1.1.2 虚拟现实诞生的背景
20世纪以来科学技术革命,尤其是90年代初涌现的信息革命,使得世界正在发生深刻的变化。人类为了改善自己的生存环境,提高生活质量,就必须认识和改造客观世界。虽然人是功能强大的万物之灵,但是无限广阔的宇宙、错综复杂的世界使得人类必须借助各种有力的工具,来增强、延伸、扩展自己的感官、肢体和大脑功能。信息时代的人们,正是借助计算机科学和技术在某些方面增强人类的功能,来认识、处理和改造信息时代的世界。
然而,自从计算机诞生以来,传统的信息处理环境一直是以计算机为中心,是“人适应计算机”,从而在很大程度上制约了人们以计算机为工具认识和改造世界的能力。要实现以人为本,让“计算机适应人”,必须解决一系列技术问题,形成和谐的人机环境。虚拟现实技术就是解决这一类问题的方法之一。
1965年,美国ARPA信息处理技术办公室(IPTO)主任Ivan Sutherland发表了一篇题为“The Ultimate Display”的论文。文章指出,应该将计算机显示屏幕作为“一个观察虚拟世界(Virtual World)的窗口”,计算机系统能够使该窗口中的景象、声音、事件和行为非常逼真。Sutherland的这篇文章给计算机界提出了一个具有挑战性的目标,人们把这篇论文称为是研究虚拟现实的开端。
1968年,Ivan Sutherland在麻省理工学院(MIT)的林肯实验室研制出第一个头盔显示器(HeadMounted Display,HMD)。这个采用阴极射线管(CRT)作为显示器的HMD可以跟踪用户头部的运动,当用户移动位置或转动头部时,用户在虚拟世界中所在“位置”和应看到的内容也随之发生变化。人们终于通过这个“窗口”看到一个虚拟的,物理上不存在的,却与客观世界的物体十分相似的“物体”。
看到虚拟物体的人们进一步想去控制这个虚拟物体,去触摸、移动、翻转这个虚拟物体。1971年,Frederick Brooks研制出具有力反馈的原型系统Grope-II,用户通过操纵一个机械手设备,可以控制“窗口”里的虚拟机械手去抓取一个立体的虚拟物体,并且人手能够感觉到虚拟物体的重量。1975年,Myron Krueger提出“Artificial Reality”(人工现实)的概念,并演示了一个称为“Videoplace”的环境。用户面对投影屏幕,摄像机摄取的用户身影轮廓图像与计算机产生的图形合成后,在屏幕上投射出一个虚拟世界。同时用传感器采集用户的动作,来表现用户在虚拟世界中的各种行为。
不断提高的计算机硬件和软件水平,推动虚拟现实技术不断向前发展。1985年,加州大学伯克利分校的Michael McCreevey研制出一种轻巧的液晶HMD,并且采用了更为准确的定位装置。同时,Jaron Lanier与J. Zimmermn合作研制出一种称为DataGlove的弯曲传感数据手套,用来确定手与指关节的位置和方向。1986年,美国航空航天管理局NASA的Scott Fisher等人,基于HMD和DataGlove研制出一个较为完整的虚拟现实系统VIEW(Virtual Interactive Environment Workstation),并将其应用于空间技术、科学数据可视化和远程操作等领域。
基于从20世纪60年代以来所取得的一系列成就,美国VPL公司的创建人之一Jaron Lanier在20世纪80年代初提出了“Virtual Reality”一词,简称VR,中文译为“虚拟现实”或“灵境”。
尽管早在数十年前,VR技术的假象甚至原型设备就已经出现,但其真正走进大众、媒体的视线,不过三五年而已。2012年8月,一款名为Oculus Rift的产品登陆Kickstarter进行众筹,首轮融资就达到惊人的1600万元,也是在这时,一些敏感的投资人与媒体突然注意到这项名为虚拟现实的技术。
一年后,Oculus Rift的首个开发者版本在其官网推出,但光芒却完全被同年上市的另一款设备——苹果iPhone 4盖过,媒体与投资人都沉浸在乔布斯创造的智能机奇迹中无法自拔,而忽略了Oculus这个在一年前创造众筹奇迹的科技公司。
但作为硅谷“后进者”的扎克伯格显然不认同这一观点,2014年4月,Facebook花费约20亿美元收购Oculus的天价收购案,也成为引爆虚拟现实的导火索。
自此之后,谷歌、索尼、三星等巨头纷纷在虚拟现实领域开展布局;以育碧、EA为代表的3A游戏发行商也开始涉足VR游戏;国内同样不甘寂寞,诞生了暴风魔镜、焰火工坊、蓝数工坊、乐相、睿悦、TVR、蚁视等多家企业,腾讯、恺英、触控、乐视、华谊兄弟、小米、百度、苹果、游久、游族、龙图、完美世界、巨人、盛大等知名企业,也都在布局VR中。
在产业大势与疯狂资本的双重作用下,大批创业团队涌入VR行业,一时之间,“VR至上论”甚嚣尘上。