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虚拟现实的“灵境”,是人机交互方式的重要变革

2023-02-05 18:13:08 760

摘要:□都大伟随着“云宇宙”概念的火爆,与之密切相关的另一个概念“虚拟现实”也再度燃起一波热度。一则“钱学森30年前给虚拟现实技术取名‘灵境’”的新闻,就让大众看到了中国科学家的浪漫。“灵境”虚拟现实,是一种人机交互的方式。要理解虚拟现实,要把它...

□都大伟

随着“云宇宙”概念的火爆,与之密切相关的另一个概念“虚拟现实”也再度燃起一波热度。一则“钱学森30年前给虚拟现实技术取名‘灵境’”的新闻,就让大众看到了中国科学家的浪漫。

“灵境”虚拟现实,是一种人机交互的方式。要理解虚拟现实,要把它放在人机交互技术的发展历程中去理解。只有理解了人机交互的历史,才能明白虚拟现实如何而来,才能明白虚拟现实在这一链条上处于什么地位——“灵境”几时有?

人类与机器最早的交互方式,可以追溯到打孔机。人类第一颗氢弹的爆炸和第一颗卫星的上天,都离不开这种笨重的、能在纸带上打出一个又一个黑点的机器。不过,由于打孔机有着极为苛刻的环境要求和条件限制,所以这一阶段的人机交互仅限于航天、军事等领域。键盘的发明是人机交互方式的又一次变革,这种人机交互装置相对而言较为小巧,降低了人机交互的门槛,人机交互随之也被推广到商业、工业设计和工业生产等领域。

然而,此时的人机交互依然并没有在大众中得到普及。常人要和计算机交互,必须输入字符串指令,这需要经过专门的学习,仅此一道门槛便把大多数普通人拒之于人机交互的门外。改变这一现状的,是20世纪80年代计算机图形化界面的出现。普通人通过更加简单的操作便可以与计算机交互,此次划时代的人机交互变革也让计算机真正走入了千家万户,走进了大众。20世纪90年代普及的互联网和大数据,都是在这种图形化界面的基础上兴起的。

到了21世纪,一种新的人机交互方式——多点触控技术诞生。多点触控技术带来了移动互联网的革命。今天。智能手机逐渐成为每个人须臾不可分的“外挂器官”,便是源于至今都在发挥作用的人机交互方式。

那么,下一代的人机交互方式会是什么?或者说,接下来人机交互方式的变革点会在哪里?虚拟现实很有可能是其中的一种选择。迄今人机交互方式的历次变革,一直呈现着机器“小型化”、操作“简单化”的趋势,与人脑交互的机器越来越轻便,人们操作机器的门槛越来越低。但是,目前所有的人机交互方式,依然都需要依赖于实体的机器。虚拟现实则让大众在不需要直接接触到实体机器的情况下,就可以直接和虚拟世界进行交互,这让虚拟世界的信息可以更自然、更深度地融合到个体的生活中。从“抛弃机器”这个角度来讲,虚拟现实不仅仅是人机交互方式的变革,还是人机交互方式的革命。2016年起,虚拟现实的技术已逐渐得到普及化,因此2016年也被称为“虚拟现实元年”。

虚拟现实不仅仅是一种“抛弃机器”的革命,还是一种认知革命。在人类的历代认知工具中,最早的壁画、书籍帮助人类认知简单初级的信息,而后的摄像机帮助人类认知更接近于真实世界的光影信息,目前的计算机则能帮助人类认知到更精丰富的信息。下一代的认知工具——虚拟现实则能够让人们通过各种可穿戴设备认识甚至创造出虚拟环境的事物信息。最大化接近于真实世界的信息,不仅能被看到了,还能被轻而易举地创造出来了,这就是虚拟现实在信息认知上的一大质变。

目前,人们最熟知的虚拟现实应用领域,是游戏领域。实际上不止于此,我们普通人在日常生活的点点滴滴中已经在不自觉地使用虚拟现实。比如VR室内装修——通过模型库搭建出一个虚拟的房间,个体佩戴虚拟头盔就可以“身临其境”地进入虚拟房间去观察和体验。虚拟现实也已经进入到了社交领域、电商领域和直播领域。今天,人们足不出户便能观察到许多商场内的购物环境,观察到演奏会现场的360度直播。

未来,虚拟现实将成规模地被应用于教育领域中,这也被视为虚拟现实最能够大显身手的领域之一。今天,已有一些应用了虚拟现实技术的系统开始在教育领域崭露头角,比如可以模拟实验环境的桌面虚拟现实(PCVR)系统、有助于体验式教学的沉浸式虚拟现实系统、把真实环境和虚拟环境结合在一起的增强式虚拟现实系统,以及利用了远程网络以促进分布式教学的分布式虚拟现实系统。我们有足够理由相信,上述系统将在不远的未来被推广到教学一线,为广大教师所用。

虚拟现实,这个八十多年前起源于科幻小说的概念,正在逐步变成现实。这一“灵境”,是人机交互方式的重要变革——但它会是人机交互方式变革之旅的终点吗?这是一个值得回味的问号。

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