Titouan Corlet

“虛擬現(xiàn)實”（VR） 已經(jīng)徹底改變了人類的視覺世界。除此以外，我們所有的感官體驗，包括觸覺、聽覺、嗅覺以及味覺，都將被數(shù)字技術顛覆！

視覺

設想有一天，在你的新型增強現(xiàn)實（AR） 眼鏡的鏡片上跳出一條消息：“您有一個在餐廳的約會?！痹撍?，你居然忘了！你瞥了一眼鏡片一角的時間：19：30。幸好還來得及，可是怎么去餐廳呢？“?！?，你眨了下眼睛，鏡片上就出現(xiàn)了導航的發(fā)光箭頭。

好吧，雖然上述場景目前還停留在科幻小說的層面，但它離實現(xiàn)已經(jīng)不遠了，因為我們已經(jīng)掌握了AR 技術。智能手機使用了多個傳感器（ 攝像頭、GPS、陀螺儀等） 來識別不同的表面、環(huán)境光和所處位置， 并以此將數(shù)字圖像疊加在現(xiàn)實世界的圖像上。例如，曾風靡全球的手機游戲《寶可夢GO》就采用了這種技術。

不過，該技術還能走得更遠，比如微軟的Hololens 頭戴式顯示器就在進一步研發(fā)中。其目標是混合現(xiàn)實（MR） ：基于現(xiàn)實環(huán)境，在視野中疊加一層可交互的虛擬現(xiàn)實（VR）。2017 年，一名法國外科醫(yī)生在Hololens 的協(xié)助下成功為手術對象安裝了肩部假體。通過在患者體表疊加顯示二維或三維放射圖像，他根據(jù)肩部其他骨頭的位置非常精確地安放假體。這不過是Hololens 的一個應用場景，未來MR 或許會改變我們與數(shù)字世界互動的方式。

聽覺

設想有一天， 你沒有搶到喜歡的樂隊的演唱會門票……幸好，演唱會能以雙耳立體聲流媒體的形式播放，于是你躺在床上聽著音樂，仿佛身臨其境。過去我們需要增加揚聲器的數(shù)量來獲得更加逼真的沉浸式聲音，但現(xiàn)在通過雙耳立體聲錄音技術，一副簡單的耳機就足夠了。這項技術可以再現(xiàn)不同的 “示蹤標記”，而人類大腦可以依靠這些標記的三個參數(shù)來確定聲音的來源。首先，聲音強度的高低可以幫助大腦評估與聲源的距離：我們聽到近處的聲音是“響亮而清晰”的，但離得越遠，就越需要豎起耳朵仔細聽才能聽清。其次，雙耳接收到聲音的極微小延遲暗示了聲音的方向。最后，當聲音傳到人耳時， 它首先會撞擊耳郭。由于耳郭起伏的特殊結構，聲波會因到達耳郭的角度不同而發(fā)生改變。上述因素能幫助大腦確定聲音是從哪個方向發(fā)出的。由此，技術人員開發(fā)了放置于雙耳邊的特殊麥克風——通過整合這三個參數(shù)來記錄聲音。我們可以通過播放這些錄音來欺騙大腦，從而創(chuàng)造出完美的立體聲幻覺。

嗅覺

電視上廚師做的菜看起來很棒，但聞起來怎么樣呢？你靠近電視……好香啊！諸如“真實感官面具”之類的發(fā)明已經(jīng)實現(xiàn)了遠程嗅覺。該設備是VR 頭盔的配件，可從精油盒中提取香氣，營造出數(shù)十種氣味。更妙的是，該面具可以與電影或電子游戲序列同步，通過再現(xiàn)氣味來增強沉浸感：想象一下你看著機動車高速追逐的畫面，還能聞到瀝青和橡膠燒焦的氣味！哈佛大學醫(yī)學院相關的研究人員在氣味數(shù)字化方面走得更遠，他們在實驗對象的鼻竇內(nèi)安置了一個植入物，以便實現(xiàn)對嗅覺神經(jīng)元的電刺激。目前，他們已經(jīng)重現(xiàn)了洋蔥、水果和消毒藥水的氣味。安裝植入物的過程是痛苦的，因此目前該技術僅適合失去嗅覺的患者。但將來我們也許能像今天發(fā)送圖片和表情包一樣，通過互聯(lián)網(wǎng)向朋友傳送氣味。

味覺

設想一下，你一口都不吃就能品嘗到喜歡的食物的味道，通過網(wǎng)上購物就能在線體驗某薯片品牌的新口味。這一切將很快實現(xiàn)。其中有兩個發(fā)明已嶄露頭角。首先是看起來像大號晾衣夾的“數(shù)字棒棒糖”，它配備了兩個電極，用戶使用時需將自己的舌頭置于其間。電極發(fā)出微弱的電脈沖，模擬舌頭受到刺激時味覺感受器產(chǎn)生的電脈沖，從而讓大腦識別出味道。另一發(fā)明“海苔卷合成器”功能更為強大。它采用了五個彩色的凝膠管，而不是電極。每個凝膠管中都包含了一種可再現(xiàn)5 種基本口味之一的物質：甜、咸、酸、苦和鮮。根據(jù)施加的電壓，我們可以調節(jié)其中輸送的每種物質的比例，從而再現(xiàn)所需的味道?？梢钥隙ǖ氖?，這將是美食愛好者的一大福音！

觸覺

糟糕！敵人把你困住了。你無法逃脫，只能開始戰(zhàn)斗。你身上的服裝讓你真實地感受到了對手的打擊！為了完全沉浸在虛擬世界中，我們必須激發(fā)第五種感覺：觸覺。

目前存在兩種互補技術。一方面，像力反饋手套，其發(fā)動機能通過抓住用戶的手指并限制用戶動作來模擬物體的抓握感。另一方面，貼滿觸覺傳感器的感官套件（ 如全身式觸感衣） 既可以捕捉穿戴者的動作，又可以向穿戴者發(fā)出沒有多少痛感的輕微電擊。它刺激用戶的神經(jīng)或肌肉，以模擬從風吹到痛擊不同程度的感覺。唯一的缺點是傳感器需要與皮膚接觸才能起作用。因此，用戶需要貼身穿上這件不怎么舒適的衣服！這項技術仍然非常昂貴。

（摘自《新發(fā)現(xiàn)》2020 年第12 期，魏克圖）