學生提升學習的效率是我常常思考的問題。事實上,除了虛擬化身,我們還可以利用“做中學”(learn by doing),讓學習者在一定的情境下,借助必要的學習資料和工具,通過親自體驗的方式獲得對知識的解讀。當老師要解釋一些復雜系統的抽象概念時(如萬有引力),就可以讓學生在虛擬現實中跳下深坑,真真切切地去感受重力;如果孩子們想探秘海底生物,可以通過虛擬現實創造出一片海洋,讓他們暢游海底,去觀察海底動物與生態的關系,感受海流變化。如果這種體驗式學習產出質量較高,我們可以將其拷貝70億份,發送至世界各地的孩子們,這會打破知識鴻溝,將之前少數兒童才能享受的體驗教育,惠及到其他普通孩子。
在企業的員工培訓中同樣如此。虛擬現實技術的引入可以使虛擬培訓成為現實,我們可以為參訓者提供一個具有真實沉浸感與交互性的虛擬環境,通過動作捕捉技術和人機交互設備,讓參訓者進行多種實驗操作。
養老金產品和健康運動
在中國,20多歲的年輕人可能都會有儲蓄的習慣,但在美國,人們更傾向于“及時行樂”。我們利用虛擬現實技術做了一個實驗,讓20多歲的測試對象走到一面虛擬鏡子前,觀察自己65歲的模樣以及相應的行為變化。此時我們告訴他說:“你可以選擇現在擁有這筆錢,但如果你愿意等待,我們可以把它作為你未來的養老金,并在此基礎上給你更多,請問你選擇現在擁有還是以后提???”測試對象都選擇了推遲提取這筆款項。他們在虛擬世界中了解了自身未來的狀況后,對養老金及養老問題的觀念都發生了顛覆性的變化。
同理,如果你在虛擬現實中做三次抬腿運動,明顯發現自己瘦了一磅,就會加強你減肥的動力,即使之前你在現實中認為這是件不可能的事。這是社會認知中的“自我效能”理論,通過虛擬化身賦予你“只要我運動,就可以瘦下來”的心理暗示,你就一定能在現實中將它實現。目前很多公司都在開發相應的商業應用,幫助人們實現更為健康的運動與飲食。
虛擬現實技術的時代確實來臨了。我所在斯坦福大學的虛擬人機交互實驗室,構建費用是上千萬美金,而當下的Oculus虛擬現實裝置價格已經達到了200美元左右,成為了可普及的消費電子產品。不久之后,人們就可以在自己的家中,甚至直接通過智能手機體驗到這一技術,屆時它將改變我們看待自己、看待他人的方式。現在我們需要思考的是,當我們越來越享受這種身臨其境的體驗時,該如何開發硬件創造更佳的用戶體驗,同時確保這種體驗是有益的,有價值的。
(本文依據杰瑞米·拜倫森在百度的演講整理而成)