劍自

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡稱“VR”）技術(shù)是一個富有挑戰(zhàn)性的、多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域。簡單地說，所謂“虛擬現(xiàn)實(shí)”，就是讓使用這門技術(shù)的人，體驗(yàn)到另一個不同于現(xiàn)實(shí)，但和現(xiàn)實(shí)同樣逼真的世界，無論是聽覺、觸覺，還是運(yùn)動感知，都與現(xiàn)實(shí)一模一樣。

不用去電影院，也不用打開電腦，戴上虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，便能夠隨時隨地觀看3D電影；打游戲時，只需要戴上設(shè)備進(jìn)行揮手、跳躍、轉(zhuǎn)身等動作，就如身臨其境一般與敵人格斗……就像是一個最高明的魔術(shù)師，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬出一個世界，完完全全地改變了你的感覺。

201 6年似乎是虛擬現(xiàn)實(shí)最為火熱的一年，不論是1月在美國拉斯維加斯舉行的國際消費(fèi)電子展，還是2月在西班牙巴塞羅那舉行的世界移動通信大會，虛擬現(xiàn)實(shí)都是一大亮點(diǎn)。在中國，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也在蓬勃發(fā)展。在數(shù)月前召開的全國兩會上，人民日報、新華社等媒體的記者使用VR全景攝影器材拍攝會場全景照片和視頻，實(shí)現(xiàn)了對真實(shí)場景的虛擬再現(xiàn)，讓受眾如同身臨其境，更好地了解大會議程和內(nèi)容。

實(shí)際上，經(jīng)過2015年的“預(yù)熱”，2016年已經(jīng)被視為虛擬現(xiàn)實(shí)元年。

聽說你愛上也Siri？

在2014年的《紐約時報》上刊登了這樣一篇文章，講的是一個叫Gus的自閉癥男孩兒愛上了Siri。

Siri是誰？Siri是蘋果手機(jī)上的語音助手。通過語音，Siri可以幫助你盡快找到手機(jī)里面的電話號碼或者其他一些功能。當(dāng)然，你也可以和“她”盡情聊天。當(dāng)你問她多大年齡的時候，Siri會說：“這是我的秘密。”當(dāng)你問她會不會說繞口令的時候，Siri也許會給你來上一段。

普通人也許會通過Siri快速查找號碼或者導(dǎo)航，但像Gus這樣，為了明天的天氣是陰天還是雷雨就能聊上一個小時的人可不多見。讓旁人驚奇的是，Gus明明知道Siri不是人類，是虛擬的造物，他為什么還要這么做？

在杰里米·拜倫森和吉姆·布拉斯科維奇所著的《虛擬現(xiàn)實(shí)：從阿凡達(dá)到永生》中是這樣解釋的：“大腦不太在乎某種體驗(yàn)到底是真實(shí)的還是虛擬的?！焙唵蔚卣f，就是：大腦往往是有意識地選擇“相信”。作為一個自閉癥患者，Gus怕生，無法與人正常溝通，但他也有情感的訴求，進(jìn)而對Siri產(chǎn)生了感情。

當(dāng)然，這個故事只是一個引子，它和虛擬現(xiàn)實(shí)共同之處在于，當(dāng)一個機(jī)器越來越像人，那么虛幻和現(xiàn)實(shí)的邊界就會愈加模糊，這就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的本質(zhì)——化假作真，欺騙你的大腦。

那么，虛擬現(xiàn)實(shí)在實(shí)際運(yùn)作中的細(xì)節(jié)原理究竟是怎樣的呢？

沒有VR的游戲不是好游戲

警告：

兒童如果過早地進(jìn)入虛擬世界，可能會對其認(rèn)知能力產(chǎn)生影響，使其錯誤地認(rèn)為虛擬世界中的物體全部都在現(xiàn)實(shí)世界中存在。如果在玩虛擬現(xiàn)實(shí)游戲的過程中遇到一些恐怖、驚悚的內(nèi)容，可能會對其現(xiàn)實(shí)生活產(chǎn)生不可估量的負(fù)面影響。

一家位于美國猶他州鹽湖城的公司走在了商業(yè)化的前列，他們致力于將VR技術(shù)應(yīng)用到游戲里面，建立一個主題公園。相比迪士尼樂園那種玩海盜船的公園，VR主題公園主打的招牌是真實(shí)和虛擬的結(jié)合。

虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡一開啟，迷宮一樣的奇怪設(shè)施就會被轉(zhuǎn)化成陽光明媚的森林，甚至是戒備森嚴(yán)的外星基地。人們可以在虛擬世界中任意走動?，F(xiàn)實(shí)場景變幻為虛擬場景，多少彌補(bǔ)了我們無法觸摸到游戲中物品的遺憾。

為了達(dá)到這種效果，體驗(yàn)者需要佩戴、穿著一定數(shù)量的設(shè)備。整套設(shè)備包括一個VR頭戴顯示器、動態(tài)跟蹤馬甲、手套以及一個裝有一臺筆記本電腦的背包。公司所用的絕大多數(shù)技術(shù)都不是為消費(fèi)市場設(shè)計的。

當(dāng)你戴上頭盔，頭盔上會有若干用于追蹤的LED燈和充斥全屋的定位裝置進(jìn)行感應(yīng)，內(nèi)置的顯示屏就會依據(jù)反饋的定位數(shù)據(jù)實(shí)時顯示出當(dāng)前的“幻境”；當(dāng)你被子彈打中，馬甲內(nèi)置的震動馬達(dá)隨即應(yīng)激而動，讓你感受到逼真的中彈效果；手套是你與虛擬世界互動的前沿陣地，你扣動槍支的扳機(jī)，或者搬起一個不存在的箱子，手套都會產(chǎn)生反饋，讓你感覺你確實(shí)是在干這件事；至于筆記本電腦則很好理解，這一切都需要龐大的運(yùn)算量作為支撐，具體的方位數(shù)據(jù)、收到某個信號應(yīng)該模擬什么效果，這些指令都由電腦發(fā)出，它是這套系統(tǒng)的核心。

緣何能達(dá)到這樣的效果？虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心有：多感知性、沉浸感、交互性、構(gòu)想性。本文開始之處提到和Siri“談戀愛”的男孩，也是因?yàn)楸粷M足了這其中的一點(diǎn)或幾點(diǎn)。

醫(yī)療安全的“哨兵”

VR技術(shù)難道只能供人娛樂嗎？絕對不是。這項(xiàng)技術(shù)在眾多領(lǐng)域部有著重要的作用和意義。比如，在我們最關(guān)心的、維系著身體健康的醫(yī)療問題上，VR技術(shù)可以作為醫(yī)生正式實(shí)施手術(shù)前的得力助手。

在臨床上，80%的手術(shù)失誤是人為因素引起的，所以手術(shù)訓(xùn)練極其重要。VR手術(shù)使得手術(shù)培訓(xùn)的時間大為縮短，同時減少了對昂貴的實(shí)驗(yàn)對象的需求。由于VR手術(shù)系統(tǒng)可為操作者提供一個極具真實(shí)感和沉浸感的訓(xùn)練環(huán)境，力反饋繪制算法能夠制造很好的臨場感，所以訓(xùn)練過程與真實(shí)情況幾乎一致，尤其是能夠獲得在實(shí)際手術(shù)中的手感。

計算機(jī)還能夠給出一次手術(shù)練習(xí)的評價。在虛擬環(huán)境中進(jìn)行手術(shù)，不會發(fā)生嚴(yán)重的意外，能夠提高醫(yī)生的協(xié)作能力。外科醫(yī)生在真正動手術(shù)之前，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的幫助，能在顯示器上反復(fù)地模擬手術(shù)，移動人體內(nèi)的器官，尋找最佳手術(shù)方案并提高熟練度。因此，有了VR技術(shù)，患者就不用再擔(dān)心年輕醫(yī)生拿不穩(wěn)手術(shù)刀啦！

責(zé)任編輯：白玉磊 責(zé)任校對：夏越