虚拟现实技术是如何工作的
人类想要逃避乏味的现殂翼瑟擀实去往另外一个世界的愿望古已有之。我们会听故事,读小说,看电影,玩游戏,到了计算机技术兴起的现在,就有了虚拟现实技术(Virtual Reality,简称 VR)。
最终极的虚拟现实技术或许像电影《黑客帝国》演绎的那样,一根连接线插在脑后,我们就进入了另外一个世界。当然这只是科幻中的畅想,真实的虚拟现实技术究竟是怎样的呢?
虚拟现实技术的概念早在上世纪60年代就提出了。人类通过视觉,听觉,嗅觉,触觉和味觉等几种感官接受外界的信息。其中最重要的可能是视觉。
有研究认为人类接受的信息80%是来自于视觉,所以目前的虚拟现实技术也主要集中于如何让人能够“看到”虚拟世界。至于如何“触摸”,如何“嗅闻”,如何“品尝”虚拟现实,就是以后的工程师需要考虑的问题了。
现在大家看到的VR头显,基本上都是这样:一个戴在眼睛前面的大方块,里面是一块屏幕,和眼睛前边的两个透镜。为了测量头部的运动,头显一般还会包括额外的手段。比如使用惯性传感器,就像我们手机里的那种,来测量头部的转动;以及使用类似拍电影里的那种摄像头的办法跟踪头盔上的马克点,来测量头部的移动。
头显是目前虚拟现实最重要的硬件部分,但是它并不是虚拟现实的全部。
除了“看到”虚拟世界,我们还希望能够“走进”这个虚拟世界,与虚拟显示做交互。在虚拟世界中感知自己的身体是虚拟现实技术的另一个非常重要的组成部分。
基本上,所有人在第一次戴上虚拟现实头显之后的第一个动作就是抬起双手试图找到自己的手,这生动的说明了虚拟现实中,能够感知到自己的身体和手是多么重要的环节。
为了解决这个问题,各种跟踪人身体和手部运动的技术也都被发明出来。比方说使用惯性传感器来跟踪全身的运动;或者使用摄像头来捕捉手部。届时,戴上虚拟现实头显,穿上《三体》中所说的“V装具”,玩家就可以漫步于虚拟世界之中,想想是不是很酷?
第二大类就是游戏,这可能是虚拟现实目前最激动人心的部分。美国一家公司致力于将虚拟现实技术应用到主题公园中,打造非常逼真的虚拟现实体验。想想也是,玩家端坐在家里玩虚拟现实游戏,只能在一个小范围内活动,多没劲;而在主题公园里,配合各种相应的设备机关,就可以化身为冒险者,在各种各样的虚拟世界里冒险:比如阴森的地牢,或者末日后的废墟,或者未来的空间站等等。很可能这才是未来虚拟现实游戏的最适合的形态。
第三个大类就是社交。读过尼尔·斯蒂芬森《雪崩》的读者都知道,在书中,未来的虚拟现实构成了一个巨大无比的世界,所有人都在其中与人交流。这个世界被称之为“超元域”(Metaverse)。
如今“超元域”已然成为虚拟现实产业的术语,未来我们也可以在一个自己构建、自己定制规则的巨大世界中互相交流互动,一起娱乐、生活。在这个世界里我们的交流方式就不再是QQ、微信的文字,而是真切的面对面,这该有多棒!
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