欢迎进入虚拟现实世界

　　“虚拟现实”技术的好处在于它可以被用在人类很难进入，但是人类智能又可以到达的环境中，所以它在诸多领域被广泛应用

　　文｜伍品方

　　译｜杨晓宇

　　虚拟现实目前应用最广泛也是最被人们所知道的是娱乐业与游戏业。《星球大战》、《黑客帝国》等等，除了应用虚拟现实技术之外，就是在讲述虚拟现实。

　　娱乐电视工业(虚拟设备以及在线影像)在虚拟现实技术的使用中获益匪浅。通过使用虚拟现实技术，电视工业可以避免为一幕戏制造真正的设备，因而节约了时间和金钱。在游戏工业的应用包括在线虚拟世界的游戏，就像真正的人在游戏世界里一样有趣。

　　可是，虚拟现实并不仅仅是让尼奥摆出优美造型停留在空中数秒。

　　虚拟现实的目标是为了提供交流和实践。操作者有效地沉浸在虚拟世界的响应中。“虚拟”这个词被用来表示计算机模拟真实物理物体的情况。通过感测设备来支持控制计算机，使人产生一种“沉浸”的感觉。

　　操作者可以自己控制观察点，这样可以实时得到个人视角，计算机同时进行环境响应。(至少，在头部位置的水平。)计算机产生的环境显示就可能成为基础投影，这个在房间六面墙上的投影被称为显示中的“洞”。

　　要使计算机响应操作者，操作者的头部移动轨迹就必须被跟踪，同时他双手和胳膊位置的任意轨迹改变都会被跟踪。当他的头和身体移动轨迹被跟踪的时候，计算机计算出在虚拟环境中的可视量，并且以“实时”(10乣60帧/秒)的方式显示出环境。因此，当操作者转他的头或者移动他的胳膊、腿，产生计算机的视图也会随之响应。这样，操作者就对三维的事物，例如对面的图片或者移动的物体等有了感觉，并且可以与之相互作用。

　　这被称之为“沉浸”。“沉浸”是由与周围环境以及与之的交互作用(观察、操纵)集体产生的一种感觉。存在感的重要感觉是“感觉的反馈”——虚拟世界的相关信息，被传送到参与者的感官那里。

　　因此，“沉浸”就是一种出于某种环境中的感觉。当参与者处于虚拟环境时候的感觉的这种“沉浸感”与“存在感”，与精神上的感知是很像的。

　　那么神奇的虚拟现实是如何在现实生活中被应用的呢？

　　可视化设计

　　虚拟现实技术为景观设计师设计外部空间的时候提供了很多机会。对于景观设计师来说，最大的挑战就是建筑物的真正位置上的建筑视角是怎样的，哪一种概念的绿化植物更适合建筑物，树、灌木还是草？在静止的内部设计为静态的建筑物中，景观设计师要处理外部空间的动态设计。绿化植物随着时间根据其自然情况、人类的帮助和物理环境(例如气候和水文状态的影响等等)而变化着。

　　虚拟现实可以用来展示不同时机改变后的建筑物图像。当所有的对象相关的时候，就特别有趣，建筑物不得不被绿化植物所改变。建筑物与植物之间的联系，以及绿化植物之间都存在紧密的相互依存关系。

　　因此，对于景观设计来说，虚拟现实是一种特别好的应用工具。

　　技能训练

　　在技能训练中，虚拟现实极其有用。通过可视的捕捉，口头的和书面的信息，公司可以将训练情况记录并且保存，否则记录将成为不可能。一种训练是医疗训练，不同的虚拟现实模拟场景被用来训练战场上的野战医生。另外一个例子就是训练在危险的外太空的维修。

　　虚拟现实的能力就是模拟帮助训练处于过于复杂、危险情况时候的用户。在工厂里，要维护一台机器，一般都要使用冗长的手册，上面充满了各种各样的插图。扩充现实可以虚拟的这些说明叠加到真正的机器上，将其活生生地显示出来。虚拟的“手册”不断地询问物理系统状态，并且将其与使用说明上应该达到的使用状态相对比，这样就能达到正确使用说明的目的了。

　　强化训练的时候，一个有经验的操作员将会和一个有知识的操作员一样有用，他将说明送到现场，一个来自远程的未经训练的操作员。扩充现实提供增加虚拟的图标、图像和活生生的物理的机器模板，用来解释什么是应该做的。

　　电子商店

　　为了代替传统的2D用户界面，使用3D界面，虚拟现实技术带来了电子网站的变化。一个虚拟现实商店有这样一些优点：它非常接近于现实世界的商店经验，因而更容易让购买者熟悉。他支持顾客天然的购物行为，例如步行、在商店里东张西望。他能给顾客带来满足的情绪，通过更多的互动和让商品在视觉上更吸引人。

　　他能通过允许人们互相相遇并互动满足顾客的社会需求(其他顾客或者销售员)。

　　虚拟现实商店的设计可以参考实际商店的设计。

　　设计可用物品遵循现实世界里商店的选择指导方针(商店布置、符号、产品位置等等)。采用虚拟世界里被授权的其他用户的经验(不能利用真实世界里的商店)来加强它们的能力。在虚拟现实的商店里，很方便去展示同样产品的许多名目。市场研究已经显示，一个有很多产品展示的商店会给顾客一种“富”商店的印象，这样一来，他们的购物欲望就会被刺激起来。顾客更喜欢在一群同等的名目里找出一个商品。

　　Chittaro和Coppola已经计划好在一个3D技术的基础上建立一个生动的重现。产品自己走到了商店，并走到了同类产品的地方。这些“走路”的产品广告可以非常有效地打开产品市场。他们把这些活生生的产品叫做“走路产品”，这些走路的产品直接走到他们的目的地。

　　产品设计

　　产品设计是一个相互学习、理解、交流和合作的复杂过程。那是一个要花大量的时间和耐心，充满了危险的过程。人们可能会有一个私人的备忘录，上面记录着活跃的工作，却隐藏了设计过程。

　　新产品通常需要相当的“市场时间”，虚拟设计可以提供有效的交互模型。当产品还处在研究阶段的时候，顾客们就可以知道产品的实际模样，并提前建成昂贵的样板。顾客在生产阶段的反馈可以被相当大地分摊到产品质量中。顾客会不知不觉地被带进产品批准进程中，并且反映市场需求。

　　通过让顾客参与到设计过程中，昂贵的重复设计不再是必需，成本控制就显得非常有效。最重要的想法包括设计中的使用者，他们就是终端使用者。他们对被设计出来的东西有固有的想法，当他们和产品一起被卷进来时，成为这一产品的基础，并且因此被包括进设计过程中来。

　　但是，仅仅对一个终端用户说：“给你，你认为我们设计的这个是不是适合你”是不充分的。这些认知必须被扩展、融合在专家的建议中，例如实践经验、人体工程学和美学等等。这个过程的目的就是生产一个规范的设计，这样就可以用来构建最终产品。这就是虚拟现实在设计过程中非常有用的地方。通过使用虚拟现实技术，用户可以在设计结束前很早的阶段就进入产品设计过程中。

　　而最后的设计包括了许多专家、特别是终端消费者的想法。从他们刚开始处于设计阶段到后来，他们已经由参与者变成产品的检验者了。

　　合作工具

　　合作工具被描述成建造一个合作的虚拟现实环境的社区。

　　那里有不同的组、用户、工程师和管理员。每一组的功能都是清楚、独立客观的不同实体，当然，也有一个共同的目标需要他们全体去共享信息，理解完整的过程，发挥他们自己特殊的作用或者作出贡献。合作是最重要的，人类机器界面对合作来说就是关键。

　　共同的工具就是虚拟现实界面，这样，合作中的用户组一个个的交流他们的目标和任务。虚拟现实界面组织看得见的原版的数据，使这些在不同地方的组就可以在一起有效地工作，类似于他们在同一个地方一起工作一样。

　　(作者为华东师范大学客座教授）