VR是“黑科技”，還是科技的未來？

屠麗美+劉揚

虛擬現(xiàn)實（VirtualReality，簡稱VR）技術已經成為當下的一個科技熱詞，而前不久召開的谷歌開發(fā)者大會則將各界對于虛擬現(xiàn)實的關注熱度又推向一個新高度。到底VR技術是一種看起來很酷但距離現(xiàn)實很遠的“黑科技”，還是一種已經可能從多個層面改變人類的軍隊作戰(zhàn)、裝備研發(fā)、醫(yī)療以及娛樂方式的高科技呢？針對這一系列問題，記者近日采訪了包括中國虛擬現(xiàn)實領域頂級專家趙沁平院士在內的數(shù)位專家。

VR頭盔已發(fā)展到什么水平？

谷歌在日前舉行的開發(fā)者大會上推出了VR平臺Daydream。據(jù)谷歌公司介紹，DayDream優(yōu)化了VR算法，能夠有效降低延遲、減少眩暈感，并可以大幅提升表現(xiàn)性能。由于DayDream是建立在AndroidN系統(tǒng)基礎上的，所以能夠支持智能手機。同時，DayDream也支持頭戴設備，谷歌在現(xiàn)場推出了自己的VR頭盔的參考設計圖。

目前，市面上較熱的頭戴式顯示設備主要有電腦+VR頭盔形態(tài)的Oculus和HTCVive、手機+頭盔形態(tài)的Gear，還有微軟的一體式AR頭盔形態(tài)的Hololens。不過，即便是目前最被業(yè)界看好，認為已經具備全面進入消費市場條件的VR頭盔設備，實際上也沒有全面邁過技術門檻。與此同時，VR頭盔的體積比較大，便攜性不強。而且VR技術也需要專門的內容生產商來供應，目前還遠遠不夠完善。此外，至今仍未有一款銷售數(shù)量達百萬級別的明星VR產品出現(xiàn)。

中國電子科學研究院VR方向負責人楊陽朝博士對記者表示，目前面向用戶的產品，主要為外接式頭戴設備和移動端頭顯，而這些頭盔仍存在一定技術問題。外接式頭戴設備因受限于頭盔的處理能力，所以不得不連接一個高性能主機來進行處理，且受數(shù)據(jù)線的束縛，也導致這類產品的售價較高，很難被一般用戶接受。移動端頭顯為頭盔加智能手機的方式，雖然成本較低，但受限于手機的分辨率、處理能力、傳輸帶寬、電池續(xù)航等問題，只能進行比較簡單的娛樂項目，它可能也不是未來的發(fā)展方向。在VR內容制作這一塊也有很多需要解決的問題。美國公司TheVoid推出一種沉浸式的游戲體驗，在游戲中，體驗者穿戴各種設備后，既可以沉浸在虛擬場景之中，也可以看到其他體驗伙伴在游戲中的角色。不過，目前普通用戶想在家達到這種效果還比較困難，只能在高端體驗店進行離線體驗。還有一個影響VR產業(yè)很重要的因素就是可穿戴設備關鍵技術的突破，隨著VR技術的成熟和成本的下降，它必將給各行各業(yè)帶來巨大的改變，也會逐漸滲透到我們生活的方方面面。我們有理由相信未來VR設備將不僅僅作為配件存在，還有可能成為下一個移動終端和計算平臺。

只能娛樂，那是謠傳

VR技術這么先進，但在一些人眼中，它可能就是一個能帶給人們更真實更具有交互體驗的娛樂設備。這是真的嗎？中國工程院院士、虛擬現(xiàn)實技術與系統(tǒng)國家重點實驗室主任趙沁平表示，雖然虛擬現(xiàn)實技術是隨著這幾年臉譜、谷歌、微軟等互聯(lián)網巨頭開始研制相關產品而迅速進入大眾視野的，但實際上，早在上世紀60年代，虛擬現(xiàn)實的概念和技術就已提出，上世紀80年代起，發(fā)達國家就已開始發(fā)展和應用這項技術。

據(jù)趙沁平介紹，虛擬現(xiàn)實技術最早進入的應用領域就是軍事等戰(zhàn)略領域，近幾年才開始走入大眾消費領域。美國是最早將虛擬現(xiàn)實技術應用于軍事領域的國家。上世紀80年代初，美國就研發(fā)了Simnet系統(tǒng)，把美國和歐洲一些國家的軍事仿真設施用網絡連接起來，進行異地軍事訓練。它可以連接各種各樣的飛行器和車輛模擬器，即使分隔數(shù)千里，兩地的飛行員也可以進行實時交互對抗訓練。據(jù)他介紹，“最近，美國又開發(fā)出軍用虛擬現(xiàn)實頭盔，可以把整個戰(zhàn)場的數(shù)據(jù)在后臺處理后全部推送到單兵佩戴的頭盔上，使每個士兵都能感知整個戰(zhàn)場的態(tài)勢”。

裝備制造領域也比較早地應用了虛擬現(xiàn)實技術。上世紀90年代，波音777飛機的管線設計采用這一技術，大幅度降低了成本，縮短了研制周期。趙沁平說，裝備制造領域目前應用虛擬現(xiàn)實技術較多的是汽車制造業(yè)。

虛擬人體是虛擬現(xiàn)實的一個終極目標？

2016年被稱為虛擬現(xiàn)實的元年，因此外界對于這一技術未來的發(fā)展模式與方向有著眾多討論。楊陽朝表示，有一種觀點認為，VR可能是一個過渡性產品，未來的發(fā)展方向可能是增強現(xiàn)實技術（AR），也就是在真實環(huán)境中加入虛擬的信息，目前美國的高科技公司MagicLeap投入數(shù)十億資金正在研發(fā)這一技術，雖然還沒有發(fā)布過產品樣品，但已經受到全世界的廣泛關注。但在目前公開公布的設計視頻中我們可以看到，該產品可以讓處在真實環(huán)境中的人突然看到一個僵尸或者迎面撞過來的卡車、躲在桌下的機器人。據(jù)他介紹，最方便理解目前AR的應用，就是在國際游泳大賽直播中，每當運動員將要打破世界紀錄時，泳池里會出現(xiàn)一條代表世界紀錄與運動員同步運行的線，這條線在游泳池中并不存在，現(xiàn)場觀眾也無法看到，它實際上就是AR特色技術的一種現(xiàn)實應用。楊陽朝認為，未來也可能會出現(xiàn)VR與AR共存。此外，目前還有一種說法是MR，也就是混合現(xiàn)實技術，這種技術結合了VR與AR的特點，既可以將真實的人放到虛擬的場景里去，也可以在真實的場景里加入虛擬的現(xiàn)實，未來這些技術很有可能并行發(fā)展。

趙沁平認為，在醫(yī)學領域，虛擬人體是基礎。據(jù)他介紹，虛擬人體是對真實人體進行動靜態(tài)多源數(shù)據(jù)采集，并通過幾何、物理、生理和智能建模，構建的數(shù)字化人體。人體各種尺度單元的生理模型和人腦及其智能特征模型是VR的終極研究目標；人體微觀尺度單元的微秒級過程的仿真和千億級數(shù)量腦神經元系統(tǒng)的模擬是對計算能力的巨大挑戰(zhàn)?！皻W盟委員會與美國政府提出的‘腦計劃實際上就是要通過采集人腦的動靜態(tài)數(shù)據(jù)來構造人腦模型，虛擬人腦?！壁w沁平說。趙沁平對虛擬人體的愿景是：孩子一出生，就為其構建一個與其同步成長的完全等同的數(shù)字化虛擬人體，作為其一生的健康檔案和醫(yī)療實驗體。

中科院自動化所研究員王飛躍表示，VR的終極目標就是提高效率。VR技術當然會應用到國防領域。將來打仗，最需要環(huán)境感知能力。想想偵察手段的發(fā)展，從以前的偵察兵到現(xiàn)在的無人機、偵察衛(wèi)星，對戰(zhàn)爭環(huán)境了解得越準確，打仗就越有把握，所以未來的戰(zhàn)爭是“虛擬戰(zhàn)爭、可視化的戰(zhàn)爭”。而在工業(yè)生產方面，如果實現(xiàn)全場景可視化，就可以進行精確管理，工廠效率自然會提高。