解語(yǔ)花

哲學(xué)家總是把明白人弄糊涂?！按嬖诰褪潜桓兄保@是主教兼哲學(xué)家貝克萊說(shuō)的。物理學(xué)家兼哲學(xué)家馬赫則說(shuō)“物體是感覺(jué)‘要素的復(fù)合”。普通老百姓本來(lái)不會(huì)被這些名言弄糊涂的——存在就是現(xiàn)實(shí)，不過(guò)就是自己的感覺(jué)罷了！但今天對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality，VR）這個(gè)時(shí)髦玩藝兒就真有些弄不明白了，現(xiàn)實(shí)如何去虛擬呢？

人是依靠感覺(jué)而感知世界的。細(xì)想一下，從視、聽(tīng)、觸、聞等途徑去模仿對(duì)一個(gè)物體對(duì)象的感覺(jué)，大體是可行的，比如假花就可以以假亂真，假幣真假難辨，但如何虛擬現(xiàn)實(shí)而亂真呢？現(xiàn)實(shí)就是整個(gè)世界，你能虛擬出一個(gè)世界？是的，有人就是這樣想的，也正在這樣做，如果你的所有感覺(jué)都沉浸在一個(gè)虛擬世界中，你就難分現(xiàn)實(shí)的真假了。

從貝克萊的觀點(diǎn)看，人確實(shí)是通過(guò)自己的感覺(jué)與外界打交道的，因此人的視、聽(tīng)、觸、聞等本身就可以看作是對(duì)現(xiàn)實(shí)的一種虛擬，而在技術(shù)上要做到對(duì)某種感覺(jué)的欺騙并不太難。比如看電影時(shí)，就能從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)中深入其境，與影片中的人物同哭同笑，但是要使人具有一種真實(shí)的環(huán)境和實(shí)物的存在感覺(jué)，卻非易事。按照馬赫的看法，如果要對(duì)現(xiàn)實(shí)虛擬，就要求一種全感覺(jué)綜合的復(fù)雜合成。虛擬現(xiàn)實(shí)最基本的要求就是將這些技術(shù)化了的感覺(jué)的要素復(fù)合成一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)空環(huán)境，使人能沉浸其中并得到一種真實(shí)感。

虛擬現(xiàn)實(shí)的第一步就是要把你所有的感覺(jué)器官全部封閉、控制起來(lái)，所以虛擬現(xiàn)實(shí)是基于個(gè)人的綜合性電子設(shè)備。電子頭盔是最基本的一種。電子頭盔接管你的頭部感觀上的全部信息通道，提供三維全方位的影、音等感官虛擬環(huán)境。由于這種全封閉性，電子頭盔能夠提供比3D電影、球幕電影等更真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)感。

雖然視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)是人從外界獲得信息最主要的通道，但視、音頻不能提供實(shí)體感，最基本的實(shí)物感覺(jué)由人的觸覺(jué)提供，這在虛擬技術(shù)上是由各種復(fù)雜的電子傳感器、交互設(shè)備等來(lái)完成的。其中電子手套是最基本的一種。比如你戴著電子頭盔看到了一堆火，然后用自己戴著電子手套的手伸過(guò)去，就能感到手上的熱度或灼痛，這時(shí)你就會(huì)體驗(yàn)到“這是真的”的奇妙了。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不只是3D影像等構(gòu)成的虛擬場(chǎng)景，還可以提供氣味、溫度、濕度等感覺(jué)，甚至于物體的軟、硬、滑、糙等觸感，都是可以實(shí)現(xiàn)的。

但這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。身在其中的真實(shí)感不僅來(lái)自對(duì)環(huán)境的被動(dòng)感覺(jué)，還要能與環(huán)境互動(dòng)，而交流和互動(dòng)的技術(shù)就難多了。人用語(yǔ)言這種信息通道進(jìn)行互動(dòng)交流是最基本的行為，但在人工智能研究中，人、機(jī)語(yǔ)言的交流至今仍是一個(gè)高難課題。對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)來(lái)說(shuō)，人與“環(huán)境”的互動(dòng)最主要的就是人的運(yùn)動(dòng)，也就是要使在虛擬環(huán)境中的人有自身的運(yùn)動(dòng)空間感、平衡感和物體感。我們都知道，盲人或聾啞人雖然缺少了一兩種感官機(jī)能，但其他的感官特別是運(yùn)動(dòng)方向感、接觸力度感等可以在一定程度上彌補(bǔ)視、聽(tīng)信息上的缺失，一根盲杖就可以行天下，所以運(yùn)動(dòng)感是人對(duì)環(huán)境實(shí)在性的基本感覺(jué)。這也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中最困難的部分，這方面的研究大多還處在開發(fā)之中。

在虛擬環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)的是力度和方向。這首先要求能捕獲你的全身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并返回相應(yīng)的力度和方位，比如你在虛擬現(xiàn)實(shí)中打回一個(gè)球，這與一般的屏幕電子游戲不同，不僅要有球來(lái)去方向的運(yùn)動(dòng)感，還要有一種回?fù)羟虻牧Χ雀?。所以在虛擬現(xiàn)實(shí)中，你的頭、肩、臂、腰、肢各處都會(huì)安裝各種傳感器，用于捕捉全身運(yùn)動(dòng)信息，并交由計(jì)算機(jī)處理，然后及時(shí)返回各種感官信號(hào)，包括身、肢上由互動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生的力度和方向，這才能使你得到一種運(yùn)動(dòng)互動(dòng)的真實(shí)性。

虛擬現(xiàn)實(shí)是一個(gè)很廣泛的概念，現(xiàn)在大家碰到的主要是指目前階段能達(dá)到的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)需要在大量不同層次上的元素、信息、器件的交互處理，雖然某些具體技術(shù)不難做到，但多種感覺(jué)的交互需要多種技術(shù)手段和計(jì)算機(jī)的綜合處理，這種復(fù)雜性對(duì)現(xiàn)在的各種技術(shù)能力都是很大的挑戰(zhàn)。這要求深入到對(duì)人的感觀覺(jué)、感知的過(guò)程中，對(duì)其性質(zhì)作更多的了解，不僅是技術(shù)上的，也是不同的學(xué)科在理論和實(shí)踐上的交叉。

虛擬現(xiàn)實(shí)與人工智能有很多共同點(diǎn)。其基本的不同在于，人工智能主要在于信息處理的智能化，虛擬現(xiàn)實(shí)則重在信息的獲得、轉(zhuǎn)換和重現(xiàn)；人工智能是模仿人的智能面對(duì)現(xiàn)實(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)則是模仿現(xiàn)實(shí)去面對(duì)人。簡(jiǎn)單地說(shuō)，一個(gè)是假人亂真物，另一個(gè)則是假物亂真人。

推廣開來(lái)看，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)遠(yuǎn)不止消閑、娛樂(lè)、游藝上的應(yīng)用，其在教學(xué)、訓(xùn)練、工程設(shè)計(jì)等行業(yè)和各種仿真研究中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。比如，軍事訓(xùn)練，外科手術(shù)練習(xí)，飛機(jī)、航天、車、船駕駛訓(xùn)練，博物館和圖書館中的歷史、地理、宏觀、微觀、仿真場(chǎng)景，等等。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與人工智能相結(jié)合，正在涌現(xiàn)出很多具有開發(fā)性的應(yīng)用，比如虛擬現(xiàn)實(shí)藝術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等。在此方向有的還只是開端，但來(lái)勢(shì)不可估量，這一方面會(huì)對(duì)人的基本觀念產(chǎn)生影響，另一方面技術(shù)的不斷發(fā)展，也不斷地會(huì)提出新的問(wèn)題，甚至是對(duì)人的創(chuàng)造能力和適應(yīng)能力的挑戰(zhàn)。

人的現(xiàn)實(shí)性是一個(gè)意義深遠(yuǎn)的課題，往往貌似簡(jiǎn)單，卻意味無(wú)窮。比如有一種游戲叫“平行實(shí)境游戲”（Altemate Reality Gaming，ARG），就是以現(xiàn)實(shí)世界為場(chǎng)景作游戲，人同時(shí)處在真實(shí)的環(huán)境和虛擬的游戲中，所以叫做“平行”游戲，兒童喜愛(ài)的游戲“躲貓貓”就是這樣，電影《甲方乙方》、《私人訂制》也算是。

更進(jìn)一步就是在現(xiàn)實(shí)中引入虛擬現(xiàn)實(shí)，這就是所謂的“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”。比如在辦公室里出現(xiàn)虛擬但可以互動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議，我們?cè)诳苹秒娪爸幸?jiàn)到很多了。最近，一款A(yù)R手機(jī)游戲“Pokemon Go”（中文名“精靈寶可夢(mèng)GO”或“口袋妖怪GO”）正在引發(fā)全球游戲熱潮?！熬`寶可夢(mèng)GO”是基于手機(jī)衛(wèi)星定位（GPS）的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)游戲，通過(guò)手機(jī)在真實(shí)地理位置上出現(xiàn)虛擬的“精靈”（寵物、怪獸）和道具，玩家以訓(xùn)練師和主人角色在現(xiàn)實(shí)與虛擬相結(jié)合的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)、捕捉、寵養(yǎng)各種不同的精靈，玩家角色的升級(jí)和相互進(jìn)行交換、斗爭(zhēng)等社交活動(dòng)等，具有很強(qiáng)的參與性與刺激性。人既在現(xiàn)實(shí)中，也在游戲中，現(xiàn)在還可以在現(xiàn)實(shí)與虛擬的混合中。

雖然“虛擬”與“現(xiàn)實(shí)”是對(duì)立的，但又會(huì)在觀念上和事實(shí)上發(fā)生混淆。英文“虛擬”（virtual）一詞就有一層“實(shí)際上有效”的意思，因此“虛擬現(xiàn)實(shí)”這個(gè)詞雖然說(shuō)形式上是虛的，但對(duì)人的感覺(jué)產(chǎn)生的實(shí)際效果卻是亂真的。

俗語(yǔ)說(shuō)，人生如戲，就是說(shuō)現(xiàn)實(shí)與虛擬無(wú)分真假，這是常人的智慧。西方哲人的探討止于感覺(jué)，中國(guó)哲人莊子則講過(guò)人蝶相夢(mèng)的超越交互，在這些并非無(wú)意義的浮思聯(lián)想上，“虛擬現(xiàn)實(shí)”這個(gè)概念帶來(lái)的實(shí)際價(jià)值和啟發(fā)比我們能想到的要多得多。（作者為法國(guó)亞眠大學(xué)計(jì)算機(jī)系副教授）