[摘要]隨著科技新聞逐漸占據(jù)媒體的醒目位置，以O(shè)culus為代表的頭戴式設(shè)備吸引了全世界的目光,，虛擬現(xiàn)實似乎和頭戴式顯示器HMD（head瞞ounted display）畫上了等號,。

本文摘自《VR來了！：重塑社交,、顛覆產(chǎn)業(yè)的下一個技術(shù)平臺》,，才華有限實驗室 著，中信出版集團,，2016年11月

圖源網(wǎng)絡(luò)

幾年前,，當有人提及“虛擬現(xiàn)實”技術(shù)的時候，大部分人還是會自然而然地聯(lián)想到好萊塢的科幻電影,。但隨著科技新聞逐漸占據(jù)媒體的醒目位置,，以O(shè)culus為代表的頭戴式設(shè)備吸引了全世界的目光，虛擬現(xiàn)實似乎和頭戴式顯示器HMD（head瞞ounted display）畫上了等號,。從傳播學的角度而言,，這是很好的事情，因為將事物表象化,，更有利于傳播,。

廣泛意義上來說，這是對于虛擬現(xiàn)實的通俗解釋：虛擬現(xiàn)實技術(shù)包括模擬環(huán)境,、感知,、自然技能和傳感設(shè)備等各方面,。模擬環(huán)境是由計算機生成的、實時動態(tài)的三維立體逼真圖像,。感知是指理想的虛擬現(xiàn)實應(yīng)該具有一切人所具有的感知,。除計算機圖形技術(shù)所生成的視覺感知外，還有聽覺,、觸覺,、力覺、運動等,，甚至還包括嗅覺和味覺之類,，也稱為多感知。自然技能是指由計算機來處理與參與者的動作相適應(yīng)的數(shù)據(jù),，比如人的頭部轉(zhuǎn)動,、眼睛移動、手勢或其他人體行為這樣的動作,。計算機對用戶的輸入做出實時響應(yīng),，并分別反饋到用戶的五官。現(xiàn)在被廣泛用來推廣和宣傳的虛擬現(xiàn)實頭盔,，其實是相對初步的虛擬現(xiàn)實技術(shù),，因為它們僅完成了視覺上的模擬。

但其他虛擬現(xiàn)實技術(shù)其實已經(jīng)悄然出現(xiàn)在人類生活中許多許多年了,。早在20世紀,，聽覺上的模擬就已經(jīng)出現(xiàn)了。如果是關(guān)注科技領(lǐng)域新聞的人,，一定聽過聲音保真記錄公司（AFR,，Audio Fidelity Records），這家公司曾在1957年第一次將立體化聲音引入商業(yè)領(lǐng)域,。

1957年對立體聲來說意義重大,，跟此前的單聲道音響不同，立體聲的做法是使用兩個或以上的音頻,，導致聲音的方向律和音場發(fā)生變化,，改變聲音記錄的方式。由于立體聲包括了多個音頻,，跟單聲道優(yōu)劣明顯,，一時間，它成為人們試聽和錄音的主流,，直到現(xiàn)在,。

如果追溯人類對視覺模擬的歷史，那真是一篇需要窮盡終生才能書寫完的巨著。因為這一歷史的起源,，可以追溯到公元前400年左右的古希臘。當時古希臘數(shù)學家歐幾里得（Euclid）推導出了幾何學,，在其著名的《幾何原本》（ΣτοιχεD～α）一書中,，他寫道：“人類之所以能洞察立體空間，主要是因為左右眼所看到的景物不同而產(chǎn)生,?！币簿褪钦f，人們知覺物體的距離與深度,，主要依賴于兩眼提供的線索,。后來這種現(xiàn)象被叫作雙眼視差（binocular parallax）。雙眼視差對知覺深度和距離有重要的意義,。當物體的視像落在兩眼網(wǎng)膜的對應(yīng)部位時,，人們看到單一的物體；當視像落在網(wǎng)膜非對應(yīng)部位而差別不大時,，人們將看到深度與距離,；兩眼視差進一步加大，人們將看到雙像,。雙眼深度線索隨距離的增加而變化,，當超過一定距離時，雙眼視軸平行,，雙眼視差為零,，對判斷距離便不起作用了。

實際上除了古希臘之外,，古印度,、古阿拉伯和古中國，都有對于視差的相關(guān)研究和探討,，但并沒有深入地研究這個問題,。直到1838年，英國著名的物理學家查爾斯·惠斯通（Charles Wheatstone）利用雙眼視差原理才發(fā)明出可以讓觀看者看出立體畫面的設(shè)備,。

我們使用的3D（三維,，three dimensional）立體視覺模擬技術(shù)也是利用雙眼視差原理，無論是電影院里的3D電影,，還是自己家中的3D電視,，甚至現(xiàn)在的虛擬現(xiàn)實頭盔或者VR眼鏡，都是通過計算機和顯示成像技術(shù)對左右眼分別提供一組視角不同的畫面,、一個雙眼視差的環(huán)境,，從而讓人感知立體畫面。

早在20世紀40年代，美國,、英國和蘇聯(lián)的科學家都對銀幕上的立體電影進行過系統(tǒng)的研究,。但因為當時的世界政治背景，這些研究多用于軍事和飛行員的訓練,，而無法普及?，F(xiàn)在的技術(shù)原型是由20世紀50年代好萊塢制作的一系列立體電影所奠定的。

現(xiàn)在全世界范圍內(nèi)應(yīng)用得較為廣泛的3D立體顯示技術(shù),，主要依靠投影技術(shù)和顯示器技術(shù)來實現(xiàn),，而投影系統(tǒng)和顯示器又分為主動立體和被動立體兩種立體模式。如何理解主動立體和被動立體,，主要看顯示設(shè)備是主動分成兩組畫面還是被動分成兩組畫面,。所謂的主動立體是由顯示設(shè)備切分成兩組畫面，

因此造成的立體感效果優(yōu)異,，觀看者的頭部前后左右移動可以看到相對應(yīng)的圖像,，沉浸感體驗極佳。然而,，缺點是由于生成畫面到達觀看者視網(wǎng)膜有視差的時間,，會給人眩暈感。至于被動立體,，常見于3D電視或電影,，原理是顯示器通過偏振光片①將畫面拆分，用戶再通過佩戴偏振光片眼鏡達到立體的效果,。

被動立體投影系統(tǒng)一般需要兩臺投影機上下疊加,，并且在每臺投影機前加一個偏振光片。兩個線偏振光片以90°的角度差分別放置在兩臺投影機前,，3D眼鏡也以90°的角度差分別安裝,，這樣就能保證兩只眼睛可以分別看到兩組不同的畫面了。

概念和定義是幫助人們對某項事物進行認知和學習的,，對于發(fā)展和創(chuàng)新則不能拘泥于此,。當下如火如荼的虛擬現(xiàn)實頭盔或者VR眼鏡就不能簡單地劃分成主動立體和被動立體了。對于這一類設(shè)備,，我們有一個較為專業(yè)的統(tǒng)稱———頭戴式顯示器,。

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現(xiàn)在VR主要的定義，可體現(xiàn)在以下三點：

1．全視角的虛擬畫面,。就像你拍攝的360°全景照片一樣,，只不過VR是“制造”一個實時動態(tài)的360°可見的世界，作為進入虛擬世界的基礎(chǔ),。

2．虛擬世界和現(xiàn)實世界的同步,。首先了解使用者頭部或者眼部的旋轉(zhuǎn)動作,，甚至偵測行走距離，然后快速,、準確地反映到虛擬世界中去,。比如抬頭或低頭所引起的視角變化，虛擬世界中畫面也會轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度,，這個是最重要的,。人們常說戴上VR頭盔、眼鏡的時候有眩暈感,，這個眩暈感就來自于不同步（后文中我們將花更長的篇幅討論引發(fā)這一情況的原因）。

3．控制系統(tǒng),。根據(jù)人體工學,，培養(yǎng)全新的使用者習慣，讓使用者通過控制器完成對虛擬畫面的控制,。不過因為現(xiàn)在各VR制造商的產(chǎn)品規(guī)格和技術(shù)不統(tǒng)一,，所以控制系統(tǒng)暫時還沒有一個統(tǒng)一的標準。不過目前的廠商都是通過一個外界的操作設(shè)備來完成的,。

作品簡介

《VR來了?。褐厮苌缃弧㈩嵏伯a(chǎn)業(yè)的下一個技術(shù)平臺》,，才華有限實驗室 著,，中信出版集團，2016.11

這是一本關(guān)于VR（虛擬現(xiàn)實技術(shù)）的零基礎(chǔ)入門書,，讀者不需要任何相關(guān)的科技知識背景,，就能夠了解虛擬現(xiàn)實技術(shù)的過去、現(xiàn)在和未來,。

全書從虛擬現(xiàn)實的概念解釋,，虛擬現(xiàn)實的商業(yè)化和現(xiàn)實中的應(yīng)用等角度進行闡釋，同時介紹了VR和AR的整個產(chǎn)業(yè)歷史和現(xiàn)狀,，分析市場上主流設(shè)備的特點與得失,，用簡單易懂的語言描繪了虛擬現(xiàn)實行業(yè)的方方面面，以及它給世界帶來的變化,。