“什么是现实?你如何定义现实?”在电影《黑客帝国》中,当墨菲斯这样问男主角尼欧时,他正在一个电脑程序中向尼欧展示真实的世界是什么样的:大地只剩下战争后留下的灰烬,天空被乌云遮挡,而人类被装在“电池”里给机器提供能量,其意识则被传输到一个叫做“母体”(Matrix)的虚拟世界中过着正常人的生活。
这虽然只是科幻,但导演沃卓斯基姐弟却用极富有哲学意味的隐喻向观众展示了一种可能性,那就是人类有可能将自己的所有感知和思维上传到电脑程序中,而其视觉、听觉和其它感觉都是由电脑程序通过传感器发出的。
(电影《异次元骇客》中,游戏角色发现自己所在的城市只不过是被虚构出来的)互联网的出现则让这种虚拟和现实的边界变的更加模糊了。计算机在创造虚拟世界方面的能力要比故事、戏剧和电影等媒介强大和真实得多,因为计算机不仅能够实现后者的信息输出(就像戏剧和电影那样),还能实现信息的接收和反馈。
在电子游戏和社交网络上,你甚至可以创造一个自己的“化身”。这个化身能够帮助你在电子游戏中完成制定动作——你的意识在现实世界中,但你的化身在虚拟世界中行动和获得反馈,这就有可能让你陷入这种“无意识虚拟旅行”的困境中。如果你留意近几年的新闻的话,你会注意到不少网络游戏上瘾者因为分不清虚拟世界和现实世界而精神失常的例子。你在大学宿舍听到了室友因为游戏任务失败而破口大骂、砸碎键盘,这就是“无意识虚拟旅行”正在扰乱他对现实世界的认知。
正是因为网络给人带来相对逼真的虚拟体验,所以随着计算机和网络技术的发展,我们这本书所主要讨论的虚拟现实技术才会发展迅猛。
狭义虚拟现实
从狭义上讲,虚拟现实就是人们日常所说的虚拟现实技术(Virtual Reality),简称VR技术。VR技术是指利用计算机模拟出一个三维的虚拟世界,并为用户提供视觉、听觉、触觉等感觉的模拟信号,给用户营造出一个身临其境的环境,并让用户能够随时毫无限制地观察这个虚拟世界,让用户认为或者能够说服自己的大脑自己正处于计算机模拟出来的世界。当用户有位置或者视线的移动时,计算机可以立即进行运算,将新视角观察到的影像传递给用户,这一过程被称作“渲染”。
VR技术是计算机图形、计算机仿真、人工智能、网络处理等学科的综合应用,也是现代科技前进的一个重要方向。
美国学者迈克尔·海姆在其著作《虚拟现实的形而上学》(The Metaphysics of Virtual Reality)一书中首次提到,虚拟现实是一个系统,这个系统主要由三部分组成,即三个“i”:immersion-interaction-imagination(沉浸-交互-构想)。
其中沉浸指的是以前人们只能从隔着屏幕和喇叭去感知计算机生成的影像和声音,而虚拟现实系统能够帮助人完全地沉浸在计算机构建的虚拟世界中,当然这种虚拟还仅限于视觉和听觉;
交互是指人对系统的发送指令的维度的增强,从以前只能通过鼠标、键盘等工具传输指令到现在可以通过各种传感器对系统发送指令,而计算机也可以将各种信息通过传感器反馈给人;
构想是指系统的设计者需要通过对系统进行合理、甚至完美的设计来达到让使用者无法分清自己是否真的处于虚拟或者现实世界的目的。一个经典的完美构想例子就是“虚拟坑”,这是由美国加利福尼亚大学圣芭芭拉分校心理学教授杰克·卢米斯在上世纪90年代为其学生设计的一个虚拟现实实验。在实验中,他的学生被要求戴上虚拟现实头盔,这个头盔显示的内容是一个平原上有一个直径约3米的深坑,深坑上搭有一个摇摇欲坠的木板。而在现实中,这一切都只是实验室里的平坦地面。当学生们戴上这个虚拟现实头盔并按照要求走上“木板”时,很多学生开始因为恐惧而出现腿部颤栗的情况,有的甚至直接瘫倒在地面上,大部分人会用脚趾紧紧扣住地面,手心出汗……
狭义上的虚拟现实技术的正式出现离现在才30多年时间,而现在大部分公司生产的虚拟现实设备只能实现视觉和听觉上的体验,这种视觉上的体验是基于微型显示屏和特殊的立体显示设备实现的,其原理类似于立体声。在一些大学的虚拟现实实验室中,研发人员也研发出了可以传递嗅觉和触觉的虚拟现实系统,但短时间内消费者是难以接触到这些设备的。
即使是这样,虚拟现实技术仍越来越多地被应用到了人们的日常生活中。在游戏领域,虚拟现实技术能够帮助玩家身临其境地体验游戏世界;在电影领域,迪士尼等影业公司正在计划筹拍虚拟现实电影,这将会像3D技术一样给电影艺术带来又一次飞跃;虚拟现实技术甚至能被应用到文物古迹上,已经有机构在尝试将那些消失或者被毁坏的古迹复原到虚拟现实设备中,让人们全方位地观察这些古迹,说不定哪一天你就能在家中走进传说中的巴比伦空中花园,一睹这座被毁于地震的世界奇迹的真容。
注:本文为创界(公众号:ChuangDaily)[虚拟现实史]系列的第一篇
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news.zol.com.cn true 中关村在线 report 4013 “什么是现实?你如何定义现实?”在电影《黑客帝国》中,当墨菲斯这样问男主角尼欧时,他正在一个电脑程序中向尼欧展示真实的世界是什么样的:大地只剩下战争后留下的灰烬,天空被乌云遮挡,而人类被装在“电池”里给机器提供能量,其意识则被传输到一个叫做“母体”(...