奇境漫遊:虛擬現實的未來新世界

虛擬現實里,你會有怎樣一個另外的自我?

2015年6月19日,西班牙聲納音樂節期間,一名女子戴著頭戴式顯示器看電影

經過半個多世紀的演進和積累,虛擬現實正處在抵達技術臨界點的前夜,它的瓶頸很可能會在可見的未來得以突破。人們對被Facebook以20億美元收購的Oculus Rift在2016年即將推出的標杆性產品翹首以待:低廉優質的VR頭盔將意味著,虛擬現實技術不再僅是高端科研設備,而會成為娛樂平台和用於各種日常活動的大眾消費品。今天,我們能夠向孩子們解釋,世界在電腦和智能手機出現之前是怎麼運行的。未來,很可能我們的孩子需要回答他們的子孫,世界在虛擬現實出現之前是什麼樣子。也許,我們的孩子可以回答:「為什麼不去拜訪一下你曾祖父母的化身,尋找答案呢?就像《回到未來》里馬蒂·麥克弗萊所做的那樣。」

第二人生:另一個自我

2015年12月,上海世博會盧森堡館舉行了一場虛擬現實電影節。一個體驗的角落吸引了很多人排隊和圍觀。偌大的一片場地中央,一個戴著頭盔的人,拿著一隻手柄,在空氣里打轉,對著空氣推拉,向著空氣上下張望,時而蹲下來擺弄什麼,又無緣由地倉皇后退,或者小心翼翼試探著腳下某種看不見的邊界,就像在表演一出啞劇。場地的對角線上有兩台神秘的機器,叫「燈塔」(light house),像擺在支架上的小小監控器,跟蹤著「啞劇表演者」的一舉一動。

這是一款HTC Vive的虛擬現實遊戲。從場外的一台電腦屏幕上能看到遊戲體驗者「沉浸」其中的場景和情節:他進入一間實驗室,首先,得給手中的手柄充電;他找到角落裡的那台充電器,把手柄放上去,充足電。他開始執行如下任務:在實驗室的另一角,有一個柜子,用手柄依次打開柜子的每個抽屜,看到裡面發霉的蛋糕或立體的摺紙;再走到另一個角落,握住庫房鐵門的紅色手柄往下拉,打開庫門;一個火光四濺的壞掉的機器人沖著他走了出來——他本能地後退幾步。他克服恐懼,拉住機器人唯一的一隻眼——當然是用手柄,眼睛被拽出來,像彈簧一樣被拉長,成了一條一米多長的機械鏈條;他可以擺弄一下這些複雜的部件,轉轉這兒的鐵圈、動動那兒的小門,屏幕上閃動著看不懂的參數。然後,這些零件全部散架,落了一地,地裂開,零件全部滾入,他謹慎地離裂縫遠一些;牆也都陸續打開,後面出現一個深不見底的車間,腳下只剩下一小方地,四面都似是懸崖峭壁。

HTC vive

當我戴上HTC vive的頭盔,便進入了電腦屏幕上二維呈現的那個世界。我知道自己正給圍觀的人表演啞劇,但那個現實很快就退卻了。在我自己看來,我的運動有了清晰的意識,只不過是由虛擬環境中的數字內容來驅動的,我正沉浸其中。我身處實驗室,伸手拉開虛擬世界的抽屜,和平時開抽屜沒什麼兩樣。我知道當我完成這個動作時,那兩台「燈塔」正使用旋轉元件放射的高頻率激光掃描著我和這一片遊戲區域,HTC vive的感測器正檢測激光,計算著我準確的位置、姿態和運動軌跡:海量、高速的計算,保證了我的每個動作在虛擬世界中都沒有任何延遲地得到回應,嚴絲合縫地將我浸入數字構建的世界中。

令我驚奇的,倒是我自己的表現。遊戲即將結束時,我看到腳下的世界按照劇情一步步坍塌;站在無底深淵的懸崖邊,我思考著是否應該嘗試往深淵邁出一步——我大腦的一部分告訴我,那將只是虛擬數字世界的一步而已,我實際上會安全地行走在物理世界的平地板上的。圍觀的人們顯然看出了我的企圖,他們能夠從電腦屏幕看到我身處的場景。人群中很多聲音在喊:「跳下去!跳下去!」望著深淵,我猶豫了;我知道將完好無損,但本能的恐懼卻牢牢捆綁住了我,就像有時在噩夢中掙扎,你知道這是夢,卻無法醒來一樣。我只是試探性地將腳向線外挪了一點;根據劇情,我的四周頓時豎起了圍欄,將我像籠中之鳥一樣,懸掛在空中。

這種體驗讓人想起了著名的「虛擬坑」實驗,它構成了虛擬現實的心理學基礎。在「虛擬坑」實驗中,人們發現自己正在一個虛擬房間中,突然間,一塊地板像快速電梯般下降,露出了地板下的一個深坑。然後,一個窄板出現,橫跨在坑的兩端,人們被要求從上面走過去。通常,走的人都會變得恐懼,腳趾緊扣地面,手心出汗,搖頭說「不」;就算夠勇敢,能走過窄板,他們也會努力保持平衡。如果有人「掉進」了「虛擬坑」,他們有人會大口氣喘,有人會因恐懼而尖叫,有人會用膝蓋著地以減輕著陸時的撞擊,以致蜷曲身體摔倒在地板上,更有沉浸得更深者,會絕望地試圖攀住「虛擬坑」的邊壁來救自己一命,最終臉朝下撲倒在現實世界的地板上。

100年前電影剛剛發明時,人們也曾被路易斯·盧米埃爾兄弟的火車影像嚇得尖叫逃散。今天,我們已不再被電影影像所欺騙,真實與虛擬的世界在電影的屏幕邊緣就已劃清了界限。然而,我們很可能不會像適應電影屏幕那樣,對虛擬現實的世界習以為常。虛擬現實的世界沒有邊界,一戴上頭盔,你的眼睛與大腦便360度全方位置身於其中,幾乎無法有意識地控制恐懼反應。這就涉及虛擬現實一個很根本卻也很古老的哲學問題:「自我」究竟是什麼?勒內·笛卡兒的那句「我思故我在」,看起來很能解釋虛擬現實中人的認知、意識和行為,你的思維才是你存在的依據,「自我」可以從身體上剝離出來。認知科學家一直認為,人的感知是構造信息的一種形式,顏色、氣味和聲音等並不存在絕對的真實。當虛擬世界可以構建顏色、氣味、聲音和觸覺時,人還能夠在虛擬與真實間劃清界限嗎?

美國麻省理工新媒體實驗室畢業生做的虛擬現實和增強現實的賀卡。增強現實技術是在屏幕上把虛擬世界套在現實世界並進行互動

斯坦福大學虛擬人機交互實驗室創始人傑里米·拜倫森和加州大學聖巴巴拉分校虛擬環境研究中心的聯合創始人吉姆·布拉斯科維齊合寫了一本書,叫《虛擬現實:從阿凡達到永生》。書中他們講了一個有趣的故事。一位《第二人生》的遊戲用戶,在遊戲中遇到一位女士。這位女士在真實世界中有丈夫,他們夫婦倆都是《第二人生》的資深玩家,而且是先在《第二人生》中認識,然後才在真實世界中見面、結婚的。當他們夫婦倆一起在《第二人生》中時,總是使用固定的化身。新用戶和這位女士說話、調情,兩人中的某位提出來一次虛擬性愛(用按鍵來控制化身做出不同的動作,同時加上語音通信)。這位女士和她丈夫已經有過協議,同意他們在線時實行「性開放婚姻」。但在與其他人進行在線性愛時,他們有個規則:只能用「替換化身」來做這種事。換句話說,他們夫婦都允許彼此與其他人進行虛擬性行為,但是不能用他們在一起時所用的化身。根據他們的規則,如果用不同化身的話,婚外性行為就不算是「出軌」。虛擬現實世界,會產生新的人際關係、社會規範,甚至秩序和法律嗎?

還有一個關鍵的問題。虛擬現實世界是由數字構成的,那麼這些數字信息要逼真到什麼地步,才足以能像真實世界一樣,全面構建人的感知呢?讓一個已經做得很極致的「虛擬坑」比另一個也已接近完美的「虛擬坑」更驚心動魄的東西,並不是顏色、解析度或圖像,而是跟蹤的敏感度、渲染和顯示。系統捕捉用戶運動的頻率更高、更精確,物理運動和虛擬運動之間對應的精度能達到毫米級別,「虛擬坑」也就更栩栩如生。虛擬現實技術實際上已經誕生了半個多世紀,漫長的發展歷程中曾衰落和沉寂過相當長一段時間,最近又被人們重新發現,成為資本熱切追逐的未來之星。它的興衰,正是與支持跟蹤、渲染和顯示的關鍵技術成熟緊密相關的。

沉寂與喧囂:半個世紀的技術演進

1968年,虛擬現實的一個關鍵人物、美國加州伯克利分校計算機圖形學領域的奇才伊萬·薩瑟蘭(Ivan Sutherland),在他的實驗室里製造出最早的頭戴式VR顯示設備。這套設備如今陳列在加州山景城的計算機博物館中,封在一個玻璃展示櫃里。這套頭戴式裝置使用了陰極射線管,使用了兩個CRT顯示器,只能顯示單色的、由線框構成的物體,製造了一個飄浮在空中的立方體,這一立方體隨著使用者視角的改變而改變。在那個時代,計算機的運算能力還很弱小,計算機不可能以近乎實時的速度渲染出複雜的圖形,所以虛擬世界中的物體非常簡單。伊萬·薩瑟蘭的頭盔非常沉重,必須懸掛在天花板上,以減輕它壓在使用者頭上和脖子上的負擔,因而獲得了「達摩克利斯之劍」的稱號。這台頭盔會讓人明白,虛擬現實當時為什麼沒能發展起來:它配合你運動的反應速度非常慢,更新場景的時間長得不可接受,當你轉過頭時,它要花很長的時間來調整視點,也就是系統得花太長時間來渲染虛擬世界,這被叫作「延遲」。「延遲」不僅會讓虛擬現實的逼真效果大打折扣,而且時間一長,就會產生令人不適的副作用,比如頭暈噁心。對人的視覺來說,如果系統能夠以每秒鐘60次或者更高的頻率更新畫面,就接近真實自然的體驗。但每一幀精細的圖像都含有海量數據,50年前的計算機硬體完全無法實現那種速度。

《神經漫遊者》

不過,人們習以為常的很多技術,在誕生之初都與魔法無異。1984年,威廉·吉布森出版了他重要的賽博朋客科幻小說《神經漫遊者》。小說里的人物凱斯是個網路俠客,能使自己的神經系統掛上全球計算機網路,並使用各種人工智慧與軟體在賽博空間里競爭生存。吉布森這部小說里描述了一種「同感幻覺」的概念,與虛擬現實的沉浸體驗很相似,「媒體不斷融合,最終達到淹沒人類的一個閾值點。賽博空間是把日常生活排斥在外的一種極端的狀況,你可以從理論上完全把自己包裹在媒體中,不必再去關心周圍實際上在發生著什麼」。這部小說給了很多人靈感的源泉,包括虛擬現實研究的先驅者之一杰倫·拉尼爾。1985年,拉尼爾成立了VPL研究公司,致力於虛擬現實技術的商業化,並製造出一套虛擬現實設備,他的虛擬現實頭盔,外形就像今天的Oculus Rift頭戴式顯示器。紐約的電腦遊戲公司Mattel購買了「數據手套」的專利權,生產出一種VR遊戲的附件Power Glove。可惜的是,當時的計算機硬體環境讓這套設備極其難用。1990年,VPL研究公司破產。20世紀八九十年代,遊戲界還有一些VR的技術嘗試,包括任天堂的3D遊戲平台「虛擬男孩」,Sega出的Mega Drive遊戲平台和蘋果發布的QuickTimeVR,也是因為運算能力低下、「延遲」反應嚴重,中斷了開發。

在這沉寂的20多年裡,VR從未停止在高端科研領域的進展,特別是在醫療、飛行、汽車製造業和軍事培訓等領域。比如,2006年,美國國防部投入了2000萬美元,建立了一套虛擬世界的《城市決策》培訓計劃。製作者生成了一個高精度的巴格達虛擬模型,不僅包括200萬個以上數字對象的3D物理結構,還有城市的社會、政治和經濟勢力。實際的培訓活動涉及分散在19個不同地區的大約1000名學員和士兵,其中許多人每天訓練8小時,持續了幾個月。這個巨型虛擬事件的目的,不僅是培訓很快將要部署的士兵,還包括判斷技術和規划上準備不足的地方。採用虛擬模擬,軍事戰略家可以回答這樣的問題:

「斷電24小時會發生什麼事?」

「意外破壞了污水處理廠的話,城市基礎建設會發生什麼?」

虛擬現實技術模擬這些複雜的「宏觀」過程,並設計目標各異的諸多參與者。

《虛擬現實:從阿凡達到永生》

今天,資本和商業敘事把虛擬現實作為一種娛樂和遊戲推入了大眾視野,但虛擬現實誕生時的含義外延和技術雄心,卻遠不止於此。《虛擬現實:從阿凡達到永生》一書中,記錄了一位在哈佛大學獲得宗教社會學博士的科幻作家威廉·西姆斯·班布里奇(William Sims Bainbridge)。20世紀70年代初,他把他的化身和他的DNA圖譜送進了太空,放在國際空間站里。他是「虛擬永生」的最大支持者之一,而且開發了大量的研究項目和軟體應用,來幫助存儲人的個性,為將來可能的復活做準備——無論是作為虛擬克隆存放在「星艦基地」(StarBase)信息系統中,還是存放在新的生物化身體內。在未來幾年中,虛擬身份存儲或許也將成為虛擬現實發展的主要領域,它背後的動機是一種人類與生俱來的慾望:永生不朽。 21世紀第一個10年過去後,虛擬現實在遊戲和娛樂領域突然湧現出很多成果。2010年,谷歌有了3D立體街景。也是在這一年,後來創立了Oculus VR的帕爾默·盧基(Palmer Luckey)設計出了有90度視角的Oculus Rift頭盔的原型。2013年,任天堂申請了在2D平面電視機上用VR技術產生3D效果的技術專利,電視機上的攝像頭能夠跟蹤電視觀看者相對於電視機的位置,從而進行渲染。2014年,索尼發布為PlayStation 4製作的VR頭盔,「孟菲斯計劃」。同年,谷歌發布GoogleCardboard,希望以一種更簡易、更平易近人的方式,普及與智能手機相關的VR技術。2014年底,用在三星Note 4手機上的三星Gear VR正式發售,虛擬現實設備以日用消費品的價格與形態走進了我們的生活。2015年,在Google Cardboard平台上,OnePlus發布了它的VR標杆設備OnePlus 2。當然,引起資本界軒然大波的重磅商業事件,無異於扎克伯格收購Oculus。扎克伯格在收購Oculus後說:「在過去的幾年裡,移動應用讓我們享受到分享和緊密相連的樂趣。雖然移動領域依舊大有可為,但現在我們必須開始尋找和思考,下一個能帶來更有趣用戶體驗的平台是什麼?」在扎克伯格眼裡,下一個這樣的平台,就是虛擬現實。

扎克伯格與Oculus 創始人帕爾默·盧基

發展到今天,虛擬現實最為關鍵的問題也許是:什麼時候,它會像個人電腦和移動手機一樣進入每個家庭,從而變成一個巨大的消費產業?今天,能顯示在智能手機和電腦上的虛擬世界越來越多;由任天堂Wii、微軟Kinect、PlayStation Move和HTC vive提供的跟蹤與渲染技術,加上體感交互技術的不斷成熟、更好的3D顯示器和價格可以承受的Oculus Rift頭戴式顯示器,也許會讓VR在不久的未來成為遊戲和娛樂產業的頂級引用。

無盡的現實:虛擬世界的新敘事?

2015年9月拜訪Google,距離在谷歌I/O開發者大會發布Google Cardboard已經過去了3個月。年輕的Google軟體工程師在一間辦公室里等我們。她手裡只拿著一個做手工的再生紙板和一部三星手機。她把安裝著兩塊透鏡的紙板折成一個小盒子,包在手機外面,做成一個望遠鏡的樣子,打開一個Google虛擬現實視頻的APP,遞給我。和商用VR設備比起來,外表略寒磣了些。但我向小紙盒一看,就像第一次看萬花筒一樣被驚艷了:Google的立體街景呈現得如此細緻逼真,讓我覺得自己就像拿著高倍望遠鏡坐在陽台上向下偷窺鄰居的一舉一動。然後是一部小小的互動動畫片:在一片開闊的樹林中,我轉動身體,尋找一隻戴紅帽子的小老鼠。找到了,它正躲在一棵樹後面呢!它發現我看到它了,就從樹後面出來,蹦蹦跳跳往前走。當我不再看它時,它就停了下來。

Google Cardboard

Google Cardboard與Oculus是兩條不同的路徑。Cardboard風格極為簡約,一套光學系統嵌在紙盒子中,再插入智能手機,就是個VR智能手機盒子。三星的Gear VR和暴風影音的魔鏡也屬於此類。Cardboard並不急於商業化,而是想建立起一個內容平台,像YouTube那樣,每個用戶都可以製作小視屏上傳,並在手機上看VR效果。Cardboard非常廉價,不到10美元,人人都可以擁有,可以普及VR的體驗。最初,這個項目是谷歌法國巴黎分部的工程師大衛·科茲(David Coz)和達米安·亨利(DamienHenry)的創意。他們是在做谷歌文化研究院的過程中,產生做這個手機盒子的想法的。谷歌文化研究院給很多世界一流的博物館和美術館做藝術品的數字化,用多媒體的形式在線展示盧浮宮的藏品或南非的岩石藝術,做過幾十個在線歷史展覽。這兩位法國工程師,就把在線博物館/藝術館的藏品,做成了手機上可以看的虛擬現實的展品。我們看了幾件APP里的瓷器展,就像身處設備先進的世界級博物館的多媒體展廳一樣,你能從四面八方各個角度瀏覽懸浮於靜謐夜空中那件展品的所有細部。

Google Cardboard團隊。該項目意在將智能手機變成一個虛擬現實的原型設備

也是9月,在波士頓的人文與藝術中心,我觀看了一場基於三星智能手機和Gear VR的民間「萬花筒虛擬現實電影節」。這是世界上第一個VR電影節,聚集了很多獨立藝術家,在舊金山、洛杉磯、紐約、多倫多等許多北美大城市巡展。電影組織者告訴我,電影節有一個很遠的宏景:「VR電影的時代正式到來之前,會有成千上萬電影人以他們的創造力來探索虛擬現實的敘事方式。這場電影節,就是一個探索與交流的開端。」VR電影與劇場電影的觀影方式完全不同,不再是集體的,而是完全個體化的。每個人都坐在各自的椅子上,戴著Gear VR的眼鏡,在自己的影像世界裡搖頭晃腦,轉動身體。

我看到了那部著名的VR動畫電影《凡·高的咖啡館》。戴上眼鏡,右手可以在鏡架右側的一個小觸感區域划動,來定位自己在影片中的位置,鏡架中間是可以調音量的地方。戴上眼鏡,那張咖啡館的油畫以非常真實的空間形式呈現在了我眼前。我發現自己正站在咖啡館左下角的角落裡——在凡·高的油畫中,左下角的那把孤立的椅子似乎與畫外的空間形成了某種對話,讓人遐想凡·高觀察這個咖啡館空間時所身處的位子。我站在這個畫內與畫外的交界地帶上,左右張望。咖啡館裡蛋黃色的油燈吐著光暈,那個面部細節模糊的男人正站在撞球桌邊,只是坐在酒桌上喝酒的兩個男人不見了。我首先想要弄清楚的是,自己究竟身在何處。就像在真實世界調動自己的視線一樣,我轉過身去,背面的一扇牆撲面而來,離我只有一個拳頭的距離,我的身體情不自禁地向後一縮。我用右手的食指在觸摸區域向前划動了一下。第一次操控觸摸盤,掌握不好力度,我飛快地在咖啡館裡向前移動起來,響起的皮鞋踏地的腳步聲也很急促。我一時不知道如何讓自己停下來或慢下來,一瞬間就站在了撞球桌前的那位男士面前。我們的距離是那麼近,就快要直面相撞,我竟然有一種場面失控的尷尬。我在慌亂中划動自己的手指,終於在要貼上他的臉的時候停了下來。還有一次,我差點失控撞上桌子,我的呼吸因害怕疼痛而變得急促起來;在腎上腺素的一瞬間上涌之後,我發現自己身處桌子的中心,彷彿嶗山道士穿牆而過。我下意識地低頭看了看自己究竟有沒有受傷。在那個瞬間,我發現,我的意識已經明確無誤地在那個虛擬空間中構建了一個「我」。我慢慢開始學會在虛擬空間中前行、轉彎、停下。凡·高所畫的夜間咖啡館,被擴建出了很多驚奇的空間:走到原畫右側的門處,進入了一個較為私密的走廊,擺著一張沙發,穿過走廊,便來到咖啡館的另一個空間,有人正彈著鋼琴,鋼琴上擺著一束凡·高畫的向日葵;凡·高正坐在一張椅子上,一邊抽煙,一邊聽著鋼琴曲。我走到窗邊,向外望,窗外的景象正是凡·高另一張咖啡館的街景,一仰頭,星空也是凡·高的星空。畫中的吧台後面也有一扇門,走近,吧台上的那簇鮮花從未像現在那樣離我那麼近過,我下意識地繞開玻璃花瓶,生怕碰落它。門背後原來是一個堆放著雜物的樓梯間。我想上樓去看看有些什麼,但那裡被一根橫木封住了。我又回來,繞著撞球桌轉了兩圈,咖啡館之旅結束了。在那場電影節上,我還看了紀錄片尼泊爾大地震、實驗音樂短片Tana Pura(塔納普拉),並在一部電影中感受到自我意識變成了被放飛的紅氣球,像只氣球一樣飛翔和俯瞰世界。

《火星救援》VR電影

12月,在上海世博館的電影節上,我體驗了電影行業大佬以其商業資本的力量在VR電影上的發力。與民間較為分散和獨立的VR探索不同,這些由Oculus Story Studio和好萊塢製作的VR電影,極為宏大和精美,體驗也更為極致。給我印象最深的,要數《火星救援》的VR電影了。在封閉的宇宙飛船內部,它成功地通過視覺效果製造了失重的體驗——這使我想起虛擬現實技術史上,為哈勃太空望遠鏡所做的維修培訓,太空工程師就曾在虛擬現實的失重太空環境中,模擬維修望遠鏡。得益於技術的不斷進步,一位普通的觀影者也可以體驗到太空失重了。

然而,這些VR電影,是呈現出新的電影敘事方式,從而產生出重構電影產業的技術力量,還僅僅是靠體驗多一些營銷噱頭?華誼兄弟總裁王中磊告訴我,目前還是後者,而且VR電影「與娛樂的交互結合更直接,在旅遊、探險、生活方式、球賽和競技中應用得比較多」,「它肯定會成為電影體驗的一部分,但還沒有像電影史上的技術進步與完善一樣,替代性地改變電影的敘事方式」。我們還無法想像虛擬現實電影全新的敘事語言,但肯定不會是蒙太奇,也不會是前景、中景這些鏡頭語言。科幻作家、諾亦騰(一家動作捕捉技術公司)的創始人陳揪帆告訴我,虛擬現實的本質,是將平面序列的時間軸,變為了360度的空間,這個空間軸的加入,必然會引起敘事語法上的變化。「它取消了導演視角,鏡頭也消失了,只剩下有無限探索自由度的場景。它放大了所有的細節,你可以停駐、打量,隨意移動視線,並與之交互,從而也打破了電影觀影時間的限制。」

迪士尼前副總裁、Applied Minds科技公司董事長布蘭·費倫(Bran Ferren)曾在迪士尼做過一個虛擬現實的電影實驗室,建模和模擬太空、飛行等體驗。他告訴我,VR還不會讓電影從根本上變得不同。「它改變了電影的體驗,而不是它的語言。它不會像電影以閃回、剪輯等語言重構我們的口述語言那樣,重構我們的敘事,但它的沉浸式體驗讓我們探險、遊戲的本能得到了更大的滿足。」談及虛擬現實的未來,他說:「在5年內,它會在遊戲方面滲透。在5年到10年內,它會得到普及。但在更遠的未來,20年到25年里,它才會發展出自己真正成熟的形式來。」

(部分圖片來自網路)


推薦閱讀:

虛擬與真實的告白
「虛擬」照進「現實」VR行業今年市場銷量將增長10倍? | 每經網
虛擬世界的意義(上) 徐兆壽
虛擬現實技術:造個世界任我行
阮一峰:我們為什麼熱衷虛擬現實

TAG:現實 | 世界 | 未來 | 虛擬 | 漫遊 |