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沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

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  文/董飛

  “你選擇紅色藥丸還是藍色藥丸?”,影片黑客帝國拋出了這樣一個令人深思的問題。想象眼前的一幅畫面上,你可以看到兩顆藥丸:一顆紅色,一顆藍色,而當你把背景顏色去掉,就會發現藥丸都是灰色的。

沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

  這個例子告訴我們: 現實中多數時候的,顏色都是由我們的感知系統憑空捏造出來的,而且其捏造程度遠遠超出你的想象。

  我們把目光拉向遠方。《黑客帝國》、《阿凡達》和《Tron》在展示真正的未來嗎?我們的大腦可以分辨哪裡是“真實”的終結,哪裡是“虛擬”的開端嗎?在數字化世界中,永生意味着什麼?技術會在五年、五十年和五百年後引領我們去向何方?宇宙是不是根本就沒有時間,時間只是我們定義自己的存在而假想的概念?

  答案,就在墨菲斯的那句世界名言里:

沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

  多數人,對於虛擬現實關注點放在“虛擬”二字上,針對人的各個感官系統打造的各項信號系統。但實際上,真正應該關注的是“現實”二字。墨菲斯的名言則幾乎就是虛擬現實意義的核心所在。

  我們的意識,或者稱之為“靈魂”,從未和真正的現實(如果存在)進行過交流,實際上,我們一直在交流的,不過是眼耳鼻舌身意對應的大腦活動而已。

  再回頭看看墨菲斯那句話的定義部分:真實不過是大腦給你的電子信號而已。

  虛擬現實,從阿凡達到永生

  這裡提到一本書,英文書名:(Infinite Reality: Avatars, Eternal Life, New Worlds, and the Dawn of the Virtual Revolution)

沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

  書中兩位虛擬現實的先鋒權威——斯坦福大學的傑里米•拜倫森和加州大學聖巴巴拉分校的吉姆•布拉斯科維奇——以開創性的研究展示了我們大腦在數字世界中的行為方式,把我們帶入一段穿越虛擬宇宙的神秘旅程。即將來臨的虛擬現實技術和應用的爆發,加上最近對大腦工作方式的研究突破,將會很快讓我們的生活演進到過去只有科幻小說中才能想象的程度。

  書中探索了計算機技術的發展與快速應用,對未來的人類生活和社會帶來何種影響。沿着這一思路,拜倫森和布拉斯科維奇在數字體驗下研究了永恆的哲學問題——關於自我和“真實”;闡釋了虛擬現實當前和未來的形式——沉浸式視頻遊戲和社交網站等形式將會無縫整合進我們的生活;展示了許多虛擬現實技術令人震驚的實際應用,從教育到醫療再到戰爭;探索了長遠的可能性,例如“全人格下載”可以讓你的後代在你過世一百年後,依然能和“你”對話。

  書的英文名infinite reality——字面意思“無限的真實”。又在暗示,既然真實本來就是相對的,如今它便有了無盡的潛力。筆者也聽了這本書的分享會,分享人金晶任職於Facebook,心理學博士,在心理學界很多年,初心未改,理想是能夠應用現代科技與創新手段為傳統的心理學問題尋找下一個突破點。

  下面是來自她的演講PPT和個人拙見。

  關於作者

沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

  傑里米•拜倫森(Jeremy Bailenson),斯坦福大學虛擬人機交互實驗室的創始主管(https://vhil.stanford.edu/),斯坦福大學傳媒系教授,博士畢業於西北大學認知心理學方向。該實驗室致力於通過實證科學來研究人們在虛擬環境(VR)中的行為和交互模式。

  吉姆•布拉斯科維奇是加州大學聖芭芭拉分校虛擬環境研究中心的主管和聯合創始人,著名社會和實驗心理學教授。他曾擔任一些國際科學學會的主席,包括人格與社會心理學學會和實驗社會心理學學會會長。

  真正的現實是怎麼樣的

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  20世紀30年代,科學界開始醞釀基於護目鏡的VR系統,名為Pygnalion‘s Spectacles。這個命名有個有趣的故事背景:皮格馬利翁是希臘神話中的塞浦路斯國王,善雕刻。他不喜歡塞浦路斯的凡間女子,決定永不結婚。他用神奇的技藝雕刻了一座美麗的象牙少女像,在夜以繼日的工作中,皮格馬利翁把全部的精力、全部的熱情、全部的愛戀都賦予了這座雕像。他像對待自己的妻子那樣撫愛她,裝扮她,為她起名加拉泰亞,並向神乞求讓她成為自己的妻子。愛神阿芙洛狄忒被他打動,賜予雕像生命,並讓他們結為夫妻。

  核心觀點

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  周圍的世界是由自己的頭腦創造出來的。重建現實就是去擴展現實的制約,其實,我們所看到的東西,並不一定都是現實。首先,很多層面的現實,是人類的感覺器官無法捕捉到的,例如,我們看不到紅外線,我們聞不到一氧化碳。並且,人們接收到的感官刺激的質量——天空的顏色、玫瑰的香味、砂紙的觸感、鋼琴上彈出的低音 C——對每個人來說並非完全一樣。所以,包括赫胥黎在內的許多科學家、作家和哲學家,到宗教領袖們,都認為所有感覺實際上只不過是擁有一些特質的幻覺而已。

  傑里米說:“所有的現實都是虛擬的。”

  這項技術為什麼和之前所有的技術有那麼大不同 – VR 是讓你真實地去體驗一個虛擬的世界,而上面這些例子告訴我們的就是,一個體驗是否真實,完全由你的感官系統決定。你的感官系統會自動為你做出判斷,無論你覺得自己有多理性,多“聰明”。

  也就是說,當虛擬現實做得足夠好,就是現實。

  從另一個角度也告訴我們,我們無需完美地複製出現實(現在也做不到),就能讓你感覺真的去到了另一個世界。

  Facebook CTO Mike 在F8開發者大會演講

  Mike 問了大家一個問題:“你們中有多少人是自己一個人去電影院的?”

  “為什麼你會和別人一起去一個封閉的空間里,也沒有辦法和他人交流,只是一起盯着一個大屏幕?為什麼不一個人去?”

  “因為,你和他人在一起,共享一個空間,創造了一段體驗和回憶。無論是在去的路上的興奮和回來的路上的探討,你和你的家人、朋友、愛人共享了一段體驗、生活。”

  正是和在乎的人在一起,體驗才有了意義。那些無法趕到現場的人。那些生活中的每一個驚喜。那些天涯海角的眷念。

  我們認為的現實,不過是幻覺而已 – 一個經過了千萬年進化錘鍊、能讓人自如地在這個危險世界里生存繁衍的精緻幻覺。這些例子告訴我們,一旦給予了我們合適的信息,即便從理性上我們知道真正的“現實”是怎樣的,我們也很難去選擇感受到的一切。

  簡單來講,我們所講的現實,往往只是我們意識到的現實,它有時候只是現實的子集,有的時候,則是經過意識加工、偏離現實的幻象。

  這,就是虛擬現實之所以成為可能的心理學根基。

  欺騙大腦,如何讓幻象顯得真實?

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沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

  前一張是紅綠色盲看到的世界,后一張是白內障患者所看到的世界,這是不是很難受?體驗別人的生活比只是嘴裡說說對一個人能產生更大的影響。這就是移情模型的原理。在移情模型里,你也許會看到前面有一個斜坡,這個斜坡也許很陡,然後你就會滑下來。通過體驗殘疾人士真實的生活,可能將會影響到你的設計策略。

沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

  我們永遠不知道,真實的世界在經過我們的感官系統過濾之前是什麼樣子 – 而且這些感官感知到的也不過是真實世界中非常小的一部分。

沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

  就拿我們感知系統最發達的一部分 – 視覺來說吧,我們看不見紅外紫外X外線,我們只有三原色的感覺系統,真正的高分辨率部分的可視角度只有2°左右和一個拇指指甲大小差不多,我們每隻眼都有一個盲點,除了焦點以外其它都是模糊的……

  知覺

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  知覺的特性

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  我們是如何通過如此有限的信息感知世界的呢?基本上,我們已經有了一個關於這個世界的靜態模型,然後不停地根據外在信息來更新它。而正是這個模型,才是你的世界,以及你感知到的一切。

  我們感受到的並不是這個世界,而是這個世界的模型,我們本身不過是一個感受器而已。

  所以,我們認為的現實,不過是幻覺而已 – 一個經過了千萬年進化錘鍊、能讓人自如地在這個危險世界里生存繁衍的精緻幻覺。這些例子告訴我們,一旦給予了我們合適的信息,即便從理性上我們知道真正的“現實”是怎樣的,我們也很難去選擇感受到的一切。

  知覺重構

沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

  舉打電話例子,其實你聽到的不是真正對方的聲音,而是聲波變成電信號,通過無線和有線傳播,在近似實時得把電信號轉換成為聲波,這就是信息的重構。

  嬰兒在生下來通過視覺來學習外在世界的表徵,在大腦皮層建立映射,當盲人失去了這種視覺聯繫,還可以通過舌頭或者其他任何可操控的神經,重新建立感官的適應,大腦皮層進行一一對應,就“看到了”東西。

  另一個例子,讓你戴上upside down的眼鏡,你看到是完全顛倒的世界,不用多久你可以適應這種方式。這樣你在VR中生活了一段時間,你就真分不出哪裡是真實,哪裡是虛幻的世界了。

  知覺重構的關鍵

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  1。 Tracking

  通過兩個相機來看你的動作。

  kinnect,相機,運動傳感器。

  可穿戴的手套,馬甲,指關節有磁鐵感應

  紅外線來掃描,知道你的身體狀態

  眼球定位技術來判斷性感女生

  記錄用戶行為數據,眼球運動產生熱力圖,比如上課的注意力停留,知道哪些學生聽懂了,哪些學生開小差。

  2。 Rendering

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  渲染時關鍵是把眼前的世界去做不斷更新。我們玩3D遊戲的話每一秒更新30幀,最起碼到每一秒到75幀,像Oculus,HTC可以到90幀,索尼的PS可以達到120幀。當渲染速度跟不上大腦加工速度就會眩暈,產生暈動症。在比如說耳朵裡面也有傳感器來感知速度和方向,如果視覺告訴你在跑,而聽覺沒跟上,會導致失聯。

  稍微轉動腦袋,你專門感受運動的前庭器官,對應上了視覺上的平移視差,完全符合了你對於這個世界的認知模型。當這些對應關係的延遲足夠低(20毫秒以內)時,你的大腦就混亂了,將這些虛擬的人造信號認知為真實世界的一部分。這就是虛擬現實和之前所有媒介的最大不同之處。技術難點是生產速度跟不上,比如你頭轉一下,就有延遲的感覺,這裡可以通過建立數學模型去做預測。有一種辦法在頭顯上加攝像機,隨時記錄外界信息,這樣去更新你眼前的景象。

  3。 Display

  把你的眼前遮住,讓你跟現實區分開,當你戴上頭盔呈現90度-180度。在可視角度、像素密度、動態範圍、圖像質量、可變焦距都有非常大的上升空間,而伴隨着這些參數的改進,工業設計和體積也會得到升級。這些上升空間有多大呢?假設我們希望顯示質量和你桌子上在正常視距下的普通顯示器一樣,那麼VR的單眼分辨率至少要到5k×5k。

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  重構現實的基礎

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  本能反應:virtual pit,比如恐高,害怕昆蟲,降低恐懼

  社交距離,保持一些距離。

  究竟多真才是真:運動真實性 ,只要動就行了,人體測量學真實性,有臉,身體,胳膊腿(小布什)

  研究中也有趣發現如果畫面特別真實,反而效果下降。(下左圖的小布什反而認知度更好)

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  虛擬到現實的轉換

沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

  關於行為模仿

  老師的眼神:虛擬老師,如果把老師的注意力放到每一個學生身上,他的學習效果提高。在未來的網絡課堂中,可以用一個虛擬的教室將所有的同學放在一起,每個人都在認真聽講,但教師的關注點永遠都在你的身上(其實在每個同學的眼裡,老師都始終在關注着他自己),處於一個如此真實而正能量的學習氛圍之下,“洗腦”的效果不言而喻。

  哪裡是虛擬,哪裡是現實

沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

  哪個是我,哪個是我的Avatar?

沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

  虛擬世界中的人物一般有兩類:一種是屏幕背後有真人操縱的角色,可稱之為“化身”(英文單詞avatars,阿凡達);另一種是由計算機算法生成的角色,被稱之為“代理”。如果沒有“實體的接觸”,一般人很難判斷屏幕的對面究竟是化身,還是代理,也許憑一些小的細節就會把對方當做真人(無論對方究竟是什麼,想想那些跟金山殺毒軟件的小獅子逗悶子的人吧)。

  人工智能 + 虛擬現實 = 永生?

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  應用場景

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  虛擬現實與教育

  Google 把 Cardboard 應用在中小學進行實驗,便很自然了:如果 VR 對 “了解風土民情”的滿足最為專長,那麼,教育,自然而然便是當下以及未來重要的應用領域。試想一下,未來的小學生,可以不用像我們這代人一樣,只靠着書本的文字,想象各個國家的地理風土進行學習;而是可以通過 VR,身臨其境得在異境行走、觀察,從而對各國文化進行深入的體驗 — — 這對教育將是一場極大的變革。

  電影還是遊戲

  加入觀者互動的媒體形式並非尚未存在。遊戲之所以被稱為第九藝術,就在於玩家可以參與其中。從最為基礎的文字小說遊戲,到自由度極高的遊戲(比如 Minecraft),不變的核心就是遊戲者的參與。

  如果電影加入互動,它和遊戲的界限便會模糊。那時的電影,還會不會叫電影?

  不過,短期來說,VR 提供的環繞式的沉浸體驗,確實會對電影的觀感帶來革命性的提升。試想,如果在一段 VR 電影里,觀者和明星可以身處同一間屋內,看到近在眼前的他們微笑、聊天、爭執、打鬥…也將是一種激動人心的體驗。

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CG電影版 聖鬥士星矢

  下一個平台是什麼?

  對於我們來說,VR 可能不僅僅只是下一個平台,因為它能創造出所有的人類體驗,它可能就是人類的終點。當然,現在還有很多碎片沒有拼合上:沒人知道應該如何解決在虛擬現實中的移動問題,沒人有完美的輸入方案,更不要說 VR 電影、社交方式以及人們想在 VR 中玩的遊戲了。但這些,遲早都會解決,在這個過程中留給大家的就是各種機會。我們都有可能成為 VR 大潮中的一部分 – 而我們每個人要思考的就是,到底在何時加入到這股永生難忘的浪潮中?也許你希望成為領導者,推廣者;也許你希望等到這個技術成熟以後。但 VR 有着改變世界的潛力,且奇酷無比。因此,早晚你都會來到我們的身邊。

沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

  哲學拷問

  究竟什麼是虛擬,什麼是現實?現實止於哪,虛擬開始於哪裡?

  你自己可以欺騙你自己,你看到的信息是由頭腦決定的,你怎麼去解釋。從“心靜自然涼”到笛卡爾“我思故我在”,是意識主義的晉階。前者只是強調意識可以影響肉體,後者則完全否認了肉體決定意識的觀點,它認為,人的思想才是一切物質的基礎,失去了思想的身體就是行屍走肉,不具有任何意義。這不禁讓我想起早年看的一些玄幻小說,作者普遍認為人的靈魂是一組記憶碼,本身擁有極其強大的能量,反而是肉體的存在束縛了靈魂的力量,作者甚至幻想具有高度文明的外星人已經脫離了形體,全是一組組含有超多信息量的代碼,僅靠“思想”就可以完成一切行為。

  ——–

  回到開始的問題“你選擇藍色還是紅色藥丸?”,如果選擇藍色藥丸僅僅是讓生活像以前一樣繼續。如果去拿紅色藥丸,墨菲斯警告說:“記住,我要告訴你的只有一樣東西——真相。”那裡象徵著風險,懷疑和疑問。你要把整個生活和世界押在一個你從未體驗過的事實上。這就是好奇心,人類歷史上許多人都已為此提出疑問或進行探究。其中大多數並非科學家、醫生或哲學家,而僅僅是愛問“怎麼了”或“為什麼”的普通人。問這些問題最終引領我們來到一個選擇面前。是繼續提問,進行調查還是就此止步,永不生疑?

  筆者相信,VR技術可以幫助人們更好地體驗真實的世界。技術上而言,虛擬現實技術仍然充滿很多想象空間與實際問題,亟待人們創新地去解決。相信隨着深入發展和普及,人們的生活體驗會變得更加豐富多彩,從此不必再受時空拘束。

  未來,乘着想象的翅膀,也許我們終將得到無限的真實。

  參考資料:

  https://developers.facebooklive.com/videos/530/keynote-why-virtual-reality-will-matter-to-you

  https://www.eventbrite.com/e/by-tickets-21026653286

  https://book.douban.com/review/7378076/

沉浸式虛擬現實中,什麼是虛擬什麼是現實?

(聲明:本文僅代表作者觀點,不代表新浪網立場。)

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