中國(guó)科技界的歷史性時(shí)刻已經(jīng)到來(lái)——全國(guó)科技創(chuàng)新大會(huì)、中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)工程院院士大會(huì)、中國(guó)科協(xié)第九次全國(guó)代表大會(huì)“三會(huì)聚首”。
這樣以科技和創(chuàng)新為主題的盛會(huì)，當(dāng)然離不開(kāi)諸多創(chuàng)新技術(shù)。其中就有虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality，簡(jiǎn)稱 VR)。
人類想要逃避乏味的現(xiàn)實(shí)去往另外一個(gè)世界的愿望古已有之。我們會(huì)聽(tīng)故事，讀小說(shuō)，看電影，玩游戲，到了計(jì)算機(jī)技術(shù)興起的現(xiàn)在，就有了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。
最終極的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或許像電影《黑客帝國(guó)》演繹的那樣，一根連接線插在腦后，我們就進(jìn)入了另外一個(gè)世界。當(dāng)然這只是科幻中的暢想，真實(shí)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)究竟是怎樣的呢？
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念早在上世紀(jì)60年代就提出了。人類通過(guò)視覺(jué)，聽(tīng)覺(jué)，嗅覺(jué)，觸覺(jué)和味覺(jué)等幾種感官接受外界的信息。其中最重要的可能是視覺(jué)。
有研究認(rèn)為人類接受的信息80%是來(lái)自于視覺(jué)，所以目前的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也主要集中于如何讓人能夠“看到”虛擬世界。至于如何“觸摸”，如何“嗅聞”，如何“品嘗”虛擬現(xiàn)實(shí)，就是以后的工程師需要考慮的問(wèn)題了。
圖1 最早的虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯：誕生于上世紀(jì)60年代的達(dá)摩克利斯之劍
想讓人看到虛擬世界，要做的不僅僅是將屏幕安裝在人的眼前。想讓人對(duì)屏幕上呈現(xiàn)的畫面產(chǎn)生“世界”的錯(cuò)覺(jué)，需要做的事情大概有兩條：
第一，雙眼看到視角略有差別的畫面，這樣才會(huì)有立體感。
第二，用戶在轉(zhuǎn)動(dòng)頭部的時(shí)候，畫面會(huì)跟隨著視野而改變。想要實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的效果，做到這兩條最重要，畫面是否非常逼真，反倒不是特別要緊。
做到第一條并不是很困難，我們只需要在雙眼各覆蓋一個(gè)屏幕，并且顯示不同的畫面就可以。要做到第二條，就不是那么容易了，頭顯得有能夠測(cè)量頭部運(yùn)動(dòng)的手段才行，而且這個(gè)手段還得足夠“快”，不然畫面的顯示跟頭部運(yùn)動(dòng)脫節(jié)，用戶就會(huì)感受到嚴(yán)重的暈眩。
一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯的基本構(gòu)造
現(xiàn)在大家看到的VR頭顯，基本上都是這樣：一個(gè)戴在眼睛前面的大方塊，里面是一塊屏幕，和眼睛前邊的兩個(gè)透鏡。為了測(cè)量頭部的運(yùn)動(dòng)，頭顯一般還會(huì)包括額外的手段。比如使用慣性傳感器，就像我們手機(jī)里的那種，來(lái)測(cè)量頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)；以及使用類似拍電影里的那種攝像頭的辦法跟蹤頭盔上的馬克點(diǎn)，來(lái)測(cè)量頭部的移動(dòng)。
頭顯是目前虛擬現(xiàn)實(shí)最重要的硬件部分，但是它并不是虛擬現(xiàn)實(shí)的全部。
除了“看到”虛擬世界，我們還希望能夠“走進(jìn)”這個(gè)虛擬世界，與虛擬顯示做交互。在虛擬世界中感知自己的身體是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的另一個(gè)非常重要的組成部分。
基本上，所有人在第一次戴上虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯之后的第一個(gè)動(dòng)作就是抬起雙手試圖找到自己的手，這生動(dòng)的說(shuō)明了虛擬現(xiàn)實(shí)中，能夠感知到自己的身體和手是多么重要的環(huán)節(jié)。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，各種跟蹤人身體和手部運(yùn)動(dòng)的技術(shù)也都被發(fā)明出來(lái)。比方說(shuō)使用慣性傳感器來(lái)跟蹤全身的運(yùn)動(dòng)；或者使用攝像頭來(lái)捕捉手部。屆時(shí)，戴上虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯，穿上《三體》中所說(shuō)的“V裝具”，玩家就可以漫步于虛擬世界之中，想想是不是很酷？
上面我們談到了“顯示”和“交互”，虛擬現(xiàn)實(shí)的第三個(gè)重要的環(huán)節(jié)，就是“內(nèi)容”。我們有了能夠逼真的顯示虛擬世界的頭顯，有了能夠?qū)⑽覀兊纳眢w、我們的手帶入虛擬世界的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)，就需要內(nèi)容能夠讓我們來(lái)體驗(yàn)了。還好，現(xiàn)在的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)有豐富的正在開(kāi)發(fā)或者已經(jīng)公布的內(nèi)容可以讓我們體驗(yàn)。
第一個(gè)大類就是轉(zhuǎn)播類。想象一下，你能夠在現(xiàn)場(chǎng)最前排的位置觀看NBA比賽，或者搖滾音樂(lè)會(huì)，那該有多酷？有了虛擬現(xiàn)實(shí)你就可以做到了?，F(xiàn)在有很多公司就在開(kāi)發(fā)相應(yīng)的設(shè)備，拍攝出的視頻是360度球形視野的，戴上VR頭顯，觀眾就可以隨意看到周天任何一個(gè)角度的畫面。想想看，這樣身臨其境的感覺(jué)，跟去現(xiàn)場(chǎng)也差不多了。
第二大類就是游戲，這可能是虛擬現(xiàn)實(shí)目前最激動(dòng)人心的部分。美國(guó)一家公司致力于將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到主題公園中，打造非常逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。想想也是，玩家端坐在家里玩虛擬現(xiàn)實(shí)游戲，只能在一個(gè)小范圍內(nèi)活動(dòng)，多沒(méi)勁；而在主題公園里，配合各種相應(yīng)的設(shè)備機(jī)關(guān)，就可以化身為冒險(xiǎn)者，在各種各樣的虛擬世界里冒險(xiǎn)：比如陰森的地牢，或者末日后的廢墟，或者未來(lái)的空間站等等。很可能這才是未來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)游戲的最適合的形態(tài)。
主題公園中的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)
那么我們可以坐在家里玩的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲會(huì)有些啥呢？日本一家公司的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲可以在虛擬現(xiàn)實(shí)中與美少女談戀愛(ài)！在夏日波光粼粼的海邊，面對(duì)一個(gè)美麗的金發(fā)少女，跟她坐在一起，似乎能真的感受到她柔順頭發(fā)上洗發(fā)水的清新氣味……可以想見(jiàn)，這款游戲必然是宅男們的心頭好。
虛擬體驗(yàn)游戲
第三個(gè)大類就是社交。讀過(guò)尼爾?斯蒂芬森《雪崩》的讀者都知道，在書中，未來(lái)的虛擬現(xiàn)實(shí)構(gòu)成了一個(gè)巨大無(wú)比的世界，所有人都在其中與人交流。這個(gè)世界被稱之為“超元域”(Metaverse)。
如今“超元域”已然成為虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)的術(shù)語(yǔ)，未來(lái)我們也可以在一個(gè)自己構(gòu)建、自己定制規(guī)則的巨大世界中互相交流互動(dòng)，一起娛樂(lè)、生活。在這個(gè)世界里我們的交流方式就不再是QQ、微信的文字，而是真切的面對(duì)面，這該有多棒！
一家公司正致力于虛擬顯示社交
20年后的我們？
如果說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)是建構(gòu)在現(xiàn)實(shí)上的第一層虛擬空間，那么虛擬現(xiàn)實(shí)就是建構(gòu)在互聯(lián)網(wǎng)上的第二層虛擬空間。未來(lái)，我們也可能遇到一個(gè)問(wèn)題：習(xí)慣與虛擬現(xiàn)實(shí)構(gòu)成的世界，可能不愿意再回到現(xiàn)實(shí)——當(dāng)虛擬世界中已經(jīng)能滿足你的所有需求，為什么還有回到現(xiàn)實(shí)中來(lái)呢？
到那時(shí)，你會(huì)選擇紅藥丸，還是藍(lán)藥丸？