CHAPTER 1
VR行业的人都知道,VR并不是一个全新的概念,它从1963年就开始处于萌芽阶段了。在历史上VR经历过四个发展阶段:1950—1970年;1970—1990年;1990—2000年;2000年—现今。但实际上,在这四个阶段之前的1935年,小说家斯坦利·温鲍姆(Stanley G. Weinbaum)在他的科幻小说《皮格马利翁的眼镜》( Pygmalion's Spectacles )中描述了一款虚拟现实眼镜,该小说后来被认为是世界上最先提出虚拟现实概念的作品。
20世纪50年代,虚拟现实界的先驱莫顿·海力格(Morton Heilig)提出了“体验型剧场”的概念,这个剧场能给观众带来全方位的感观体验。
1962年,莫顿·海力格根据自己的概念打造了一款模型并取名为“体验剧场”(Sensorama),能同时提供视觉、声音、气味和触感上的体验。
1968年,伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland)与自己的学生鲍勃·斯普劳尔(Bob Sproull)一起创造了世界上第一个VR与AR头显(虚拟现实头戴式显示设备)系统,设计了第一套头戴式显示VR设备,被用户们称作“达摩克利斯之剑(The Sword of Damocles)”,见图1-1。
图1-1 早期的“达摩克利斯之剑”只能镶嵌在天花板上
1978年,麻省理工学院打造了一款叫作“阿斯本电影地图(Aspen Movie Map)”的产品,实际上,它就是美国阿斯本镇的模拟程序,效果上很是粗糙。
1982年,世界上第一家计算机公司雅达利(Atari)创办了一个虚拟现实实验室,该实验室在两年后关闭,但其员工却继续进行着虚拟现实技术的研究。
1985年,虚拟现实先驱杰伦·拉尼尔(Jaron Lanier)创办VPL Research公司并发布了几款虚拟现实产品,其中有一款“能量手套(Power Glove)”是早期比较廉价的VR设备。
1990年,虚拟现实行业开始受到媒体的关注。同年,虚拟现实先驱乔纳森·沃尔登(Jonathan Waldern)博士展示了名为“Virtuality”的游戏街机,该设备利用VR头显给玩家带来沉浸式体验。
1991年,日本知名电子游戏公司世嘉株式会社(简称世嘉)发布了为街机游戏设计的VR头盔(SegaVR)和控制器(Mega Drive),该套设备能通过追踪玩家的头部动作在游戏中做出相应的动作。同年,虚拟现实游戏街机“Virtuality”上市,成为史上第一个基于网络且实现量产的多人VR娱乐系统。
1994年,世嘉针对游戏发布了Sega VR-1动作模拟器,该产品能够追踪头部动作并提供3D图形。
1995年,任天堂发布了游戏“虚拟男孩(Virtual Boy)”,能给玩家提供270°沉浸体验。
2010年,帕尔默·洛基(Palmer Luckey)创办了Oculus VR公司,打造了虚拟现实头盔Oculus Rift原型。
2014年,Facebook以20亿美元的价格收购了Oculus VR。
2015年,HTC与维尔福软件公司(Valve Softwar)联合发布了虚拟现实头盔HTC Vive与其追踪系统Lighthouse。
Virtual reality(以下简称VR),即虚拟现实,是一种计算机技术,能生成一个模拟真实世界的虚拟环境(或者直接生成一个虚构的环境),用户能在这个具有沉浸感的环境中进行各种交互式体验。代表设备有主流三大头显:Oculus cv1、HTC Vive、索尼PS VR,见图1-2。
图1-2 目前全球市场上的三大主流VR头显
提到VR,大家还会想到另外两个R,分别是AR和MR。
Augmented reality(以下简称AR),即增强现实,利用计算机技术将虚拟的信息叠加于现实环境中,并能与之产生交互,从而使得现实生活中的元素得到强化。代表设备有微软Hololens(见图1-3)。在这里需要指出的是,国内将AR的概念广义化了。举个例子,某些手机软件通过手机摄像头识别出印刷图片上的动物后,能够在手机屏幕上显示出真实环境下该动物的虚拟形象,很多厂商把这种现象称为AR。从严格意义上来说它不是真正的AR,因为少了一个很重要的因素:互动。
图1-3 微软Hololens
Mixed reality(以下简称MR),即混合现实,是将真实环境与虚拟环境进行融合,以产生新环境。在这个新环境中,虚拟物体与真实物体能够并存和实时交互。MR目前还没有成型的产品,只是有相关机构进行这方面的研究,也有一些人把微软的Hololens定义为MR产品。
对于VR、AR和MR的解释,可能各有千秋,但都大同小异,三者共同具有也必须具有的一个特点是可交互性。而三者的区别是:
VR(虚拟现实)是基于完全虚拟的环境,将用户的存在感模拟到这个虚拟环境中;
AR(增强现实)是基于真实的环境,将虚拟的物品实时穿插到真实的环境中并产生互动;
MR(混合现实)是同时基于虚拟环境和真实环境,可以看作VR和AR的结合。
相信在VR、AR行业内的人应该都对Magic Lea 的一段海洋馆内鲸鱼从虚拟世界中跃出(见图1-4),旁边溅起巨大的水花,震惊周围观众的视频记忆犹新。虽然众多关于视频造假的传言四起,但是我们有理由相信,科学技术完全可以实现这样的效果,这只是一个时间问题。可是,科技的发展速度很多时候远比人想象的速度快。对于Magic leap到底是AR还是MR,大家说法不一,因为AR和MR本身就没有明显的界限。
图1-4 magic leap的宣传视频中“鲸鱼从虚拟世界一跃而出”的场景截图