站在门口的虚拟现实

　　2013年，以谷歌眼镜为首的各种可穿戴智能设备纷纷出现在大众眼前，并且作为科技类的热点话题持续升温。新事物总会带给人很多新鲜感，正如微博上疯传的那张图片，未来的人类可能会将智能设备从头武装到脚，与周围环境进行实时的数据交互。

　　如果你觉得未来的世界仅仅是这样，那就太缺乏想象力了。在中山大学哲学系教授、人机互联实验室负责人翟振明看来，现在的可穿戴设备仅仅是通往未来更具想象力与沉浸度的虚拟世界的硬件支撑。未来《黑客帝国》里面的场景将不再是神话，而是我们真实的生活场景。

　　要想构造出这样的虚拟世界，科学家们离不开虚拟现实这项技术。那么，什么是虚拟现实呢？虚拟现实（VirtualReality，简称VR，又译作灵境、幻真），也称灵境技术或人工环境，是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以没有限制地在三维空间内创造和体验“物理”事物和通过替身进行人际多感官的实时在场交流（如握手拥抱等）。

　　实际上，虚拟现实技术已经应用于很多场景，比如室内设计中的房屋装修，房地产中的楼盘广告以及军事训练中的模拟实战，但是这些虚拟现实都仅仅是局限在一个很小范围内的应用，离真正成为虚拟世界，还有很长的一段路要走。

　　天马行空的世界

　　如果说，真实世界是“神”所创造的话，那么虚拟世界绝对是每个人主观性的最大体现。在美国的在线虚拟世界第二人生当中，注册用户就可以体会到这一点。在这里，你可以把房屋、花园甚至是你买的小岛布置成你所期望的样子。在这里你可以创造任何你想创造的事物，也可以进入各大院校或者公司的办事处，与代表现实中存在的人的替身进行交往。

　　在我国，也有类似的公司曾试图构建这样一个世界，HiPiHi是其中之一的先行者，但目前已经暂停运营。国内媒体也曾因为该公司，一度比较关注网络虚拟世界。但是天时、地利、人和总是缺一不可，太过超前的技术总会经历一段“雪藏期”。翟振明谈到：“现在网上的第二人生，HiPiHi所倡导的虚拟世界，其实只是一个胚胎，只有软件、硬件、文化氛围真正结合在一起，才能说是真正走向了VR比较完整的形态。”

　　而事实上，虚拟现实并没有真正进入人们的生活，仅仅是作为某些行业应用的一部分存在。比如说，翟振明一再强调的遥距操作，虽然人们一般并没有把它与虚拟现实联系起来，但实际上它属于虚拟世界扩展现实的一部分，通过它来实现人在虚拟世界中对真实世界的控制，从而避免现实生活中的很多危险，使从事危险性工作（比如勘探、考古、太空探测、灾后救援、战争等）的人员的生命多了一份保障。

　　这里说的虚拟现实与网上的虚拟现实，还存在一些不同，这里没有积分，有的是人与人、人与物之间的互动，从教育、产品发布逐步发展为现实生活中的工农业生产。翟振明教授也讲到：“虚拟世界分为基础部分和扩充部分，基础部分指的是通过遥距操作，来维持工农业生产等生存和发展必不可少的任务，而扩充部分，指的是为了体验和创造力的实现而设置的。现今的‘第二人生’和曾经的HiPiHi等，就属这部分。按照虚拟现实的发展历程来看，是先有体验部分，然后才结合物联网，实行遥距操作，才有了基础部分的。”

　　在这个虚拟的世界中，使用者沉浸在3D立体环绕的空间中，与空间内的人或事物进行交往，跟随自己的自由意志创造场景并无障碍畅游，按照自己的设想创造自己的世界以及自己的存在形态。这也就决定了虚拟现实的3I特性：沉浸度(Immersion)、互动性（Interaction）和想象力（Imagination）。在这样的世界中，“人的创造力得到了前所未有的爆发”，翟表示。

　　多样化的人机交互

　　正如文章开头部分所说，可穿戴设备势头正猛，各种类型的可穿戴设备：眼镜、手表、手环以及未来可能出现的智能鞋、智能纽扣等等，都为人们提供了越来越多样化的人机交互方式。而这些终将整合到虚拟现实中，成为虚拟现实的组成部分。

　　虚拟现实其实是多种技术的综合，其中包括广角（宽视野）立体显示技术，实时三维计算机图形技术，对观察者的头、眼和手的跟踪技术，以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。这些技术整合起来，才是虚拟现实技术。

　　谷歌眼镜的诞生就为虚拟世界3D环绕的呈现提供了一个硬件基础，“虽然说目前的谷歌眼镜还是单眼的，但是下一步一定会向双眼发展。当然它的分辨率、显示面积、环绕效果都直接关系到它能否被用于虚拟现实”，翟振明表示，现在已经有一些数据头盔、数据手套、数据衣等可以呈现出3D环绕世界，但是普遍都价格昂贵，普及性很低，只适合实验室应用。

　　虚拟现实花样多

　　虽然虚拟现实的普及性很低，但是其应用却非常丰富，只不过如上文所说，这些应用并没有与虚拟现实联系起来。虚拟现实技术在医学、教育、娱乐与艺术、军事与航天工业、产品展示方面都有着丰富的应用。

　　就拿医学中的微创手术来说，通过遥距操作，运用达芬奇系统对虚拟3D器官进行手术，在另一个地方，就会有一个机器手臂实时重复相同的动作，由于穿破面积小，创口面积也就小了，并且，这些虚拟器官可以放大，手术的精确性也能得到提高，患者的恢复时间也会缩短。“这就是之前提到的通过虚拟世界对真实世界的控制，在电影《阿凡达》中也有类似的场景”翟教授强调。

　　在室内设计方面，虚拟现实的应用也非常典型。比如尚品宅配这家依托高科技发展起来的创新型家具企业就有相关的应用，它们提出的数码全屋定制家具概念，运用虚拟现实技术以及智能化家居设计软件，让消费者在购买前就能看到家居摆放在自己家的效果，实现了零购物风险，而且满足了消费者自己DIY家居的梦想，也让公司赢得了很多赞誉和相关奖项。

　　而在军事方面，空军训练空中交火，运用虚拟现实是最有效的，不仅战士可以身临其境感受到到敌机飞了过来、发动攻击、训练敏捷度，而且不会有不必要的人员伤亡和资源浪费。另外，虚拟现实还可以被用来进行驾驶训练，外星探测，勘探挖矿，灾后救援等等，利用主从机器人遥距操作，降低安全风险。

　　虚拟现实的准入证

　　不管是以谷歌眼镜为首的可穿戴设备，还是遥距操作，都与虚拟现实有一定的关联，但是进入虚拟现实世界大门的准入证只有一角握在了手里，要想真正全部拿到，需要克服的阻碍还有很多。

　　硬件问题是阻碍其发展的一个至关重要的因素，真正能帮助测试者进入虚拟世界的设备目前来说还只有数字头盔、数字衣、数据手套等等，但是它们中间一些只重视觉，一些只重触觉，要想真正在虚拟世界中有真实世界中的体验，必须把多种感官整合起来。其次，目前的硬件，比如头盔会比较笨重，不适宜佩戴，而且有人会因为佩戴这种头盔产生不适症状；而且硬件成本高昂也是一个问题。

　　其次，计算能力也是影响其发展的一个关键要素，如果虚拟世界真正大规模应用，目前的计算能力是不能支撑的，翟振明表示。

　　除此之外，他还强调，与其他硬件设备一样，电池仍然是阻碍其发展的一个因素，能耗问题怎么解决，这会对虚拟现实的实现有直接影响。“在实验室中，这个问题可以通过直接插电解决，不受到电池的制约。但是扩展到整个人类社会，就会出现很大的问题”，翟教授指出。

　　虚拟现实面临的瓶颈很多，但是慢慢都会被克服，比如谷歌眼镜、3D电视的出现就表明很多大的厂商已经有意识地向终端消费扩展。“PC已经逐渐消失，取而代之的是现在的平板电脑、智能手机，接下来就会是触摸功能的转移，这个估计还要在三四十年才会真正被用到虚拟现实中，而视觉与听觉相对来说会比较快，在十几年内就会有比较大的发展”，翟振明表示。

　　最后就是技术标准化的问题，现在很多人在做与虚拟现实相关的东西，但是却没有与虚拟现实挂钩，这种情况下，就需要有人出来整合这些软硬件，规范技术标准，从而减少人为障碍。

　　这也是现在虚拟现实技术发展面临的最大问题，需要有人出来整合这些东西，而不是各做各的，这也将是翟振明接下来会做的事情。当所有的问题解决之后，黑客帝国中的场景将不再是科幻片，而成为我们的日常生活。最后，作为哲学家的翟振明教授告诫人们，虚拟现实技术的发展，一定要以人与机器之间的清晰界限的设定为前提，在维护和加强人的自主性的原则下实施人机互动，不然，结果就有可能是把人整成了机器的一部分，那就无异于人类文明的终结。在人类采用颠覆性的新技术之前，一定要记住“人是目的”这条铁律。

　　梁欢