全息头盔如何进入另一个世界?

当虚拟现实全息头盔成为现实,走进你的生活,你会用它做什么?废话,当然是为了玩游戏。

现在轮到你去太空了。扣上头盔,你会发现自己在一个气闸里。身体轻轻向前扑腾,气闸门无声无息地滑开。在它前面是一个失重的尘埃室。当你快要飘到天花板的时候,你下意识的低下头。面具外,双手慢慢支撑天花板作为缓冲。再次游过几个房间后,你终于进入太空了。没有地板,没有墙壁,没有天花板,只有冰冷、空旷、令人恐惧的黑色虚空和四面八方的星星,以及这个废弃空间站漂浮的碎片。

一瞬间,你感到一阵恐慌,担心自己会失去控制,进入永恒的黑暗。幸运的是,你不必惊慌失措地寻找氧气来生存,你的生命并没有受到真正的威胁。这种紧张大多是错觉的产物。植根于头盔,不是宇航服上的头盔,而是Oculus Rift虚拟现实头盔。本文开头的描述来自第一批使用头盔玩太空冒险游戏的用户。

虚拟现实技术最早是以“沉浸式计算机显示”的形式出现的,这个想法可以追溯到20世纪60年代初。当时,美国摄影师莫顿·海利格(Morton Heilig)创造了“街机体验”(arcade experience),利用电影技术为观众营造了一个想象中的曼哈顿之旅。他创造性地在座椅和扶手上加入了振动功能,让观众体验了一次有趣的立体之旅——当观众在车流中改变速度时,连风速也随之改变。为了进一步增强真实感,汽车释放的烟雾和路边披萨店的气味也会适时释放。这是首次成功创建被动虚拟现实体验。1962年,莫顿·海利格申请了“体验剧场”的感应刺激器专利,为他赢得了“虚拟现实之父”的美誉。

在1965的计算机图形处理研讨会上,时任美国国防部高级研究计划局信息处处长的伊万·萨瑟兰(ivan sutherland)做了题为《终极显示》的报告,从计算机显示和人机交互的角度提出了模拟现实世界的想法。这份报告提出了虚拟现实技术的基本方案,因此被认为是虚拟现实技术的里程碑。1968年,伊万·萨瑟兰发明了名为“达摩克利斯之剑”的虚拟现实头盔设备,使虚拟现实设备便携化。此后,他的研究得到了美国军方的资助,人机交互技术被用于宇航员的操作训练。

上世纪80年代,个人电脑的兴起引发了人们对家用小型虚拟头盔的期待,许多科幻小说和电影都涉及了虚拟现实。虽然书卖得好,票房也卖得好,但实际产品还是不见踪影。直到上世纪90年代,才出现了一些面向大众的虚拟现实设备。比如1991年,英国有一款名为“虚拟世界1000CS”的头戴式设备,体积极其庞大,人们戴着它就像戴着吸尘器一样。在20世纪90年代初,孩之宝花费了5900万美元和3年多的时间开发了一款名为“家庭虚拟现实系统”的控制台和头盔,但由于市场反应不佳,它不得不放弃该项目。更多时候,虚拟现实产品会因为技术问题而失败。1996年,任天堂推出了虚拟男孩(Virtual Boy),这是一款电子游戏机,售价180美元。然而,消费者认为三维图形效果单调,虚拟现实头盔仅显示单调的红色,分辨率较低。目镜震动,让人头晕,腰酸。最终《虚拟男孩》只卖了不到80万套。

在过去的几十年里,虚拟现实技术停滞不前的主要原因是计算、显示和跟踪能力达不到要求。虚拟现实是一项计算资源密集型技术,家用电脑、手机、游戏机根本无法应对,导致这项技术的可移植性不够。而且由于缺乏高分辨率的显示技术和精确的头戴追踪设备,虚拟现实技术很难创造出逼真的虚拟体验。

然而,近年来,随着高性能微处理器的突破、移动宽带技术的爆炸式发展和移动传感技术的进步,虚拟现实技术正在大踏步前进,硬件设备的重量越来越轻,效果越来越逼真,成本越来越便宜。从软件的角度来看,家用虚拟现实设备已经跨越了一个转折点。

2012年,虚拟现实头盔设备Oculus Rift通过众筹网站筹集了240万美元。一年后,脸书以23亿美元收购了开发头盔的公司。除了电子游戏公司竞相与之合作,其他行业也迅速跟进:电影《Zero》是第一部专门为Oculus Rift头盔拍摄的第一人称360度电影;摇滚乐队酷玩乐队最近发布了现场表演的虚拟现实版本。一家公司在传奇足球教练迈克·迪特卡(Mike Ditka)的支持下,开始了针对运动员的虚拟现实训练计划;福特的汽车工程师使用Rift测试新车设计的3D模型;万豪酒店推出了虚拟现实电话亭,让潜在顾客足不出户就能体验环游世界的旅程。美国国防高级研究计划局(DARPA)在网络可视化工具中使用Rift头盔来防止网络攻击。总之,虚拟现实技术可以用于军事训练、医疗、在线教育等诸多领域,但最直接的是价值数千亿美元的游戏产业,玩家非常愿意以新颖的方式体验游戏。