真假世界的靈動(dòng)之橋
VR 是由美國(guó)VPL公司創(chuàng)建人拉尼爾在20 世紀(jì)80 年代初提出的概念,。這是一種計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)三維世界的模擬,，創(chuàng)造出一種嶄新的交互系統(tǒng),。通俗來(lái)講,，就是一種可創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使用戶產(chǎn)生“看,、聽(tīng),、觸、聞”等這些如同在真實(shí)世界中才有的體會(huì),。
在產(chǎn)業(yè)界,，將虛擬現(xiàn)實(shí)定義為三類技術(shù)應(yīng)用方式：虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和混合現(xiàn)實(shí)（MR）,。
其實(shí),，早在20世紀(jì)90年代就已經(jīng)有3D游戲問(wèn)世，虛擬現(xiàn)實(shí)在當(dāng)時(shí)也引發(fā)了類似于當(dāng)前的關(guān)注度,。
例如,，游戲方面有Virtuality 的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲系統(tǒng)和任天堂的VortualBoy 游戲機(jī)；電影方面有《異空間》《時(shí)空悍將》和《捍衛(wèi)機(jī)密》,；書籍方面有《雪崩》和《桃色機(jī)密》等,。但是，當(dāng)時(shí)的虛擬現(xiàn)實(shí)熱潮還沒(méi)火起來(lái)就銷聲匿跡了,。究其原因,，客戶體驗(yàn)不佳是其中一個(gè)很大的因素,。比如，3D游畫質(zhì)較差,，價(jià)格高,，時(shí)間延遲，設(shè)備計(jì)算能力不足等,。最終,，這些產(chǎn)品以失敗告終。
2014 年,，F(xiàn)acebook 讓類似的虛擬現(xiàn)實(shí)熱再次襲來(lái),。與上世紀(jì)90 年代的失敗相比，當(dāng)前計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力足夠強(qiáng)大,，足以用于渲染虛擬現(xiàn)實(shí)世界,。總之,，當(dāng)前的技術(shù)已經(jīng)解決了上世紀(jì)90年代的許多局限,。正因如此，VR技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展期,。
誰(shuí)是第一個(gè)吃螃蟹的
許多新技術(shù)誕生后,，最愿意做“第一個(gè)吃螃蟹”的還要數(shù)軍事領(lǐng)域。VR技術(shù)也不例外,。
雖然,，大家知道目前VR 可廣泛地應(yīng)用于城市規(guī)劃、室內(nèi)設(shè)計(jì),、工業(yè)仿真,、地質(zhì)災(zāi)害、教育培訓(xùn)等眾多領(lǐng)域,。但研究程度最深,、應(yīng)用時(shí)間最早、發(fā)展速度最快的依然是軍事,，并且該技術(shù)逐漸成為國(guó)防科技領(lǐng)域的又一潛在顛覆者,，因?yàn)閂R 技術(shù)和戰(zhàn)爭(zhēng)在本質(zhì)屬性上驚人地相似,。
從某種程度上可以說(shuō),，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)就是一場(chǎng)按鈕游戲。戰(zhàn)爭(zhēng)和游戲本質(zhì)上并無(wú)不同,，游戲就是虛擬的戰(zhàn)爭(zhēng),，戰(zhàn)爭(zhēng)也可以視為殘酷的游戲。VR 技術(shù)的進(jìn)步使人們擁有功能更豐富和更智能娛樂(lè)設(shè)備的時(shí),，也使軍事裝備日益智能化,。
我們可以大膽地預(yù)測(cè)：或許軍事領(lǐng)域才是VR 技術(shù)應(yīng)用前景最廣闊的舞臺(tái),。目前，VR技術(shù)在國(guó)防科技領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面：一是虛擬真實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,。通過(guò)VR 技術(shù)制成的作戰(zhàn)背景,、戰(zhàn)地場(chǎng)景、各種武器裝備和作戰(zhàn)人員等戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境圖形,、圖像庫(kù),，為使用者創(chuàng)造一種險(xiǎn)象環(huán)生、逼近真實(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,。2013 年6 月5 日,，在美軍格拉芬沃爾訓(xùn)練基地內(nèi)，士兵進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)前利用當(dāng)?shù)氐奶摂M地圖進(jìn)行了針對(duì)性的演練,。同時(shí),，阿聯(lián)酋和英國(guó)也都利用3D虛擬訓(xùn)練為新招募的士兵提供軍事虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。
二是讓戰(zhàn)爭(zhēng)走入虛擬現(xiàn)實(shí)世界,。通過(guò)VR 技術(shù)構(gòu)建和選擇三維實(shí)戰(zhàn)環(huán)境,，逼真地模擬實(shí)車、實(shí)兵,、實(shí)人,，渲染出生動(dòng)的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)效果,，使士兵和指揮員像在野外參加實(shí)戰(zhàn)一樣,，在室內(nèi)感受“真實(shí)”的戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)抗場(chǎng)面。
在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間,，美軍就曾用VR技術(shù)和分布式交互仿真技術(shù)進(jìn)行攻擊前的模擬預(yù)演,，以驗(yàn)證其作戰(zhàn)計(jì)劃并提高其攻擊效能。
2013 年12 月11 日,，美國(guó)陸軍開(kāi)始在德國(guó)使用虛擬士兵訓(xùn)練系統(tǒng),，這是第一個(gè)步兵全感覺(jué)虛擬系統(tǒng)。該系統(tǒng)將和美國(guó)的歐洲盟國(guó)一起使用,。英國(guó)則準(zhǔn)備把虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔應(yīng)用于醫(yī)務(wù)人員的戰(zhàn)爭(zhēng)培訓(xùn)和士兵如何應(yīng)對(duì)簡(jiǎn)易爆炸裝置等方面,。
三是將VR 打造為新型戰(zhàn)略威懾手段。優(yōu)勢(shì)作戰(zhàn)對(duì)手可以利用VR 技術(shù)逼真地虛擬出戰(zhàn)爭(zhēng)中慘烈的攻防場(chǎng)景以及特殊的作戰(zhàn)手段,、先進(jìn)的武器使用給對(duì)方帶來(lái)的巨大損失,，并通過(guò)電視、互聯(lián)網(wǎng)等體,，將這種具有強(qiáng)烈視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)沖擊效應(yīng)的宏大和殘酷戰(zhàn)爭(zhēng)畫面,，滲透到對(duì)方政府和民眾中，從而給對(duì)方造成巨大心理震撼,，讓對(duì)手不戰(zhàn)而屈,。
四是可以為部隊(duì)提供新技術(shù)裝備的研發(fā)試驗(yàn)平臺(tái),。在技術(shù)研發(fā)過(guò)程中大量采用VR 技術(shù)，設(shè)計(jì)者可方便自如地介入系統(tǒng)建模和仿真實(shí)驗(yàn)全過(guò)程,，這樣既縮短了武器系統(tǒng)的研制周期,，還能對(duì)武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能進(jìn)行合理評(píng)估，從而使武器的性能指標(biāo)更接近實(shí)戰(zhàn)要求,。
除此之外,，VR技術(shù)還可以在武器遠(yuǎn)程控制、武器平臺(tái)操作使用,、武器毀傷效應(yīng)展示,、戰(zhàn)爭(zhēng)場(chǎng)景拍攝再現(xiàn)、軍事災(zāi)難預(yù)測(cè),、軍事地圖制作,、戰(zhàn)場(chǎng)醫(yī)療救助等諸多方面發(fā)揮重要作用。
航天領(lǐng)域的新寵
Mars 2030 是一款新的VR 虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)項(xiàng)目,，它逼真還原了火星表面,，讓體驗(yàn)者可以和航天員一樣體驗(yàn)踏足火星的感覺(jué)。該項(xiàng)目能夠在虛擬現(xiàn)實(shí)中將人們運(yùn)送到火星,，身臨其境地過(guò)一把身處太空的癮,。在這款產(chǎn)品的應(yīng)用中，體驗(yàn)者可以探索外太空,、感受逼真的火星環(huán)境,、馳騁于火星表面，還可以鉆入火星遠(yuǎn)古的湖床以下……
其實(shí),，作為國(guó)家戰(zhàn)略性科技領(lǐng)域,，航天是最早捕捉并應(yīng)用VR 技術(shù)“商機(jī)”的先行者之一。美國(guó)宇航局是研發(fā)VR 技術(shù)的鼻祖之一,。其實(shí),，美國(guó)宇航局已使用VR技術(shù)超過(guò)25年。
“模擬環(huán)境在航天員訓(xùn)練中一直很重要,，”美國(guó)宇航局高級(jí)探索系統(tǒng)分部主任Jason Crusan說(shuō),。過(guò)去，無(wú)論是水星計(jì)劃,、雙子星計(jì)劃還是阿波羅計(jì)劃等太空探索計(jì)劃,，航天員都要至少花費(fèi)1/3 的訓(xùn)練時(shí)間在模擬器上。目前,，航天員則可以使用VR來(lái)模擬訓(xùn)練國(guó)際空間站的任務(wù),。
VR 在火星探測(cè)試驗(yàn)中也大放異彩,。美國(guó)宇航局和微軟一起開(kāi)發(fā)了一款名為OnSight的軟件,，能讓航天員在地球上使用探測(cè)器的數(shù)據(jù)開(kāi)展虛擬的火星工作,。
另外，太空旅游概念也乘上了VR技術(shù)的快車,。雖然軌道·ATK 公司,、藍(lán)源公司等航天企業(yè)推出了不少所謂“廉價(jià)”的太空旅游項(xiàng)目，卻也需要幾十萬(wàn)美元,，這不是普通老百姓能消費(fèi)得起的,。
但VR 技術(shù)的發(fā)展似乎能夠解決這一難題。目前,，一家叫做SpaceVR的公司,，他們的目標(biāo)就是讓普通人也能夠享受去太空探索的樂(lè)趣。他們計(jì)劃在近地軌道發(fā)射衛(wèi)星,，這顆衛(wèi)星能夠用廣角鏡頭和4K 的傳感器拍攝360°的太空全景視頻,。之后，衛(wèi)星會(huì)將這些視頻信號(hào)實(shí)時(shí)傳回地面,，然后傳輸給所有SpaceVR 的用戶,，人們就可以足不出戶，欣賞到太空美景了,。
然而,，SpaceVR 的計(jì)劃還不止于此。除了近地軌道的直播以外,，他們還計(jì)劃制作火箭發(fā)射時(shí)的VR 體驗(yàn)視頻,。SpaceVR 的創(chuàng)始人甚至還說(shuō)，如果美國(guó)宇航局能夠在Mars 2020上安裝一臺(tái)VR 攝像機(jī),，他們甚至可以讓所有人都能體驗(yàn)到探測(cè)器降落火星時(shí)的“恐怖七分鐘”,。