虚拟现实是什么?

13虚拟现实

虚拟现实,一个在几年前还很陌生的名词,近来频频进入我们的视线。很多媒体都称:2016将是虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术元年。我们这代人仿佛再次站在了见证人类历史出现重大变化的节点,想想还是挺激动的。那虚拟现实到底是什么?它会带给我们怎样的体验?未来将会有哪些应用场景?它究竟距离我们还有多远?今天想结合自己的一些体会和最近读的一本书《虚拟现实:从阿凡达到永生》,来跟大家分享一下。

虚拟现实:沉浸式体验十分奇特

第一次接触虚拟现实设备,是在去年11月北京举办的TechCrunch大会上。一家国内开发虚拟现实应用软件的公司在展台放置了的几台设备,供参观者体验。我带上设备,虽然没有耳机,耳边萦绕的还是展会现场嘈杂的人声,但精神却完全处于另一个世界中,瞪大了眼睛,转动脑袋充满新奇地四处打量。也终于体会到了之前听别人说的那句:

世界上有两种人,体验过VR的,和没有体验过VR的。

03参加Tech Crunch大会图1 完全沉浸于另一个世界

今年2月22日,三星用虚拟现实技术直播手机发布会,那张扎克伯格出场时所有现场观众都头戴VR设备的照片让人相当震撼。想想看,几千人的现场鸦雀无声,却让每个人都拥有了最棒的在场体验,每一排的观众都在虚拟世界中坐到了第一排。

01三星发布会2 三星发布会上小扎的出场画面

 

增强现实:当虚拟与现实相遇

前两天,国匠城在国匠优选里上线的2个新产品都跟增强现实(Augmented Reality,简称AR)有关。所谓增强现实是指通过一定的技术手段,将创造的虚拟世界与现实世界互动起来。虽然增强现实(AR)和虚拟现实(VR)差别不小,但二者的应用前景都十分广阔。

买了两套,发现真是不错。感慨现如今的小朋友好幸福,都已经可以看着这些立体的动物在桌子上蹦哒了。

05口袋动物园图3 碰一碰还有动画效果

还有这个涂涂乐,给小朋友的涂色书,我却玩了好久。不是涂色好玩,而是涂的颜色居然会出现在3D小人儿的身上,互动感非常好,让人感觉一秒变身服装设计师。请注意下图中雪人帽子和围巾上的条纹(我涂的啦),在3D雪人的身上也出现了。是不是有点意思?

06雪人图4 涂色的平面雪人

06雪人2图6 涂的条纹围巾!

 

你看老罗都开始动手了,咱也得跟上啊

之前就听说,老罗曾经透漏,如果锤子手机不见起色,就转战虚拟现实。就在前两天,锤子科技在官方微博上发出了招聘VR技术人才的消息,成为既索尼、HTC、三星、华为和小米等科技企业之后,又一家明确表示涉足虚拟现实的企业。这是要锤出一个虚拟现实的架势啊,再次感叹彪悍的人生不需要解释!
02锤子科技招贤纳士

图5 锤子科技招募VR团队工程师

风雨欲来,却还对虚拟现实啥啥都不懂,不行,得学习!于是买了一本题为《虚拟现实:从阿凡达到永生》的书。两位作者挺厉害,一位是斯坦福大学虚拟人机交互实验室的创始主管,另一位是加州大学圣芭芭拉分校虚拟环境研究中心的主管和联合创始人,也是心理学教授。他们基于团队开展了大量有关虚拟现实的理论和实证研究,探讨了虚拟现实技术对人类个体和社会可能产生的影响。以下捞些书中的干货跟大家分享一下:
04虚拟现实书

图7 《虚拟现实:从阿凡达到永生》

 

到底什么是虚拟现实?

我们一般所理解的虚拟现实,都是指以数字技术为基础的沉浸式虚拟现实。而作者在书中并没有直接给出对虚拟现实的明确定义,而是首先探讨了”什么是真实”以及”心理真实原则”,即:

我们的大脑决定认知是否真实。如果头脑相信了某种体验,它就会认为这种体验是真的,反之就认为它是假的。

也就是说,当虚拟现实真实到一定程度,人们可能就会觉得是真实的。而人们之所以能够区分真实和虚拟,是因为:

人们往往会用”绝对真实”来对比”虚拟现实”的体验。”绝对真实”使人们相信那些”自然”或”物理”的体验,而”虚拟现实”则是梦、文艺作品、动画、电影,以及Facebook或者《第二人生》这样的在线环境。
07第二人生

图8 第二人生游戏画面

也就是说,无论睡着还是清醒,当我们的心智和身体能够同处两地,比如说,我脑子里正在想工作上遇到的一个难题,而完全没有注意到肚子已经饿的咕咕叫,我们就可以说心智处于虚拟现实中,是我大脑虚拟出来的现实。

所以作者认为,虚拟现实其实早已存在,人类历史进程中的讲故事、绘画、雕塑、剧场、摄影、摄像、广播、计算机和互联网,其实都是虚拟媒体,都给人类带来一种远离眼前物质世界的体验,给人的大脑带来沉浸感。

08看电影图9 看电影也是在体验虚拟现实

而我们今天所关注的虚拟现实其实是从技术上增进了这种沉浸感,围绕我们所有感觉建立起来的虚拟世界,会让我们在某些时候”感觉”到另一种”真实”。作者说,我们人类其实是非常擅长”出神”的:

我们一直以来都在结合艺术和科学,制造出让自己出神的工具。

虚拟现实不是什么新东西,它只是一个新标签而已。

 

沉浸式的虚拟现实是如何实现的?

来了解一下原理,虚拟现实有三个关键技术:跟踪、渲染和显示。其实现的基本原理是循环,让设备能够循环进行以下三个过程,从而为佩戴者建立起与身体行动匹配的体验:

  • 跟踪:跟踪用户的视线焦点,确认你的视线位置;
  • 渲染:根据你的视线焦点,渲染对应出现的场景;
  • 显示:把场景发送到用户的显示设备上。

09VR原理图10 头戴Oculus Rift的体验者,电视机里是他看到的画面

我们在虚拟现实中与他人的互动是怎样?

虚拟现实中会出现两种人形:

  • 化身(Avatars):由真人的活动转化而来的形象,一般是实时的;
  • 代理(Agents):由计算机程序驱动的形象。

学者们开展了很多研究,如歧视研究、从众行为的研究、社会阻抑的研究等等,尝试发现人们对待虚拟人物的方式和对待真实人物的方式有何不同,以及对待化身和对待代理有何不同,他们发现:

不仅大脑对待虚拟人物和对待真实人物的方式很相像。而且人与虚拟代理之间的社交方式,恰如人们与其他化身的社交方式一样。

也就是说,从社会交往的意义上讲,人在虚拟现实中的行为准则和社交规则基本与真实世界一致。

研究人员还发现,我们在虚拟世界中获得的体验会对真实世界产生影响,包括对亲密关系的影响、对社交恐惧的治疗等等。

比如,你在虚拟世界中与一个长得很像你伴侣的代理(计算机操作的程序)一起经受了一次考验,而”他”没有及时帮你,让你很沮丧。当你回到现实生活中,就很有可能会迁怒于你真正的伴侣。是不是很神奇?

10虚拟现实游戏图11 虚拟现实中的游戏体验

 

虚拟现实技术会有哪些应用场景?

虚拟现实技术的应用场景非常广泛,教育、国防、医疗、度假等等均有奇效:

  • 教育:实验证明,教师的目光关注可以提升孩子们的学习效果,在现实中老师的目光只能照顾到少数学生,而在虚拟世界中,可以借助技术手段,让每一个孩子都感受到老师更多的关注老师一直盯着我,妈妈再也不用担心我开小差了 T.T);
  • 教育:每个孩子都可以选择在虚拟教室中的座位,而且好的位置大家都可以坐,更好的位置能够增强孩子们上课的注意力(再也不会发生用卫生纸占座一占占一排这种糟心事儿了)
  • 教育:想学太极拳,还在远远地模仿老师打拳的动作吗?你out了!直接在虚拟空间里”进入”老师的身体体验一下吧,超出老师的身体就表示你做错了,实验证明,这样学学得超快哦(知乎用户:跟体育老师合体是一种怎样的体验?)

11虚拟现实技术在教育中的应用2图12 虚拟教室让五湖四海的人民走到一起来

  • 国防:知道为什么培养飞行员贵吗?因为费油,油贵啊。通过虚拟现实中的飞行模拟,不仅减少了燃油的消耗,也让飞行训练更加安全(如果有一天,你乘坐的飞机上并没有飞行员,而是在地面上带着VR设备操纵飞机,这样的飞机你敢坐不?)
  • 国防:想当兵?先来玩一局!通过视频游戏招募适合作战、敏捷度更高的新兵(以后的真人CS值得期待)
  • 国防:美国国防部曾在2006年耗资2千万美元设计了一个名为《城市决策》的虚拟培训计划,培训了分散在19个不同地区的1000名学员和士兵,让他们足不出户就可以做好应对城市战争的准备(2006年,10年前啊,人家就已经这么干了,技术就是战斗力)

12虚拟现实技术在国防中的应用图13 虚拟现实技术在国防中的应用

  • 医疗:新医生的手术培训,在真人身上实践前,可以先在虚拟世界中练他个几百次,熟能生巧嘛(看来以后医生更不好当了)
  • 医疗:有一些埋藏很深的肿瘤,医生由于视线受阻不容易取出,就可以3D建模,医生利用头戴设备看到内脏结构,从而更加精准地进行手术操作(目测微创手术会越来越多)
  • 医疗:肢体受伤的病人做复健,由于困难和枯燥,很多人都放弃了,而在虚拟现实中进行的康复训练,让人置身于游戏的场景中,让重复和繁琐的过程变得有趣很多(游戏过程释放的多巴胺让人更容易坚持做有挑战的事)
  • 医疗:对于那些经历过大的创伤的病人,多患有创伤后应激障碍,虚拟现实技术通过场景还原,能够让病人反复沉浸在当初出事的事件场景中,减少了日后的痛苦和恐慌(脱敏疗法)

11虚拟现实在医疗健康中的应用图14 虚拟现实技术在医疗健康中的应用

此外,在购物、度假、犯罪现场调查等领域,虚拟现实技术也将大有可为。足不出户,体验世界各地风土人情,再也不用人挤人,也不用担心参观人数太多,对文物造成破坏。目击证人可以再次回到虚拟的犯罪现场,回忆犯罪行为发生过程,提供更准确的案件信息,也能有效减少错判误判。

可以说,虚拟现实是一扇打开新世界的大门,更多玩法和潜力的挖掘就需要大家拼想象力了。

 

虚拟现实中,人获得了永生的可能?

想不想在肉身死亡之后,让精神永生,让后代能跟自己的虚拟化身互动?就像《基地》里心理史学的创立者哈里•谢顿时不时地冒出来给几百年后的人们一个锦囊那样。

研究人员表明,有意识或无意识的死亡焦虑,都是导致许多人类行为的动机。而作者也相信,这样的生存焦虑,是人们乐于从真实世界转入虚拟现实的核心因素。

而不久的将来,人们就可以有两种方式考虑”不朽”这件事。一种是延长自然生命,而另一种就是保存一个人的数字遗产,保留和记录下关于自己的大量数据,在虚拟世界中通过化身获得永生。

他们死后,一个看起来说话方式、姿态和行为都像他们的数字化造物会在虚拟空间永远存在。

你会希望自己在虚拟世界中永久地活下来吗?

13虚拟永生图15 电影中的虚拟永生

 

虚拟现实,上瘾怎么办?

我觉得,不上瘾是不可能的,看看今天任何一趟地铁里发生的情况就知道:

14地铁低头族

图16 低头大军颈椎堪忧

不在场的体验,虚拟现实的体验,让我们能跨越时空的距离,去到任何一个我们想去的虚拟空间,去聊天、去交友、去国家大剧院听音乐会、去德云社听相声、去NBA现场看比赛、去哈佛大学听正义课,为什么还要目光呆滞地看着车厢内的各类广告听着地铁咣当当咣当当的声音惆怅着买不起房呢?

作者在书中说:

可以肯定的是,不是每个使用互联网的人都会上瘾,不是每个进入社交网络的人都会沉溺其中,就像不是每个抽过大麻的人都会成瘾一样。

我觉得他说的没错,但他低估了虚拟现实体验的魔力。你想,真实世界中人们总是有很多烦恼,而当人有了永久地逃离这些烦恼的办法,他还会再主动回来面对吗?从这点来看,最初愿意留在虚拟世界中的人,很可能是在真实世界中不太如意的人,也许他们会成为虚拟世界的主人,而到所有人都涌入虚拟世界的那一天,这个世界的格局已经被改变。

 

虚拟现实,华丽丽地铺面而来

毋庸置疑,虚拟现实将会带给我们前所未有的体验,未来的工作也许会更多地被远程办公所取代,不需要通勤,也能保证大家面对面的交流。只不过我们交流的空间将不再是真实的空间,而是一个我们想怎么布置就怎么布置的虚拟空间。

说到这儿,想到一个问题,在虚拟世界中,空间资源并不是稀缺的。只要有服务器,我们就可以想盖几栋楼盖几栋楼,想拥有几套房子拥有几套房子。到那个时候,人们每天都泡在虚拟世界中工作学习娱乐,而只在真实世界中填饱肚子睡个觉,那是不是人们就没有必要奋力拼搏买大房子住了?那是不是北京上海深圳的房价就能降下来呢?T.T

我们很有可能会是最后一代在真实世界中停留更长时间的人类了。作为时代更迭的见证者,面对一个华丽丽的、体验更丰富、生活更便捷的虚拟未来,我们的想象力和创造力将会得到怎样的发挥呢?

恩,保护眼睛,从今天做起。


图片来源:

图0:http://www.augmentedrealitytrends.com/wp-content/uploads/2015/02/Virtual-Reality.jpg

图2:http://finance.591hx.com/article/2016-02-26/0000548302s.shtml

图5:http://weibo.com/smartisan?profile_ftype=1&is_all=1#_0

图8:http://www.secondlifeitalia.com/images/screenshot2.jpg

图9:http://img.taopic.com/uploads/allimg/110504/1901-1105041Q53126.jpg

图10:http://www.roadtovr.com/wp-content/uploads/2015/02/nimble-vr-nimble-sense-oculus-input.jpg

图11:http://tech.sina.com.cn/d/i/2015-09-20/doc-ifxhytwr2199600.shtml

图12:https://lindenlab.files.wordpress.com/2008/11/classroom.jpg

图13:http://realvision.ae/blog/wp-content/uploads/2011/02/800px-US_Navy_100224-N-7676W-204_Marines_from_the_2d_Battalion_8th_Marine_Regiment_train_with_the_Future_Immersive_Training_Environment_FITE_Joint_Capabilities_Technology_Demonstration_JCTD_virtual_reality_system.jpg

图14:http://a.abcnews.com/images/Health/ht_doctor_virtual_reality_surgery_01_jc_150313_16x9_992.jpg

图15:http://img1.cache.netease.com/catchpic/B/B9/B9EB1D2CCBAF1E6847334B130A90F589.jpg

图16:http://i4.hexunimg.cn/2013-11-21/159880480.jpg

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