編者按：人類有許多夢想，一些夢想已經變為現實，而有一些夢想也許永遠都不可能實現。然而有一種技術卻能使這些夢想全部在感知中實現，這就是虛擬現實技術。

　　虛擬現實技術是當今全球最前沿的科學技術之一，大批世界科技巨頭視其為座上賓，其中包括谷歌、蘋果、三星、新力等知名科技企業。不少的創業者也紛紛介入虛擬現實産業，試圖闖出一片天地。

　　日前，海南幾名創業學子研發出“Laputa VR”（“天空之城”浸入式虛擬現實眼鏡），使得海南也搭上了這熱門科學技術的列車。那麼，究竟這所謂的虛擬現實技術是什麼？未來我們在哪些領域能看到它的身影？為此，“新知·探索”科普專欄特為讀者揭開虛擬現實的神秘面紗。

　　什麼是虛擬現實？

　　讓人類暢遊于虛擬世界

　　虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR；又譯作靈境、幻真）是近年來出現的高新技術。虛擬現實是一項綜合整合技術，涉及電腦圖形（CG）技術、電腦倣真技術、人工智慧、傳感技術、顯示技術、網路並行處理等技術的最新發展成果，是一種由電腦技術輔助生成的高技術模擬系統。

　　虛擬現實中的“現實”是泛指在物理意義上或功能意義上存在於世界上的任何事物或環境，它可以是實際上可實現的，也可以是實際上難以實現的或根本無法實現的。而“虛擬”是指用電腦生成的意思。因此，虛擬現實是指用電腦生成的一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關於視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，使人作為參與者通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環境中，並操作、控制環境，自然地實現對虛擬世界進行體驗和交互作用。此外，在使用者進行位置移動時，電腦可以立即進行複雜的運算，將精確的3D世界影像傳回産生臨場感。

　　雖然虛擬現實目前仍然只是一項趨勢化的未來技術，但人類早在50多年前已經開始了對它的探索。在上世紀60年代初，隨著電腦輔助設計技術的發展，人們開始研究身歷聲與三維立體顯示相結合的電腦系統。80年代，電腦科學家Jaron Lanier提出了“虛擬現實”的觀點，目的在於建立一種新的用戶界面，使用戶可以置身於電腦所表示的三維空間資料庫環境中，並可以通過眼、手、耳或特殊的空間三維裝置在這個環境中“環遊”。

　　2014年4月，谷歌發佈了一款“拓展現實”的眼鏡，雖然這跟我們普遍意義上的VR有些區別，但是在人機交互、開拓全新的現實視野上，谷歌眼鏡似乎又帶起了一陣風潮。2014年3月，Facebook以20億美元的高價收購了Oculus公司，讓用戶們對VR設備的熱情在不斷地被刺激膨大，同時也帶動了大量的創業者和風投先後介入虛擬現實産業，各類頭戴式顯示設備、虛擬現實眼鏡架、增強現實眼鏡、全息眼鏡紛紛問世，騰訊、樂視也紛紛傳出了正在研發虛擬現實設備的消息。

　　虛擬現實的革命性在哪？

　　改變我們對真實世界的感知

　　虛擬現實技術是當今全球最前沿的科學技術之一，大批世界科技巨頭視其為座上賓。包括新力、Facebook、HTC、Valve等公司均將其視為下一代遊戲、社交、娛樂元素，明年我們將看到大量的虛擬現實設備上市。

　　有相關評測機構預測，VR設備將成為谷歌眼鏡和蘋果的Apple Watch等穿戴設備後又一個新的引爆點。有專家認為，預期VR裝置的銷售量在2016年將可望躍升至1400萬台，在未來五年將迅速增長，到2020年市場規模或突破千億元。

　　人們不禁要問，如火如荼的虛擬現實技術真正的革命性在哪？為什麼很多科技大佬都認為其是一場顛覆性的技術創新？

　　我們可以借助科幻電影《駭客帝國》中的場景來探尋對這個問題的答案。影片前部分講述網路駭客“尼奧”發現看似正常的現實世界實際上是由一個名為“矩陣”的電腦人工智慧系統控制的。“矩陣”利用基因工程人工製造人類，然後把他們接上矩陣，讓他們在虛擬世界中生存。

　　從電影中我們看到，一個現實中幾乎被戰爭摧毀的世界，可以讓被電腦控制的人造人類感覺到自己生活在一個和諧、正常的真實世界中。而這恰恰是虛擬現實技術真正的革命性所在：它改變了人類對真實世界的感知。一直以來，我們眼睛看到的都是真實存在的世界，眼睛看到了什麼世界中就會存在什麼。而虛擬實現則首次從技術上能夠改變人類的視覺，也包括改變人類的聽覺與觸覺，可以給人類展現一個全新的虛擬世界。

　　同時，它的出現為人類認識世界開闢了一條新途徑。用戶可以用自然方式與虛擬環境進行交互操作，改變了過去人類除了親身經歷，就只能間接了解環境的模式，從而有效的擴展了自己的認知手段和領域。

　　虛擬現實可應用的領域有哪些？

　　旅遊、教育培訓、遠端醫療等領域

　　穿戴好虛擬現實設備，借助燈光、氣氛的烘托，“穿越”到青銅器時代，參與古人的祭祀太陽儀式。近日，大英博物館通過虛擬現實技術讓遊客“進入”青銅時代，讓人們感受了一次虛擬旅遊帶來的新奇體驗。

　　其實，近年來，隨著電腦硬體軟體技術的發展以及人們越來越認識到它的重要作用，虛擬技術在各行各業都得到了不同程度的發展，並且越來越顯示出廣闊的應用前景。比如在遊戲領域，Oculus通過電腦和遊戲機配合運作，可讓玩遊戲的用戶有身臨其境的效果，這一技術最終促成了Oculus被Facebook 20億美元天價收購。又如：杭州大學開發的虛擬故宮遊玩系統，美國佐治亞理工學院開發出虛擬動物園的大猩猩系統，賓夕法尼亞大學研究製成虛擬現實人傑克等都是虛擬現實得以實現的例子。此外，由於虛擬現實技術的實時三維空間表現能力、人機互動式的操作環境以及給人帶來的身臨其境的感受，它在軍事和航太領域的模擬和訓練中起到了舉足輕重的作用：虛擬戰場、虛擬城市、甚至“數字地球”，無一不是虛擬現實技術的應用。虛擬現實技術將使眾多傳統行業和産業發生革命性的改變。

　　虛擬現實技術顛覆了人類眼睛的視覺效果，因此它能爆發出很多令人興奮的應用空間。除此之外，虛擬現實技術還將在教育培訓、遠端醫療、網路購物等多方面打造出前所未有的極佳的用戶體驗，正如Facebook創始人扎克伯格在鉅資收購Oculus時做出的感嘆：“想像未來的學生和老師都坐在虛擬的教室中，病人和醫生能夠遠端面對面交談，我們甚至能夠在一家虛擬商店中閒逛選擇自己喜歡的商品——這些在自己家裏就能全部完成。”