虛擬現(xiàn)實 我們的新未來

虛擬現(xiàn)實技術(shù)并不是新生事物，幾十年前就已經(jīng)出現(xiàn)，并在20世紀(jì)末出現(xiàn)過一次產(chǎn)業(yè)高潮，但后來因為技術(shù)的限制而陷入低谷。除了一小撥技術(shù)控和游戲達(dá)人以外，相信很多人最近才聽說“虛擬現(xiàn)實”這么個詞兒。實際上，你可能多次與虛擬現(xiàn)實技術(shù)擦肩而過，卻沒有認(rèn)出來。2008年北京奧運(yùn)會開幕式上的動態(tài)卷軸，2010年上海世博會中國館的鎮(zhèn)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(xiàn)實技術(shù)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(xiàn)實技術(shù)再次興起，而且比上一次來勢更猛。甚至很多人預(yù)測，以體感技術(shù)為代表的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，作為顛覆性的操控方式，會成為下一代數(shù)字技術(shù)的主流，給我們展現(xiàn)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(xiàn)實

按照“百度百科”的解釋，虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，簡稱VR，又譯作靈境、幻真）是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)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(nèi)的事物。

如果你看不懂學(xué)術(shù)化的解釋，那可以通過一個例子來加強(qiáng)理解。比如，2014年3月8日發(fā)生的馬航370飛機(jī)失聯(lián)事件，至今仍下落不明，在事故原因的調(diào)查中，最后疑點集中在了當(dāng)班機(jī)長身上，其中一個重要的線索就是機(jī)長家中的飛行模擬器。實際上，這個讓機(jī)長愛不釋手的大玩具就是一套虛擬現(xiàn)實設(shè)備，也是飛行員學(xué)習(xí)飛行的必備好工具。現(xiàn)在，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、教育培訓(xùn)等方面都已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。

資料顯示，美國國防部高級研究計劃局DARPA自20世紀(jì)80年代起一直致力于研究稱為SIMNET的虛擬戰(zhàn)場系統(tǒng)，以提供坦克協(xié)同訓(xùn)練，該系統(tǒng)可聯(lián)結(jié)200多臺模擬器，另外利用VR技術(shù)，可模擬零重力環(huán)境，以代替非標(biāo)準(zhǔn)的水下訓(xùn)練宇航員的方法。不久前，國防大學(xué)兵棋團(tuán)隊歷時7年研發(fā)成功的計算機(jī)兵棋系統(tǒng)被廣泛宣傳，此計算機(jī)兵棋系統(tǒng)可真實模擬陸戰(zhàn)、海戰(zhàn)、空戰(zhàn)、特種作戰(zhàn)和后裝保障、執(zhí)行民事任務(wù)等真實反映未來戰(zhàn)爭的基本情況，可以實現(xiàn)練指揮、練謀略、練戰(zhàn)法的目的，這實際上也是一套復(fù)雜專業(yè)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。

美國使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)訓(xùn)練士兵

但是業(yè)內(nèi)對“虛擬現(xiàn)實”的理解并不統(tǒng)一。在8月22日召開的“2014年中國虛擬現(xiàn)實峰會”上，中國圖像圖形學(xué)學(xué)會副理事長周明全強(qiáng)調(diào)，“虛擬現(xiàn)實”是“虛擬的現(xiàn)實”，因此三維空間展示的應(yīng)該是對現(xiàn)實世界的虛擬。而在中關(guān)村虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)協(xié)會秘書長魏召看來，虛擬現(xiàn)實也包括根據(jù)情景的需要而創(chuàng)作出的想象中的場景。

雖然業(yè)內(nèi)對虛擬現(xiàn)實的理解見仁見智，魏召認(rèn)為，虛擬現(xiàn)實的三個特性是人們所公認(rèn)的。一是沉浸性，就是讓人沉浸到虛擬的空間之中，脫離現(xiàn)有的真實環(huán)境；二是交互性，就是通過硬件和軟件設(shè)備能夠進(jìn)行人機(jī)交互；三是構(gòu)想性，在虛擬的環(huán)境中通過交互行為中對人的心理、思維產(chǎn)生影響。以O(shè)culus Rift頭盔為例，人們戴上它可以脫離現(xiàn)實環(huán)境，沉浸在虛擬的游戲場景中，而且可以通過設(shè)備進(jìn)行一些人機(jī)交互，這些過程最終又對人的心理產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激或影響。

再度走紅的“老概念”

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

到了20世紀(jì)90年代，開始陸續(xù)出現(xiàn)一些面向大眾的虛擬現(xiàn)實設(shè)備。如1991年英國出現(xiàn)了叫做“虛擬世界1000CS”的設(shè)備，這是一種頭戴式設(shè)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(xiàn)實技術(shù)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(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上，虛擬現(xiàn)實設(shè)備一直讓位于那些價格更為親民的設(shè)備，它被人們視為“奇工異技”，而不是坐在沙發(fā)上玩弄的日常設(shè)備。

三十年河?xùn)|，三十年河西。幾十年來都不溫不火的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，近年來開始“小宇宙爆發(fā)”。2012年，虛擬現(xiàn)實頭盔設(shè)備Oculus Rift在眾籌網(wǎng)站Kickstarter籌得了240萬美元——它的目標(biāo)僅僅是25萬美元而已。更為戲劇性的是，一年以后，F(xiàn)acebook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(xiàn)實將成為人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧?/p>

虛擬現(xiàn)實游戲

虛擬現(xiàn)實技術(shù)到底有多神奇

如果你讀過國內(nèi)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(xiàn)實社會中，我們完全可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)“穿越”。

人類可以通過鏡子看到現(xiàn)在的自己，卻無法看到未來的狀態(tài)，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(shù)模擬和場景構(gòu)建，使得我們跨越時空融入其中，產(chǎn)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(guān)于周圍世界的整體景象。在VR系統(tǒng)中，用戶的兩只眼睛看到的不同圖像是分別產(chǎn)生的，顯示在不同的顯示器上?；蛘卟捎脝蝹€顯示器，但用戶帶上特殊的眼鏡后，一只眼睛只能看到奇數(shù)幀圖像，另一只眼睛只能看到偶數(shù)幀圖像，奇、偶幀之間的不同（視差）就產(chǎn)生了立體感。通過場景的設(shè)計就可以讓人處在一個完全虛幻的環(huán)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(xué)虛擬互動實驗室創(chuàng)始人Jeremy從虛擬世界體驗談到動作捕捉時指出，虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于動作的捕捉和策略過濾，能夠?qū)邮苷弋a(chǎn)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(xiàn)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(xué)等場景中得到更好的效果。

日本筑波技術(shù)大學(xué)研究機(jī)構(gòu)別出心裁地開發(fā)了一項全新應(yīng)用，這項應(yīng)用可以讓二次元的動畫角色真正“生存”在虛擬現(xiàn)實空間中，并通過程序模擬實現(xiàn)互動。開發(fā)人員利用免費(fèi)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(xiàn)實技術(shù)可用嗎

技術(shù)成熟度已大大提高，但仍存在瓶頸

相比幾十年前，現(xiàn)在的屏幕顯示水平、數(shù)據(jù)處理能力都得到了大幅度的提升，主要虛擬現(xiàn)實設(shè)備的能力已經(jīng)基本滿足需要。根據(jù)媒體的報道，在使用者的Oculus頭戴式顯示器內(nèi)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(shù)據(jù)、新聞標(biāo)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(shù)據(jù)線，因為數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蠛芨?，至今還無法使用無線傳輸技術(shù)。這應(yīng)該算是虛擬現(xiàn)實設(shè)備比較容易被看到的短板之一。

虛擬和現(xiàn)實之間的認(rèn)知轉(zhuǎn)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(xiàn)實技術(shù)的哲學(xué)問題，在提問環(huán)節(jié)也有幾位聽眾提到了虛擬現(xiàn)實技術(shù)可能產(chǎn)生的心理認(rèn)知與倫理道德問題。

正如參與對話的北京大學(xué)心理學(xué)朱瀅教授所指出的，虛擬現(xiàn)實與真實場景的空間認(rèn)知存在差距，如果以之作為一些教學(xué)或訓(xùn)練方式，例如在消防等領(lǐng)域，有可能產(chǎn)生對真實情況的認(rèn)知偏差。此外，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)完成一些對人格和行為方式產(chǎn)生影響的訓(xùn)練，究竟能否形成長期穩(wěn)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(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者和社會管理部門共同探討，制定類似于“機(jī)器人三原則”那樣的發(fā)展規(guī)則，以使得虛擬現(xiàn)實技術(shù)在造福社會的同時不會成為新的精神毒品。

商業(yè)化正在變成現(xiàn)實，價格壁壘正在消除

虛擬實境研究者Jeremy Bailenson介紹，F(xiàn)acebook、谷歌、索尼、三星等企業(yè)都與斯坦福大學(xué)虛擬現(xiàn)實實驗室進(jìn)行了接觸，并且嘗試將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用在各自的產(chǎn)品中。而現(xiàn)在Oculus的虛擬現(xiàn)實裝置價格大約在200美元左右的消費(fèi)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(xiàn)實技術(shù)。

由Facebook掀起的“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”風(fēng)潮正在蔓延，不可否認(rèn)，它的應(yīng)用前景十分廣闊，比如社交、通信、游戲、災(zāi)難模擬、技術(shù)訓(xùn)練等，都會給這一應(yīng)用帶來收益。但正如一些專家所說，這一技術(shù)的弊端現(xiàn)在也不少，同樣需要時間來解決，F(xiàn)acebook在做一種非常具有前瞻性的投資。

逐漸滲透生活，但也有擔(dān)憂

虛擬現(xiàn)實如何成為人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?？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(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)開始全面向我們的生活滲透。

在“2014年中國虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)峰會”上，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)開始用于導(dǎo)游、文秘等專業(yè)學(xué)生的培訓(xùn)，從而銜接課本教學(xué)與實地操作之間的空白。也許不久的將來，你學(xué)開車時，在上路駕駛之前可以在虛擬的環(huán)境中練習(xí)一下，真的上路時心里會更有底。

在醫(yī)療領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實技術(shù)為醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)培訓(xùn)提供了絕佳的條件。以微創(chuàng)手術(shù)為例，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以利用病人的信息在計算機(jī)中生成虛擬的手術(shù)器官，醫(yī)生在模擬手術(shù)中不僅可以感受到觸覺，還能看到傷口流血。這樣，醫(yī)生在技巧熟練之后再真正走上手術(shù)臺，“微創(chuàng)”就更有保證了。

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

當(dāng)然，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也給我們帶來了對未來的擔(dān)憂?；ヂ?lián)網(wǎng)讓很多人患上了“網(wǎng)癮”，如此逼真的虛擬環(huán)境會不會讓更多人陷入虛擬世界而無法自拔？當(dāng)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(jìn)行犯罪活動？虛擬現(xiàn)實為我們帶來的負(fù)面影響，也是不得不考慮的問題。