中國科技界的歷史性時刻已經(jīng)到來——全國科技創(chuàng)新大會、中國科學院和中國工程院院士大會、中國科協(xié)第九次全國代表大會“三會聚首”。

　　這樣以科技和創(chuàng)新為主題的盛會，當然離不開諸多創(chuàng)新技術(shù)。其中就有虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality，簡稱 VR)。

　　人類想要逃避乏味的現(xiàn)實去往另外一個世界的愿望古已有之。我們會聽故事，讀小說，看電影，玩游戲，到了計算機技術(shù)興起的現(xiàn)在，就有了虛擬現(xiàn)實技術(shù)。

　　最終極的虛擬現(xiàn)實技術(shù)或許像電影《黑客帝國》演繹的那樣，一根連接線插在腦后，我們就進入了另外一個世界。當然這只是科幻中的暢想，真實的虛擬現(xiàn)實技術(shù)究竟是怎樣的呢？

　　虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念早在上世紀60年代就提出了。人類通過視覺，聽覺，嗅覺，觸覺和味覺等幾種感官接受外界的信息。其中最重要的可能是視覺。

　　有研究認為人類接受的信息80%是來自于視覺，所以目前的虛擬現(xiàn)實技術(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，就是以后的工程師需要考慮的問題了。

圖1 最早的虛擬現(xiàn)實頭顯：誕生于上世紀60年代的達摩克利斯之劍

　　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。想讓人對屏幕上呈現(xiàn)的畫面產(chǎn)生“世界”的錯覺，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，這樣才會有立體感。

　　第二，用戶在轉(zhuǎn)動頭部的時候，畫面會跟隨著視野而改變。想要實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實的效果，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，頭顯得有能夠測量頭部運動的手段才行，而且這個手段還得足夠“快”，不然畫面的顯示跟頭部運動脫節(jié)，用戶就會感受到嚴重的暈眩。

一個虛擬現(xiàn)實頭顯的基本構(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，和眼睛前邊的兩個透鏡。為了測量頭部的運動，頭顯一般還會包括額外的手段。比如使用慣性傳感器，就像我們手機里的那種，來測量頭部的轉(zhuǎn)動；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，來測量頭部的移動。

　　頭顯是目前虛擬現(xiàn)實最重要的硬件部分，但是它并不是虛擬現(xiàn)實的全部。

　　除了“看到”虛擬世界，我們還希望能夠“走進”這個虛擬世界，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)實技術(shù)的另一個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)實頭顯之后的第一個動作就是抬起雙手試圖找到自己的手，這生動的說明了虛擬現(xiàn)實中，能夠感知到自己的身體和手是多么重要的環(huán)節(jié)。

　　為了解決這個問題，各種跟蹤人身體和手部運動的技術(shù)也都被發(fā)明出來。比方說使用慣性傳感器來跟蹤全身的運動；或者使用攝像頭來捕捉手部。屆時，戴上虛擬現(xiàn)實頭顯，穿上《三體》中所說的“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)實的第三個重要的環(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作捕捉系統(tǒng)，就需要內(nèi)容能夠讓我們來體驗了。還好，現(xiàn)在的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)有豐富的正在開發(fā)或者已經(jīng)公布的內(nèi)容可以讓我們體驗。

　　第一個大類就是轉(zhuǎn)播類。想象一下，你能夠在現(xiàn)場最前排的位置觀看NBA比賽，或者搖滾音樂會，那該有多酷？有了虛擬現(xiàn)實你就可以做到了?，F(xiàn)在有很多公司就在開發(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角度的畫面。想想看，這樣身臨其境的感覺，跟去現(xiàn)場也差不多了。

　　第二大類就是游戲，這可能是虛擬現(xiàn)實目前最激動人心的部分。美國一家公司致力于將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到主題公園中，打造非常逼真的虛擬現(xiàn)實體驗。想想也是，玩家端坐在家里玩虛擬現(xiàn)實游戲，只能在一個小范圍內(nèi)活動，多沒勁；而在主題公園里，配合各種相應(yīng)的設(shè)備機關(guān)，就可以化身為冒險者，在各種各樣的虛擬世界里冒險：比如陰森的地牢，或者末日后的廢墟，或者未來的空間站等等。很可能這才是未來虛擬現(xiàn)實游戲的最適合的形態(tài)。

主題公園中的虛擬現(xiàn)實體驗

　　那么我們可以坐在家里玩的虛擬現(xiàn)實游戲會有些啥呢？日本一家公司的虛擬現(xiàn)實游戲可以在虛擬現(xiàn)實中與美少女談戀愛！在夏日波光粼粼的海邊，面對一個美麗的金發(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，這款游戲必然是宅男們的心頭好。

虛擬體驗游戲

　　第三個大類就是社交。讀過尼爾?斯蒂芬森《雪崩》的讀者都知道，在書中，未來的虛擬現(xiàn)實構(gòu)成了一個巨大無比的世界，所有人都在其中與人交流。這個世界被稱之為“超元域”(Metaverse)。

　　如今“超元域”已然成為虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的術(shù)語，未來我們也可以在一個自己構(gòu)建、自己定制規(guī)則的巨大世界中互相交流互動，一起娛樂、生活。在這個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？

　　如果說互聯(lián)網(wǎng)是建構(gòu)在現(xiàn)實上的第一層虛擬空間，那么虛擬現(xiàn)實就是建構(gòu)在互聯(lián)網(wǎng)上的第二層虛擬空間。未來，我們也可能遇到一個問題：習慣與虛擬現(xiàn)實構(gòu)成的世界，可能不愿意再回到現(xiàn)實——當虛擬世界中已經(jīng)能滿足你的所有需求，為什么還有回到現(xiàn)實中來呢？

　　到那時，你會選擇紅藥丸，還是藍藥丸？