VR是“黑科技”，還是科技的未來？

屠麗美+劉揚

虛擬現實（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者大會則將各界對于虛擬現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、裝備研發、醫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實領域頂級專家趙沁平院士在內的數位專家。

VR頭盔已發展到什么水平？

谷歌在日前舉行的開發者大會上推出了VR平臺Daydream。據谷歌公司介紹，DayDream優化了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性能。由于DayDream是建立在AndroidN系統基礎上的，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頭盔形態的Oculus和HTCVive、手機+頭盔形態的Gear，還有微軟的一體式AR頭盔形態的Hololens。不過，即便是目前最被業界看好，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量達百萬級別的明星VR產品出現。

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，且受數據線的束縛，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、虛擬現實技術與系統國家重點實驗室主任趙沁平表示，雖然虛擬現實技術是隨著這幾年臉譜、谷歌、微軟等互聯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，虛擬現實的概念和技術就已提出，上世紀80年代起，發達國家就已開始發展和應用這項技術。

據趙沁平介紹，虛擬現實技術最早進入的應用領域就是軍事等戰略領域，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，美國就研發了Simnet系統，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，即使分隔數千里，兩地的飛行員也可以進行實時交互對抗訓練。據他介紹，“最近，美國又開發出軍用虛擬現實頭盔，可以把整個戰場的數據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場的態勢”。

裝備制造領域也比較早地應用了虛擬現實技術。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實技術較多的是汽車制造業。

虛擬人體是虛擬現實的一個終極目標？

2016年被稱為虛擬現實的元年，因此外界對于這一技術未來的發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，未來的發展方向可能是增強現實技術（AR），也就是在真實環境中加入虛擬的信息，目前美國的高科技公司MagicLeap投入數十億資金正在研發這一技術，雖然還沒有發布過產品樣品，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，現場觀眾也無法看到，它實際上就是AR特色技術的一種現實應用。楊陽朝認為，未來也可能會出現VR與AR共存。此外，目前還有一種說法是MR，也就是混合現實技術，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實，未來這些技術很有可能并行發展。

趙沁平認為，在醫學領域，虛擬人體是基礎。據他介紹，虛擬人體是對真實人體進行動靜態多源數據采集，并通過幾何、物理、生理和智能建模，構建的數字化人體。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量腦神經元系統的模擬是對計算能力的巨大挑戰。“歐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數據來構造人腦模型，虛擬人腦。”趙沁平說。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字化虛擬人體，作為其一生的健康檔案和醫療實驗體。

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，最需要環境感知能力。想想偵察手段的發展，從以前的偵察兵到現在的無人機、偵察衛星，對戰爭環境了解得越準確，打仗就越有把握，所以未來的戰爭是“虛擬戰爭、可視化的戰爭”。而在工業生產方面，如果實現全場景可視化，就可以進行精確管理，工廠效率自然會提高。