帥立國 Shuai Liguo

1“馬賽爾·布達(dá)埃爾回顧展”展覽現(xiàn)場圖片攝影：馬丁·塞克（Martin Seck）?2016 The Museum of Modern Art

2威廉·柏浦·L（William Pope.L）宣稱圖片攝影：馬修·卡拉塞拉（Matthew Carasella）2017圖片由紐約米歇爾-茵納什畫廊（Mitchell-Innes&Nash）提供

其實(shí)我是一個(gè)藝術(shù)的門外漢，對藝術(shù)一直有很崇拜的情節(jié)。我本人做的研究主要是工科方面的，最早是主從機(jī)器人，在實(shí)驗(yàn)室里，主機(jī)械手通過臨場感可以遙控操作空間站或者洋底的遠(yuǎn)地從機(jī)械手，從機(jī)械手與環(huán)境交互作業(yè)時(shí)的接觸情況需要借助觸覺技術(shù)反饋給主機(jī)械手側(cè)的操作者，才能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的作業(yè)。當(dāng)時(shí)我們研究觸覺臨場感的時(shí)候，一直在尋找觸覺反饋技術(shù)可能的用途，2000年的時(shí)候想到了用觸覺替代視覺。后來2006年虛擬現(xiàn)實(shí)爆發(fā)，虛擬現(xiàn)實(shí)剛出來的時(shí)候，主要是視覺和聽覺，沒有觸覺。當(dāng)時(shí)我們就在想，虛擬現(xiàn)實(shí)如果做得很好的話，應(yīng)該包含所有的感覺，只有視覺和聽覺是不夠的，至少還應(yīng)該包含觸覺，才算完美。關(guān)于科學(xué)與藝術(shù)的關(guān)系，我的想法可能不嚴(yán)謹(jǐn)，我覺得，這個(gè)世界上所有的美好都可以分為兩部分，一部分可以用公式去表達(dá)，還有一部分是不能用公式表達(dá)的。能夠用公式去表達(dá)、去描述的我們可以稱之為科學(xué)，不能用公式去描述的則可以稱之為藝術(shù)。藝術(shù)有法，但無定法。現(xiàn)在我們嘗試用工科的方法，用公式去表達(dá)那些以前不能用公式表達(dá)的美好，這被人們賦予了一個(gè)新的名詞——“跨界”?？缃绲娜藗兿胙芯砍觥皠?chuàng)造美好的技藝之術(shù)”。虛擬現(xiàn)實(shí)就是這樣一種跨界的“技藝之術(shù)”。那什么是虛擬現(xiàn)實(shí)呢？虛擬現(xiàn)實(shí)最早叫VR，后來發(fā)展了AR、MR。AR叫增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，MR是混合現(xiàn)實(shí)，MR可以看作AR的一個(gè)特例，AR、MR是VR的拓展，是仍然可以歸到虛擬現(xiàn)實(shí)的范疇里面的。虛擬現(xiàn)實(shí)這個(gè)名詞本身包含了兩個(gè)含義：一是指它是真實(shí)的，就是我們看到的是真實(shí)的；二是指它是虛擬的，是不真實(shí)的，是假的。早期的虛擬現(xiàn)實(shí)泛指計(jì)算機(jī)生成的數(shù)字現(xiàn)實(shí)畫面，現(xiàn)在不僅包含計(jì)算機(jī)生成的畫面，還包含現(xiàn)實(shí)世界數(shù)字化后的真實(shí)畫面。

3奧托邦戈·恩坎加（Otobong Nkanga）刻流2017

公元前427年《理想國》一書提出存在兩個(gè)世界：一個(gè)是完美概念的世界；一個(gè)是現(xiàn)實(shí)世界，這可能是虛擬現(xiàn)實(shí)最早的原型。后來有人進(jìn)一步提出了有圖像、有氣味、有聲音的理念。1935年，美國科幻小說《皮格馬利翁的眼鏡》中提到，一個(gè)叫阿爾伯特·路德維奇的教授發(fā)明了一副眼鏡，戴上這副眼鏡后，就能進(jìn)入到電影當(dāng)中，“看到、聽到、嘗到、聞到和觸到各種東西。你就在故事當(dāng)中，能跟故事中的人物交流。你就是這個(gè)故事的主角”。這是“沉浸式體驗(yàn)”最初的較為詳細(xì)的描述，里面的眼鏡預(yù)言了今天的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備。1963年，發(fā)明家和未來學(xué)家雨果·根斯巴克（Hugo Gernsback）在《生活》（Life ）雜志發(fā)表文章探討了他的發(fā)明——Teleyeglasses，他構(gòu)思了一款頭戴式的電視收看設(shè)備，是我們今天的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的鼻祖。

1981年，美國科幻小說《真名實(shí)姓》中第一次提出了“其他平行世界”的說法，描述了一個(gè)包含視覺、味覺、氣味、聲音、觸感的虛擬世界。1982年，《電子世界爭霸戰(zhàn)》上映，這個(gè)電影第一次將虛擬現(xiàn)實(shí)帶給了大眾。1999年，科幻大片《黑客帝國》上線，被稱為最全面呈現(xiàn)VR場景的電影，展示了一個(gè)全新的世界。

虛擬現(xiàn)實(shí)有三個(gè)層次：第一是虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）。這是一種我們知道的假的現(xiàn)實(shí)，包括計(jì)算機(jī)構(gòu)造的現(xiàn)實(shí)，以及由攝像頭拍出來，通過電腦界面看到的數(shù)字現(xiàn)實(shí)。第二是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality）。這是在真實(shí)影像上面疊加的假的現(xiàn)實(shí)，或者是把我們現(xiàn)實(shí)的東西，投射到虛擬環(huán)境當(dāng)中去，以增強(qiáng)“現(xiàn)實(shí)”的效果，我們知道是假的。第三就是混合現(xiàn)實(shí)（Mixed Reality）。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)如果做得很好，真的假的混合在一起，可能完全沒有辦法區(qū)分，這時(shí)就營造了一個(gè)全真的理想的虛擬現(xiàn)實(shí)?；旌犀F(xiàn)實(shí)是我們的最高境界。打個(gè)比方，假如現(xiàn)實(shí)和虛擬之間由一個(gè)分界介質(zhì)的柱子隔開，柱子的左邊是現(xiàn)實(shí)世界，右邊是數(shù)字的虛擬世界。現(xiàn)在的數(shù)字技術(shù)可以把虛擬對象和環(huán)境設(shè)計(jì)得非常的逼真，未來如果裸眼3D技術(shù)發(fā)展得很好，真實(shí)世界中的虛擬對象也可以做得非常逼真，這些真真假假的對象和環(huán)境混合在一起就構(gòu)成了混合現(xiàn)實(shí)，混合現(xiàn)實(shí)是AR的一個(gè)特例。虛擬現(xiàn)實(shí)大致就是這樣的情況。接下來，我們看一看虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)特點(diǎn)。虛擬現(xiàn)實(shí)的目的是滿足五官的感受，讓一切感覺像真的。目前我們的視覺和聽覺已經(jīng)做得很不錯(cuò)，但是我想說的是大家通過屏幕看到的不一定是真實(shí)的，從科學(xué)的角度，如果我們的眼睛是灰蒙蒙的，看到的就是灰蒙蒙的，也就是說有什么樣的眼睛就有什么樣的視覺影像?？陀^世界的影像中包含了很多的電磁波成分，我們的攝像頭“看”到的其實(shí)只是其中一部分頻率分量，所以我們看到的這個(gè)數(shù)字圖像再真實(shí)、再逼真，它也不是客觀世界的真實(shí)影像，是假的。再就是聲音，我們聽某人的講話，我們的耳機(jī)、錄音機(jī)聽到的其實(shí)也都是假的，所以視覺和聽覺技術(shù)是不一定能夠重現(xiàn)真實(shí)的。觸覺呢，當(dāng)然也不一定能夠重現(xiàn)真實(shí)，應(yīng)當(dāng)允許一定程度的失真。味覺、嗅覺呢？主要是化學(xué)刺激，難度相對較大，目前的技術(shù)很難重現(xiàn)真實(shí)。

視覺方面，早期的計(jì)算機(jī)非常大，現(xiàn)在已經(jīng)做得非常小，比如手機(jī)和平板電腦等，可以實(shí)現(xiàn)完美的視覺圖像顯示。把微處理器集成在一起做成VR眼鏡以后，已經(jīng)能夠很好地用于一些3D顯示。聽覺方面，目前有3D的音頻耳機(jī)，有立體環(huán)繞的效果，與傳統(tǒng)耳機(jī)相比，這類耳機(jī)能夠通過音頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)聲音和音源的空間分布。味覺方面，新加坡國立大學(xué)用數(shù)字方式制作了模擬味覺的數(shù)碼味覺裝置，通過電刺激模擬酸、咸、苦的味道，通過熱刺激模擬薄荷味、辣味和甜味。

觸覺技術(shù)最早的研究在19世紀(jì)初，當(dāng)時(shí)和電視的研究基本同步。電視在今天已經(jīng)發(fā)展得非常好。在虛擬現(xiàn)實(shí)中，觸覺反饋技術(shù)被稱為觸覺顯示技術(shù)，觸覺顯示技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣。我們同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在手臂上放幾個(gè)振子，依次刺激這幾個(gè)振子會在手臂上產(chǎn)生一個(gè)兔子似的跳躍的感覺，這就是觸覺中著名的皮膚兔子現(xiàn)象。魚絲線也可以構(gòu)造一個(gè)空氣膜的振動(dòng)形成絲鵝絨樣的虛擬感覺，這個(gè)叫作絲鵝絨效應(yīng)。

觸覺演繹技術(shù)，主要包括電刺激觸覺、振動(dòng)刺激觸覺、氣動(dòng)刺激觸覺和射流刺激觸覺。其他用于觸覺顯示的還有頂針刺激、電流變液、磁變液體、熱刺激和表面聲波等。首先是電觸覺，當(dāng)時(shí)我們搞機(jī)器人的時(shí)候，采用的是電刺激觸覺，因?yàn)殡娪|覺體積小，只有薄薄的一層，不妨礙操作，非常方便。電觸覺通過電流刺激皮膚內(nèi)的神經(jīng)纖維，不需要機(jī)械激勵(lì)，就可以產(chǎn)生壓力或震動(dòng)的感覺。射流觸覺是由我們首先提出的，目前實(shí)驗(yàn)裝置也研發(fā)出來了。射流觸覺的影響因素有三個(gè)，包括壓力、水溫、耦合頻率。觸覺顯示方面，我們下一步要做的，是要能夠真正地感覺虛擬對象在物理上的存在，比如一杯水，不僅要感覺抓握到杯子的力感，如果杯子里有水，特別是水比較多的時(shí)候，還要能感覺到水的重量。視覺和聽覺是廣場藝術(shù)，受眾可以很多，觸覺則屬于個(gè)性化的體驗(yàn)。視覺、聽覺，受眾可以被環(huán)境感染，觸覺群體性的環(huán)境體驗(yàn)有待技術(shù)發(fā)展。視覺、聽覺、觸覺所感知的都不是真實(shí)的，都可以被PS，也都可以存儲、傳輸、重現(xiàn)，或者播放。我們最近剛獲得了一個(gè)觸覺文件格式方面的發(fā)明專利。

4雨果·根斯巴克（Hugo Gernsback）所幻想的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備Teleyeglasses

未來的發(fā)展趨勢和瓶頸，包括“可見與可觸、網(wǎng)絡(luò)傳輸、裸眼空氣顯示器”三個(gè)方面。