e-works数字化企业网  »  文章频道  »  基础信息化  »  IT综合

如何“虚拟”出“现实”?

2016/8/9    来源:e-works    特约撰稿人:解语花      
关键字:虚拟现实  VR  人工智能  
哲学家总是把明白人弄糊涂,“存在就是被感知”,这是主教兼哲学家贝克莱说的,物理学家兼哲学家马赫则说“物体是感觉‘要素’的复合”,普通老百姓本来不会被这些名言弄糊涂——存在就是现实,不过就是自己的感觉罢了!但今天对“虚拟现实”这个时髦玩艺就真有些弄不明白了,现实如何去虚拟呢?
    哲学家总是把明白人弄糊涂,“存在就是被感知”,这是主教兼哲学家贝克莱说的,物理学家兼哲学家马赫则说“物体是感觉‘要素’的复合”,普通老百姓本来不会被这些名言弄糊涂——存在就是现实,不过就是自己的感觉罢了!但今天对“虚拟现实”这个时髦玩艺就真有些弄不明白了,现实如何去虚拟呢?
 
乔治?贝克莱(1685-1763)       恩斯特?马赫(1838-1916)
 
    人是依靠感觉而感知世界的,细想一下,从视、听、触、闻等途径感官去模仿对一个物体对象的感觉,大休是可行的,比如假花就可以以假乱真的,假币真假难辨,但如何“虚拟”出“现实”而能使人乱真呢?现实就是整个世界,你能“虚拟”出一个世界?是的,有人是这样想的,也正在这样做,如果你的所有感觉都“沉浸”在一个虚拟世界中,你就难分“现实”的真假了。
 
    从贝克莱的观点看,人确实是通过自己的感觉与外界打交道的,因此人的视、听、触、闻等本身就可以看作是对现实的一种“虚拟”,所以在技术上要做到对某种感觉的“欺骗”并不太难,比如你看电影时,你就能从视觉、听觉中深入其境,与影中人物同哭同笑,但是要使人具有一种真实的环境和实物的存在“感觉”,却非易事,按照马赫的看法,你得把所有的感觉复合起来构成对象才能是一个“物体”,所以如果说要对现实的“虚拟”,就要求一种全感觉综合的复杂合成,“虚拟现实”最基本的要求就是将这些技术化了的感觉的“要素”复合成一个统一的时空环境,人能沉浸其中面得到一种“真实”感。
 
虚拟现实技术
 
虚拟现实技术
 
    虚拟现实的第一步就是要把你所有的感觉器官全部封闭、控制起来,所以虚拟现实是基于个人的综合性电子设备,“电子头盔”就是最基本的一种,电子头盔接管你的头部感观上的全部信息通道,提供三维全方向的影、音等感官虚拟环境。由于这种全封闭性,电子头盔能够提供比3D电影、球幕电影等更真实的现埸感。
 
    虽然视觉和听觉是人从外界获得信息最主要的通道,但视、音频不能提供实体感,是人的触觉提供最基本的实物感觉,这在虚拟技术上就是由各种复杂的电子传感器、交互设备等提供的,其中电子手套是最基本的一种,比如你戴着电子头盔看到了一堆火,然后用自己戴着电子手套的手伸过手去,就能感到手上热度或灼痛,这时你就会体验到“这是真的”的奇妙了。虚拟现实技术不只是3D影像等构成的虚拟场景,还可以提供气味、温度、湿度等感觉,甚至于物体的软、硬、滑、糙等触感,都有是可以实现的。
 
    但这远远不够,一个身在其中的真实感不仅是来自对环境的被动感觉,还要能与环境互动,交流和互动的技术就难多了,比如用人用语言这样一种信息通道进行互动交注是最基本的行为,但在人工智能中研究中,人、机语的言交流至今仍是一个高难课题。对“虚拟现实”来说,人与“环境”的互动最主要的就是人的运动,也就是要在虚拟环境中的人有自身的运动空间感、平衡感、和物体感,我们都知道盲人或聋人虽然缺少了一、两种感官机能,但其它的感官、特别是运动方向感、接触力度感等可以一定程度上弥补视、听信息上的缺失,一根盲杖就可以行天下,所以运动感是人对环境实在性的基本感觉,这也就是虚拟现实技术中的最困难的部份,这方面的研究大多还处在开发之中。
 
    在虚拟环境中的运动主要表现的就是力度和方向,这首先要求能捕获你的全身运动状态并返回相应的力度和方位,比如你在虚拟现实中去打回一个球,这与一般的屏幕电子游戏不同,你不仅要有球来去方向的运动感,还要有一种回击球的力度感。所以在虚拟现实中,你的头、肩、臂、腰、肢各处都会安装各种传感器,捕捉你的全身运动信息交由计算机处理,然后及时返回各种感官信号、包括身、肢上由互动设备产生的力度和方向,这才能使你得到一种运动互动的真实性。
 
    “虚拟现实”(virtualrealityVR)实际上是一个很广泛的概念,现在大家碰到的主要是指目前阶段上能达到的“虚拟现实技术”,虚拟现实技术需在大量不同层次上的元素、信息、器件的交互处理,虽然在某些具体技术不难做到,但多种感觉的交互需要多种技术手段和计算机的综合处理,这种复杂性对现在的各种技术能力都是很大的挑战。这要求深入到对人的感观觉、感知的过程和性质更多的了解,不仅是技术上的,也是不同的学科在理论和实践上的交叉。
 
    虚拟现实与人工智能有很多共同的东西,基本的不同在于,人工智能主要在于信息处理的智能化,虚拟现实则重在信息的获得,转换和重现,人工智是模仿人的智能面对现实,虚拟现实则是模仿现实去面对人,简单地说,一个是假人乱真物,另一个则是假物乱真人。
 
    推广开来看,虚拟现实技术远不是消闲、娱乐、游艺上的应用,虚拟现实在教学、训练、工程设计等行业和各种仿真研究中具有很大的使用价值,比如,军事训练、外科手术练习、学生实习、飞机、航天、车、船驾驶训练、博物馆和图书馆中的历史、地理、宏观、微观、仿真场景等等。虚拟现实技术与人工智能相结合,正在涌现很多具有发开发性的应用,比如“虚拟现实艺术”、“增强现实”等,这此方向有的还只是开端,但来势不难可估量,这些一方面与个人的具体性密切相关,在人的基本观念上发生影响,别一方面这些技术是建立在高科技的支持上,所以给社会、经济生活带来的影响不仅在不断地发展,更不断地提出了新的问题甚至是对人的创造能力和适应能力的挑战。
 
    人的现实性是一个意义深远的课题,往往貌似简单,却意味无穷。比如有一种游戏叫“平行实境游戏”(AltemateRealityGamingARG),就是以现实世界为场景作游戏,在现实中进行“游戏”,人同时处在真实的环境和虚拟的游戏中,所以叫做“平行”的游戏,其实儿童的“躲猫猫”就是这样,电影“甲方乙方”、“私人订制”也算是,更进一步就是在现实中引入虚拟现实,这就是所谓的“增强现实”(AugmentedReality,VR)。
 
    比如在你的办公室里出现虚拟但可以互动的现场会议,我们在科幻电影中见到很多了。最近,一款AR手机游戏“PokemonGo“(中文名“精灵宝可梦GO”或“口袋妖怪GO”)在正引发全球游戏热潮,“精灵宝可梦GO”是基于手机卫星定位(GPS)的增强现实游戏,通过手机在真实地理位置上出现虚拟的“精灵”(宠物、怪兽)和道具,玩家以训练师和主人角色在现实与虚拟相结合的环境中发现、捕捉、宠养各种不同的精灵,玩家角色的升级和相互进行交换、斗争等社交活动等,具有很强的参与性与刺激性。
 
    过去常说,人即在现实中,也在游戏中,现在还可以在现实与虚拟的混合中,虽然“虚拟”与“现实”是对立的观念,但又会在观念上和事实上发生混淆,英文中虚拟的(virtual)这个词就一种“实际上有效”的意义,就是说形式上是虚的但却是有实际效果的意义,或者指形式与实质不符的意义,比如virtualheight就是(无线天线的)“有效高度”,这就是实际的,因此“虚拟现实”这个词虽然说形式上是虚的,但对人的感觉产生的实际效果是却乱真的。
 
    俗语说,人生如戏,就是说现实与虚拟无分真假,这是常人的智慧,西方哲人的探讨止于感觉,中国哲人庄子则讲过人、相梦的超越交互,在这些并非无意义的浮思联想上,“虚拟现实”这个概念带来的实际价值和启发比我们能想到的要多得多。
 
责任编辑:李欢
本文为e-works原创投稿文章,未经e-works书面许可,任何人不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用。如已是e-works授权合作伙伴,应在授权范围内使用。e-works内容合作伙伴申请热线:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐