虛擬現實技術：造個世界任我行
技術虛擬現實
近年來大受青睞的虛擬現實技術。作為一種基於可計算信息的沉浸式交互環境顯示技術，我國著名科學家錢學森曾將其翻譯為「靈境技術」，這一翻譯形象地指出其實質——重建一個真實的世界，並且還要讓人能夠走進去。
國外科技巨頭如谷歌、微軟等通過推出各類虛擬現實設備，攪動了整個科技圈，國內相關設備如3Glasses、蟻視、暴風魔鏡等亦紛紛「亮劍」。分析人士表示，在未來5年內，全世界虛擬現實設備的市場規模將達到300億美元，新科技革命的又一個「風口」正在形成。
「與『互聯網+』一樣，虛擬現實技術也是各行業都可以採用並助力自身發展的一項重要技術。」在中國工程院院士、虛擬現實技術與系統國家重點實驗室主任趙沁平看來，如今，虛擬現實的基本概念和基本實現方法已經初步形成，下一步，虛擬現實＋X（應用領域）將成為一種新趨勢，進入「+時代」。
巨頭聚焦 運用廣泛
正如科技公司一直所承諾的「將未來呈現在我們眼前」的誓言，微軟此次發布的全息眼鏡擁有一種透明鏡片，透過它，你除了可以看見自己生活的世界，同時還能看到3D物體漂浮於半空中，牆上懸掛著虛擬屏幕，各種虛擬生物正在卧室胡作非為……
醫學院學生只要戴上頭盔和特質的手套，就可以練習給虛擬病人做手術；傘兵不必再冒著生命危險練習跳傘，戴上頭盔在鼓風機室裡面就可以學習各種技巧；室內裝潢設計也不必再紙上談兵，戴上頭盔在家裡遛一圈就知道滿不滿意……虛擬現實技術的創新者宣稱，將來大部分需要人與人之間進行實地交流的場景，都可以由這些設備接管。
微軟不是虛擬現實領域唯一的潛伏者，從社交網路巨頭臉書去年豪擲23億美元收購虛擬現實頭盔設備製造公司Oculus VR開始，谷歌、三星、索尼等巨頭在這一領域布局的步伐正逐步加快。
國內潛心虛擬現實技術的創新者也不在少數。如3Glasses、蟻視、暴風魔鏡等國內虛擬現實領域的探索者們，正在不遺餘力地進軍開拓虛擬現實的「秘境」。
除了潛伏者，虛擬現實技術還迎來許多新的青睞者。例如，汽車廠商正將其運用到產品體驗中。在紐約國際車展上，豐田公司在自己的車輛中內置了Oculus Rift虛擬現實頭盔。當戴上頭盔模擬駕駛時，試乘者會感覺自己如同置身於真實的城市街道中一樣。
在裝備製造領域，虛擬現實技術有著廣泛應用。如果按照傳統的圖紙設計方式，零件總數高達300萬件以上的波音777，需要7000餘名各類專業設計人員組成200多個產品綜合研製小組同時工作。然而，在虛擬現實的三維模型模擬技術的幫助下，波音777的設計錯誤修改量較過去減少了90%，研發周期縮短了50%，成本降低了60%。
在軍事領域，虛擬現實技術也不斷受到軍方重視。例如，美軍正在使用的F-15全任務模擬系統，能夠模擬F-15戰鬥機99%的飛行任務，既有起落、失速、螺旋、特技、夜航等技術訓練，也有火力控制、編隊飛行、對地攻擊和空戰機動等戰術訓練內容。
系統搭配「以假亂真」
那麼，號稱「幾乎能模擬一切」的虛擬現實技術究竟是怎麼做到的？總結來說，虛擬現實系統主要通過顯示系統、聲音系統和反饋系統來模擬外部世界對人類感官的刺激和輸入，達到「以假亂真」的目的。
首先是顯示系統。通過所佩戴頭盔上自帶的雙眼分屏顯示模塊，三維視覺效果得以成功「迷惑」我們的眼睛。這個原理和現在的3D電影類似，但技術難度更高更複雜，現行的各式虛擬現實可戴式設備中，往往內置了一台高精度高響應能力的定位定向陀螺儀，配以高速三維場景計算系統，力圖實現頭部活動和眼前畫面無縫銜接。
其次是聲音系統。現代虛擬現實聲音系統，依靠先進的數字信號處理技術和發聲裝置製造工藝，將定位、音色、聲場等細節復原得淋漓盡致。
再就是反饋系統。舉個例子，我們要模擬端起一杯水，如果伸手去端時，手卻一下子穿過了杯子——瞬間感覺被騙了。反饋系統正是為了增加這種觸感而產生：當我們戴上「反饋手套」去端杯子時，手套就會在接觸「杯子」的一瞬間產生皮膚壓力，真實性就大大增強了。
要做到這些還有一個基礎問題，那就是網速。4年前，一個國際專家小組就已實現廣域網路中雙向每秒186GB傳輸，這相當於每天傳輸200萬GB信息。
現今，美國、中國、日本、歐盟和俄羅斯都在投入巨資研究超級計算機。據預測，到2020年，最強超算的速度比今天最強超算至少快1000倍，網速將得到極大提升突破，虛擬現實技術的系統模擬顯示將會做得更出色。
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