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还记得今年浙江省的高考作文题吗？当VR（虚拟现实）逐渐成为现实的一部分，如何面对VR技术构建的新世界，成为了一个值得我们深思的问题。而在这之前，我们首先要知道另一些问题的答案：VR究竟是什么？VR创造的世界，到底有多真实？VR的出现，会让我们的世界变得更美好，还是更危险？
今年最让人翘首企盼的电子产品是什么？对很多人来说，答案不再是新的iPhone或是某款智能手机，而是最新的智能VR设备！
VR是Virtual Reality的缩写，中文译作“虚拟现实”。虽然这个带着浓厚科幻感的词语最近才开始频繁地出现在我们周围，但事实上，“虚拟现实”的理念和技术有着比手机更长的历史。早在1950年，科幻小说里就出现了类似今天“头戴护目镜式”VR设备的设想。美国科学家Ivan Sutherland和他的学生更是在1968年就发明了第一台头戴式VR设备。而如今人手不离的手机，直到1973年才由摩托罗拉的Martin Cooper拨出第一个电话。
虽然VR的起步早，但它的发展速度却远不如手机。这背后的原因，从技术角度来看，主要是对声音和图像这两种媒介的处理难度不同。我们可以直观感受一下：在电脑上对比一首长五分钟的歌曲和一段长五分钟的视频，绝大多数情况下，视频所占的存储空间要比歌曲大不少。在存储和传输时，计算机要先把图像快速“压缩”，使其所占存储空间变小，播放的时候再快速“解压缩”，这对计算机的硬件要求可是不小的考验。同时，为了让硬件合理运转，还需要软件程序的帮忙。对于电子产品，硬件性能就好比习武之人的“内功”，将这些硬件充分应用的软件，则相当于“招式”。没有深厚的“内功”，再好的“招式”也施展不出来。硬件水平不足，VR的发展自然是“巧妇难为无米之炊”。前几年智能手机的兴起，引发了一波硬件发展的狂潮。恰巧，智能手机的硬件“内功”，也适合用来练VR这门“功夫”。最简单的VR设备Google Cardboard，就是普通的智能手机加一副“护目镜”。使用时，只需将智能手机放在里面，点开手机里的VR应用或专门的VR视频，图像就会转化成3D效果，手机的感应设备则开始追踪人身体的移动，并将信号传给处理器，图像就会随我们的身体姿势而变化了。这样的技术其实我们并不陌生，百度地图等地图软件里的3D街景功能就是简化的VR。在街景地图里，我们移动鼠标改变观察的视角；而在VR设备下，我们不再移动鼠标，而是移动头部和身体。
说到这里，你可能觉得自己心目中的VR并非如此。既然叫“虚拟现实”，不应该是我们戴上VR设备就觉察不到跟现实的区别吗？为什么我们还是能分辨VR世界和真实世界的区别？这是因为我们的大脑和感官系统非常精密，当前的技术还无法欺骗到机智的我们。拿人类的五感（视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉）来说，现在的科技还无法准确有效地模拟各种味道和触觉。所以在VR的世界里，我们看得到花朵但闻不到花香，听得到小猫小狗的叫声却无法抚摸到它们的身体。即便是看和听，我们还是能觉察出最顶尖的录音和现场演奏的差别，而3D电影也没有逼真到能让我们跟真实世界混淆的地步。
尽管“虚拟现实”没想象得那么“现实”，当下的VR技术也已经大有可为。在最近大火的游戏《口袋妖怪GO》（Pokémon GO）中，捉小精灵时，把虚拟的小精灵叠加到现实环境的背景中，就是运用了AR（Augmented Reality，中文译作“增强现实”）模式。比起“虚拟现实”，“增强现实”需要的技术更加简单，就是将虚拟的图像、信号和现实叠加。即便是这样简单基础的技术，也已经足以引发全球人民捕捉小精灵的热潮。而今年十月即将随着Sony PlayStation VR头戴设备发布的多款VR游戏，则有着更为“高大上”的图像、音乐和游戏情节。在Sony六月中旬的发布会上，这些炫酷的VR游戏预告片在全场尖叫声中，勾起了全球玩家的期待。
除了游戏，VR技术在别的领域也有着巨大的应用潜力。从去年开始，斯坦福大学利用VR设备对学校橄榄球队员进行训练，模拟在球场上实战的效果。无独有偶，美国空军在1982年就开始研究将VR技术应用于部队的训练，军人头戴VR设备，在模拟的战场环境中执行任务，既得到了训练，又保证了安全。我所在的佐治亚理工学院，则对学校环境进行了3D建模，让不能实地来校园访问的同学，可以带上VR设备来一次虚拟的校园之旅。在观看校园景色的同时，还会有字幕和旁白进行讲解。
历经数十年发展的VR技术，虽然在最近开始了爆炸式的发展，但其实还处在非常初级的阶段。就像赢了围棋世界冠军的AlphaGo离全面匹敌人类的人工智能还有非常遥远的距离一样，当前的VR技术要想完全做到以假乱真，也还有很长的路要走。首先要克服的问题就是全部模拟出人类的“五感”。要做到这一点，我们需要了解人类大脑的运行机制，嗅觉、味觉和触觉的神经工作机制，然后发明出对应的模拟技术。所以，无论是从人工智能角度还是虚拟现实角度，科幻小说里无所不能的人工智能模拟出一个环境将人类囚禁其中的情景，在短期内是很难出现的。对于VR技术，眼前要担心的，恐怕是马上会有一大批VR游戏上瘾的玩家出现。不信？我同学刚发微信催我一起去抓小精灵呢。
今年最让人翘首企盼的电子产品是什么？对很多人来说，答案不再是新的iPhone或是某款智能手机，而是最新的智能VR设备！
VR是Virtual Reality的缩写，中文译作“虚拟现实”。虽然这个带着浓厚科幻感的词语最近才开始频繁地出现在我们周围，但事实上，“虚拟现实”的理念和技术有着比手机更长的历史。早在1950年，科幻小说里就出现了类似今天“头戴护目镜式”VR设备的设想。美国科学家Ivan Sutherland和他的学生更是在1968年就发明了第一台头戴式VR设备。而如今人手不离的手机，直到1973年才由摩托罗拉的Martin Cooper拨出第一个电话。
虽然VR的起步早，但它的发展速度却远不如手机。这背后的原因，从技术角度来看，主要是对声音和图像这两种媒介的处理难度不同。我们可以直观感受一下：在电脑上对比一首长五分钟的歌曲和一段长五分钟的视频，绝大多数情况下，视频所占的存储空间要比歌曲大不少。在存储和传输时，计算机要先把图像快速“压缩”，使其所占存储空间变小，播放的时候再快速“解压缩”，这对计算机的硬件要求可是不小的考验。同时，为了让硬件合理运转，还需要软件程序的帮忙。对于电子产品，硬件性能就好比习武之人的“内功”，将这些硬件充分应用的软件，则相当于“招式”。没有深厚的“内功”，再好的“招式”也施展不出来。硬件水平不足，VR的发展自然是“巧妇难为无米之炊”。前几年智能手机的兴起，引发了一波硬件发展的狂潮。恰巧，智能手机的硬件“内功”，也适合用来练VR这门“功夫”。最简单的VR设备Google Cardboard，就是普通的智能手机加一副“护目镜”。使用时，只需将智能手机放在里面，点开手机里的VR应用或专门的VR视频，图像就会转化成3D效果，手机的感应设备则开始追踪人身体的移动，并将信号传给处理器，图像就会随我们的身体姿势而变化了。这样的技术其实我们并不陌生，百度地图等地图软件里的3D街景功能就是简化的VR。在街景地图里，我们移动鼠标改变观察的视角；而在VR设备下，我们不再移动鼠标，而是移动头部和身体。
说到这里，你可能觉得自己心目中的VR并非如此。既然叫“虚拟现实”，不应该是我们戴上VR设备就觉察不到跟现实的区别吗？为什么我们还是能分辨VR世界和真实世界的区别？这是因为我们的大脑和感官系统非常精密，当前的技术还无法欺骗到机智的我们。拿人类的五感（视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉）来说，现在的科技还无法准确有效地模拟各种味道和触觉。所以在VR的世界里，我们看得到花朵但闻不到花香，听得到小猫小狗的叫声却无法抚摸到它们的身体。即便是看和听，我们还是能觉察出最顶尖的录音和现场演奏的差别，而3D电影也没有逼真到能让我们跟真实世界混淆的地步。
尽管“虚拟现实”没想象得那么“现实”，当下的VR技术也已经大有可为。在最近大火的游戏《口袋妖怪GO》（Pokémon GO）中，捉小精灵时，把虚拟的小精灵叠加到现实环境的背景中，就是运用了AR（Augmented Reality，中文译作“增强现实”）模式。比起“虚拟现实”，“增强现实”需要的技术更加简单，就是将虚拟的图像、信号和现实叠加。即便是这样简单基础的技术，也已经足以引发全球人民捕捉小精灵的热潮。而今年十月即将随着Sony PlayStation VR头戴设备发布的多款VR游戏，则有着更为“高大上”的图像、音乐和游戏情节。在Sony六月中旬的发布会上，这些炫酷的VR游戏预告片在全场尖叫声中，勾起了全球玩家的期待。
除了游戏，VR技术在别的领域也有着巨大的应用潜力。从去年开始，斯坦福大学利用VR设备对学校橄榄球队员进行训练，模拟在球场上实战的效果。无独有偶，美国空军在1982年就开始研究将VR技术应用于部队的训练，军人头戴VR设备，在模拟的战场环境中执行任务，既得到了训练，又保证了安全。我所在的佐治亚理工学院，则对学校环境进行了3D建模，让不能实地来校园访问的同学，可以带上VR设备来一次虚拟的校园之旅。在观看校园景色的同时，还会有字幕和旁白进行讲解。
历经数十年发展的VR技术，虽然在最近开始了爆炸式的发展，但其实还处在非常初级的阶段。就像赢了围棋世界冠军的AlphaGo离全面匹敌人类的人工智能还有非常遥远的距离一样，当前的VR技术要想完全做到以假乱真，也还有很长的路要走。首先要克服的问题就是全部模拟出人类的“五感”。要做到这一点，我们需要了解人类大脑的运行机制，嗅觉、味觉和触觉的神经工作机制，然后发明出对应的模拟技术。所以，无论是从人工智能角度还是虚拟现实角度，科幻小说里无所不能的人工智能模拟出一个环境将人类囚禁其中的情景，在短期内是很难出现的。对于VR技术，眼前要担心的，恐怕是马上会有一大批VR游戏上瘾的玩家出现。不信？我同学刚发微信催我一起去抓小精灵呢。