第一章
元宇宙技术分析
平行宇宙间消逝的分隔线
一、逐渐消逝的虚实分界线
虚拟现实(Virtual Reality,VR)现在已经逐渐走进我们的生活,逐渐变成现实的一部分,比如VR设备足不出户就能环游世界。我们怎么看这一现象呢?应该是接受,还是拒绝,或者是跟它保持一定的距离?这是2016年浙江省以“虚拟现实”为主题的高考作文题目,因涉及当下互联网科技界最火热的VR概念,而被誉为“史上科技含量最高的高考作文题”。VR最初由美国VPL公司创建人杰伦·拉尼尔(Jaron Lanier)在20世纪80年代初提出。其具体内容是综合利用计算机图形系统和各种虚拟的环境刺激及控制等接口设备,在计算机上生成可交互的具有沉浸感觉的技术。其中,计算机生成的、可交互的三维环境即成为虚拟环境(Virtual Environment,VE)。
1992年,在美国国家科学基金资助的交互式系统项目中,工作组在报告中对虚拟现实提出了更加系统的论述,确定和建议了未来虚拟现实环境领域的研究方向。虚拟现实技术综合了计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种科学技术,在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境,使用户具有身临其境的沉浸感,具有与环境完善的交互作用能力,有助于启发构思。虚拟技术的核心是建模与仿真。沉浸、交互、构想是VR环境系统的三个基本特性。
“虚拟现实之父”苏泽兰教授发现,人之所以能够对现实世界产生真实感,主要源于人在移动时,其视野中的物体也会有相应变动。因此,他希望能够借助计算机模拟这一过程,戴上头盔,将人的双眼视线与外界环境隔离,头戴显示器的设想由此诞生。
1968年,世界上第一台VR头戴显示器在苏泽兰教授手中诞生了,它有一个非常酷炫的名字叫“达摩克利斯之剑”(The Sword of Damocles)。苏泽兰教授的探索实现了VR必备的交互性和沉浸感两个要素。“达摩克利斯之剑”发明在鼠标诞生之前的年代,实现了计算机生成图像、双目立体显示、头部位置追踪以及和虚拟环境的互动等功能。正是由于对计算机图形技术以及VR的贡献,苏泽兰于1988年获得图灵奖。随后,苏泽兰教授发表了论文《终极的显示》。出人意料的是,论文竟然没有引发预想的轰动,VR依然被人们视为不切实际的幻想。因为VR头戴显示器无法产品化,关于VR技术的话题逐渐冷寂。
“虚拟现实”的概念最先出现在1938年,法国阿尔托所著《残酷戏剧—戏剧及其重影》一书中,作者将剧院描述为“虚拟现实”。美国VPL公司的创始人杰伦·拉尼尔是一位著名的跨界科学家,他把VR定义为由计算机模拟出的使人完全沉浸其中的虚拟三维世界,这是现代VR的概念第一次出现在人们面前。
杰伦·拉尼尔身兼计算机科学家、互联网理论家、冷门乐器爱好者、艺术家、思想家等多重身份。1986年,杰伦·拉尼尔离开雅达利(ATARI)创建了VPL Research公司,发明了许多超越时代的黑科技,如第一款商业意义的VR头盔EyePhone,数据手套,实时制造环绕声的音响Audio Sphere,世界上第一个3D引擎Issac,第一个为VR打造的操作系统Body Electric,等等。尽管处于计算机技术还未成熟的年代,杰伦·拉尼尔的发明显然还不具备能够支撑起VR的技术生态,而昂贵的售价也未使VR头盔EyePhone得到普及,但科学的神奇力量让“虚拟出来的现实世界”得以逐渐浮现。
虚拟现实科技的突然引爆,是从2014年脸书公司(Facebook,后改名Meta)突然宣布20亿美元收购与自己业务看似毫无关系的Oculus VR开始的,令人称奇的是,当时Oculus VR消费级产品的销售业绩为零。两家公司宣布期待将VR普及化,重新构想人们沟通的方法。
令人感到有趣的是,研发VR眼镜产品Oculus Rift的故事纯属偶然。16岁的少年帕尔默·拉基通过修理和倒卖旧手机,以及在帆船中心打杂挣钱谋生。他低价收购了56款颇有特色的头戴设备,其中最大的战利品是用80美元购得的,曾经在20世纪90年代售价为9.7万美元的军用装备,在当时很少有人会买这种玩意儿。不过,帕尔默·拉基发现很难找到真正需要的装备,即使那些所谓的高端产品也不能令他满意。于是,他决定自己动手改装,把买来的二手设备拆卸和修理,搞清它们的工作原理、优点和缺陷,并且尝试着把它们改装成自己希望的模样。
少年帕尔默·拉基做的事情引起了重磅级VR发烧友、射击游戏之父约翰·卡马克(John Carmack)的强烈兴趣。当时卡马克也在研究自己的VR项目,开发了游戏《 Doom 3 BFG Edition》的VR版本。在2012年E3游戏展会现场,他结合Oculus Rift亲自演示了这个版本。此时,Oculus Rift被卡马克介绍给了世界玩家,引发现场一片好评。帕尔默·拉基将其研发的产品Oculus Rift启动了Kickstarter众筹。起初,众筹捐赠者仅有40~50人,但E3游戏展会的演示影响力让众筹捐赠者突然之间飙升至几千人,在一天之内就达到了筹款目标,最终筹到了250万美元,创造了Kickstarter众筹历史上的一个神话。
由此可见,VR的神奇力量吸引着一批又一批先行者,在追寻苏泽兰教授论文中阐述的“终极显示”的道路上越行越远。人类从戏剧沉浸到电影沉浸,再到突然兴起的VR沉浸,正在一步步迈向人类的终极梦想,虚实空间的分隔线正在逐渐消失。