第二节 VR的发展历程

有人认为,VR的发展历程,大体上可以总结为如下几个阶段。

构想阶段:1963年以前;

萌芽阶段:1963—1972年;

理论初步形成阶段:1973—1989年;

完善和应用阶段:1990—2004年;

快速发展阶段:2004—2014年;

爆发式增长阶段:2014年至今。

实际上,关于VR的最早思想,业界普遍认为的比1963年还要早30多年。如同电影的概念不是来自电影界,而是来自科学家爱迪生[14];微电影的概念不是来自影视界,而是来自凯迪拉克广告;类似地,关于VR的最早概念也不是来自虚拟现实界,而是来自小说作家阿道司·赫胥黎(Aldous Leonard Huxley)。

从阿道司·赫胥黎的科幻作品中关于未来VR的描写开始,到技术人员参考此作品中的描绘画出了VR图纸,再到VR硬件诞生,然后到VR软件的研发及VR设备的发展、升级与市场化,VR的发展经历了虽不漫长但比较曲折的历程,据此,可以把VR的发展划分为以下几个阶段。

一、VR设想

VR概念及其设想的最早提出,源于小说家、摄影家们对人类未来的奇妙幻想。

(一)小说作家阿道司·赫胥黎

早在1932年,英国小说作家阿道司·赫胥黎推出了带有科幻性质的长篇小说《美丽新世界》,对未来的社会生活进行了畅想,描写了一种可以为人们提供图像、气味、声音等感官体验的头戴式设备,为未来VR技术的诞生奠定了基础。

《美丽新世界》创作于1931年,发表于1932年,是20世纪最经典的反乌托邦文学作品之一,与乔治·奥威尔的《1984》、扎米亚京的《我们》并称为“反乌托邦三部曲”。

《美丽新世界》主要表现了机械文明下的未来社会中,人类因人性被机械控制而发生的故事。书中设定的时间是公元26世纪左右,那时的人类把汽车大王亨利·福特奉为神明,并以1908年作为纪年单位的元年,这一年是福特第一辆T型车上市的时间,因为福特发明了汽车流水线,使生产飞速发展,这种生产方法终于统治了整个世界,由于人们把亨利·福特奉为神明,公元也因此变成了“福元”。

img

在这个“美丽新世界”里,人们用一种类似于福特汽车统一生产线的方式生产一模一样的人。几乎全部人都住在城市,并说同一种语言,人们安居乐业,满足现状,衣食无忧,但个性泯灭,既没有家庭欢聚的快乐,也没有正常的喜怒悲欢,如同机械一般的人们成为严密科学程序控制下的新型“奴隶”,接受安于现状的教育,认同机械化的工作和生活方式,把恶劣的工作环境与极高的工作强度视为幸福,貌似“幸福”的人们虽然失去了个人情感,失去了美好爱情,失去了感受痛苦、激情和危险的感觉,甚至失去了思考的权利和创造力,却不自知。

这些“城市人”在出生之前,就已被划分为“阿尔法(α)”“贝塔(β)”“伽马(γ)”“德尔塔(δ)”“厄普西隆(ε)”五个“种姓”或社会阶层。管理人员用试管培植、条件反射、催眠、睡眠疗法等科学方法控制各个种姓的人的喜好,让他们用最快乐的心情去执行自己的消费模式、社会性和岗位。真正的统治者则高高在上,一边嘲笑,一边安稳地控制着制度内的人。偶有对现状产生怀疑或叛逆心态者,均被视为不安定因素而放逐到边远地区。婴儿完全由试管培养、由实验室中倾倒出来,完全不需要书、语言,也不需要生育,无须负责任的性爱成为人们麻痹自己的正当娱乐,一有情绪问题就用“唆麻”[15]自我麻痹。所谓的“家庭”“爱情”“宗教”等,都成为了历史名词,社会的箴言是“共有、统一、安定”。

伯纳是阿尔法(α)生物学专业的学生,他为了完成生物学论文,带着好友列宁娜一起来到了美国新墨西哥州的“野蛮人保留区”,对当地的居民进行观察时认识了约翰和他的生母——琳达,她是伦敦孵化及控制中心主管汤马金的女朋友,25年前在野蛮人保留地失踪,当时她已怀有汤马金的孩子约翰。琳达回忆起她的痛苦经历:生下约翰后,不得不适应那里的环境,并想方设法将约翰带大,不得不忍受野蛮人保留地的生活,而约翰从小到大只能阅读唯一的一本书,那就是《莎士比亚全集》。

约翰为了人生的自由、为了解放城市人而闯了许多祸,却受尽城市人的白眼和取笑。列宁娜很喜欢约翰,想要与约翰发生性关系,但约翰受到了个人价值观的影响,对列宁娜的行为大发雷霆,把她吓走了。此时约翰接到了母亲琳达病危的消息,急忙赶到医院,但他无法唤醒服用了过量药物的母亲。琳达的去世使约翰对这个社会充满了厌恶,于是他就在琳达去世的医院投扔药物,由此引发了一场斗殴事件。最终警察平息了这场混乱,并将约翰等人带到了总统面前。约翰与总统进行了一场激烈的语言及思想上的交锋,但他也更深地陷入了对现实生活的绝望中。于是,约翰离开了市中心,找了一个与社会隔离的地方安定下来,想靠自己的意志和劳动生存下去,但在最后还是被人发现了,使他遭到无穷的骚扰和羞辱,导致了他的自杀。

《美丽新世界》这本书,被著名学者、文化批评家、《娱乐至死》一书的作者尼尔·波兹曼评价为“人们被对快乐的盲目追逐所控制”,被清华大学人文学院刘瑜教授评价为“在那里,幸福的人们全都是‘被幸福’的”。是的,人类发明的科学技术是要为人服务的,如果人完全被技术所控制并陷入“人为物役”的悲剧,那么,科学技术的进步就毫无价值了。从这一角度说,作者对未来世界的幻想及对人类自主自控能力的描绘,是有积极意义的,尤其是他关于“提供图像、气味、声音等感官体验的头戴式设备”的描写,既为未来的VR设备研制与技术开发提供了思路,也表明了文学艺术对科学技术发展的促进作用。

(二)科幻作家斯坦利·温鲍姆

美国科幻作家斯坦利·温鲍姆(Stanley G.Weinbaum)也是公认的比较早描写虚拟现实的科幻作家。他在《皮格马利翁的眼镜》(Pygmalion's Spectacles[16]一书中,描述了一款能让使用者实现视觉、嗅觉、触觉等全方位沉浸式体验的VR眼镜,被称为“引发了未来的一场技术革命”。尽管当时计算机尚未问世,但温鲍姆的描述却奠定了VR诞生的现实基础,他在《皮格马利翁的眼镜》中对这种“特殊装置”做了如下描述。

img

进了他的房间,路德维希在包里摸索了一会儿,拿出了一个类似老式防毒面具的设备。上面有护目镜,还有胶皮的话筒;丹正在好奇地翻看,那边小胡子教授已经拿出一瓶液态物质朝他挥了挥。

“看这里!”他得意扬扬地说,“我的正极溶液,我的故事。拍摄很难,难得很,所以故事情节特别简单。一个乌托邦——只有两个人物,还有你,观众。现在,戴上眼镜。戴上它看看,然后告诉我那些西部佬有多蠢!”他把一些液体倒入面具中,并用一根电线把它跟桌上的一台设备连接起来,“这是整流器,”他解释道,“电解用的。”

“你必须把所有的液体都用掉吗?”丹问道,“如果你只用一部分,是不是就只能看到部分故事?看到的又是哪个部分呢?”

“每一滴液体都蕴含着全部的故事,但我们必须要把目镜填满。”丹小心翼翼地戴上设备,“好了!你现在看到了什么?”

“什么也没有,只看到窗户和街对面的灯。”

“现在当然了。不过现在我要开始电解了。来!”

有那么一瞬间的混沌。丹的眼前很快被白色的液体充满,还伴随着一些杂乱的声音。他动了动,想把设备从头上摘下来,但是一片模糊中渐渐显出的形状吸引了他的注意。有些巨大的物体在扭动着。

场景开始成形了,白色像夏日的雾气一般渐渐消散。不可思议的是,尽管他双手还在空中紧握,仿佛抓着他看不见的椅子扶手,眼前出现的却是一片森林。好一片森林啊!难以置信,无与伦比,美轮美奂!平滑的树干直耸入湛蓝的天空。在高不见顶的地方,树叶在晨雾中摇摆,一片棕色和绿色的葱郁。还有鸟儿——至少有婉转的笛声和轻轻的呢喃在他耳边回响,却没有见到活物——只有轻柔的口哨声,仿佛仙女们在悄悄地吹着号角。

书中对人物语言、动作及场景都有比较细致的交代,尤其是最后一段“尽管他双手还在空中紧握,仿佛抓着他看不见的椅子扶手,眼前出现的却是一片森林。好一片森林啊!难以置信,无与伦比,美轮美奂!”文字的画面感很强,跟一个用户戴着VR眼镜进行虚拟现实体验的感觉极其相似。温鲍姆在此书中的天才幻想,尤其是关于场景及交互的描绘,“一个乌托邦——只有两个人物,还有你,观众”,成为后人设计并制造VR设备的重要参考。温鲍姆的另一代表作《火星历险》(A Martian Odyssey)则被科幻大师艾萨克·阿西莫夫评价为“改变后世科幻小说写作方式的三部作品之一”,遗憾的是,温鲍姆只活到33岁就死于肺癌。

(三)剧作家安托南·阿尔托

“虚拟现实”的概念,最早是由法国剧作家、诗人、演员和导演安托南·阿尔托(Antonin Artaud)提出来的。1938年,安托南·阿尔托在他的著作《残酷戏剧 戏剧及其重影》(Theatre of Crueloy The Theatre and Its Double)中,最早把剧院描述为“虚拟现实”,从艺术上为虚拟现实的定位做出了贡献。

《残酷戏剧 戏剧及其重影》于2006年12月由中国戏剧出版社出版了中译本,是安托南·阿尔托论述戏剧的重要著作,其中包括论文、讲座、宣言及信件。安托南·阿尔托被称为“残酷戏剧大师”,主张戏剧应该是残酷的,应该表现“生的欲望、宇宙的严峻及无法改变的必然性”;戏剧的功力在于使观众入戏,观众不再是外在的、冷漠的欣赏者;在理想的剧场中,观众坐在中间,四周是表演,舞台与观众融为一体。至于安托南·阿尔托为什么要把剧院描述为“虚拟现实”,以下观点可以略见一斑。

安托南·阿尔托提出,“戏剧表演和瘟疫一样,也是一种谵妄,也具有感染力”,“戏剧之所以像瘟疫,不仅仅是因为它作用于人数众多的集体,而且使人心惶惑不安。在戏剧和瘟疫中,都有某些既获胜又具报复性的东西。瘟疫在所到之处点燃了大火,我们明显地感到这场大火正是一次大规模的清算”。他从各个不同的角度对戏剧表演与瘟疫的异同进行对比,既体现了戏剧艺术的魅力,又体现了戏剧传播的速度与效果。

img

安托南·阿尔托认为,“舞台这个具体语言,是针对感觉,独立于话语之外的,它首先应该满足的是感觉”。他强调,“残酷戏剧”是指戏剧难度大,是指事物可能对我们施加的、更可怕的、必然的残酷。我们不是自由的。天有可能在我们头上塌下来,而戏剧的作用正是首先告诉我们这一点。

也就是说,安托南·阿尔托以舞台上的虚拟时空对观众的影响作为切入点,他注重观众的感受和反应,认为一旦观众进入剧院,就等于走进了一个虚拟的现实世界,因此,他称剧院为“虚拟现实”。这个“虚拟现实”的概念跟如今借助于计算机生成的沉浸式虚拟时空环境并不一样,却对我们理解VR的诞生与发展具有启发意义。

在我国艺术史上,也很早就有“三五步走遍天下,七八人百万雄兵”的说法,用于表现戏曲、戏剧等传统艺术的虚拟性特征和艺术表现力。一个小小的舞台上,主角后面站几个侍从,就可让观众联想到百万大军;将领们在舞台上走一圈,就能让观众想象出他们行军百里、追杀敌寇的过程。台下的观众在舞台上看到的尽管只是有限的演员和舞台动作,但能借助日常生活经验和联想、想象等生理心理机能,把舞台上虚拟的、有限的时空扩展为现实生活中真实的、无限的时空。这是VR诞生的实践基础,也是VR逐渐拥有越来越多用户的现实原因。

(四)摄影师莫顿·海林

1955年,摄影师莫顿·海林按照阿道司·赫胥黎的《美丽新世界》等作品中关于人类未来的设想,设计出了VR设备原型图,并按照图纸用两年的时间发明了一台名为Sensorama的仿真模拟器。从外形看,这台外形巨大的机器很像一个普通的医疗设备,采用宽屏3D显示,主要通过三面显示屏展现空间感,且具有立体声的播放功能。除了3D显示器和立体声的音箱之外,还有气味发生器、能配合影片内容振动的座椅等。用户使用时需要坐到椅子上,把头探进设备内部,能够感受到自行车的颠簸及春风拂面的感觉,在当时,这台设备震惊了全世界。

莫顿·海林于1962年为他设计制造的Sensorama仿真模拟器技术申请了专利,并专门制作了六部电影短片进行推广,包括《与Sabina的约会》《我是一个可乐瓶》等,给人们带来了新奇感。但由于这台机器体积庞大,价格昂贵,很难实现商业用途和工业用途,最终因融资过程不顺利、销路没有打开等原因而宣告停产。即使如此,这项技术也具有划时代的意义,并引发了人们对VR更高层次的追求。

(五)科幻作家雨果·根斯巴克

1963年,卢森堡的科幻作家雨果·根斯巴克(Hugo Gernsback)[17]LIFE杂志上发表文章,谈了他关于VR的新发明——头盔式电视设备Teleyeglasses,带着两根长长的天线,头盔的正面还有几个旋转式按钮,此设备尽管跟如今市场上的设备有差距,但它的承上启下地位却是不可忽视的。

雨果·根斯巴克是个爱思索、爱研究科技的人,一生拥有80多项发明专利,曾于1905年揣着几百块钱到美国淘金,当时他准备在电子工业领域做些事情,便从欧洲进口了一些广播设备的元件,顺便想在业余爱好者中间普及一下无线电知识。当他在1926年创立了《惊异故事》(Amazing Stories)杂志后,开始专注于科幻小说创作,并显示出了把文学与科技融合到一起的天分,写了一大批情节构思、角色塑造和写作技巧都相当不错的作品,并在世界上第一次提出了“科幻小说”的概念。

1953年,世界科幻大会(World Science Fiction Convention,WSFC)设立“科幻小说成就奖”并举行了第一届颁奖仪式,为了纪念雨果·根斯巴克对科幻文学所做的贡献,这个奖被命名为“雨果奖(Hugo Award)”,设立了最佳长篇小说奖、最佳中篇小说奖、最佳短篇小说奖等若干个奖项。每年评奖范围是前一年内出版的科幻作品,由WSFC的会员进行提名并评选,每一个奖项一般只有一个获奖作品,但一个作家可以多次获奖。该项赛事最初并不给获奖者颁发奖金,也不颁发奖品,但自从第11届颁奖典礼开始设计了一个带鳍状翼的火箭奖杯,两年后又设计了另一个底座形状不同的奖杯,从此形成了一个不成文的规定:每届奖杯的底座都会更换为不同的造型。

“雨果奖”在科幻文学领域是有一定分量的,与“星云奖(Nebula Award)”同为科幻界最受瞩目的年度奖项,被行业称为“科幻艺术界的诺贝尔奖”。比如,《哈利·波特与火焰杯》一书曾在2001年被授予“雨果奖”最佳长篇小说奖。又如,2015年8月23日公布的此奖项中,我国科幻作家刘慈欣的《三体》一书是首次获得该奖项的亚洲作品。

img

正是由于雨果·根斯巴克对科学技术的热爱和对科幻小说的痴迷,他基于科幻思路的这一设想在VR发展史上的意义是不可低估的,据称曾对1968年“达摩克利斯之剑”的诞生起到了启发作用。

二、VR雏形

(一)VR之父苏泽兰的“达摩克利斯之剑”

1968年,被称为“VR之父”的美国科学院、工程院两院院士伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland)在麻省理工学院的林肯实验室里,把作家和画家们关于VR的幻想带到了实验台上,他用计算机图像、立体显示等多种技术,设计生产了世界上第一台头戴式显示器,这也是世界上第一台头戴式VR原型设备,取名Sutherland,又被称为“达摩克利斯之剑(The Sword of Damocles)”。

由于当时技术条件的限制,此设备除了设计复杂、组件沉重之外,使用时还需要一个机械臂吊住头盔。古希腊传说中,狄奥尼修斯国王请他的大臣达摩克利斯赴宴时,大臣看到他的头上用一根马鬃悬着一把利剑,随时都可能掉落。苏泽兰的设备形状有些类似,每次使用都“需要和天花板相连”,因此被称为“达摩克利斯之剑”[18]。苏泽兰为该设备设计了六个主要部件,分别是计算机、限幅除法器、矢量生成器、矩阵乘法器、头部位置传感器和头盔。由计算机显示的两幅略有不同的图像通过光学透镜的反射,为用户呈现出一个立体三维的虚拟图像,用户在使用时可以看到叠加在真实环境之上的、具有简单3D几何形状的线框图,实现了VR的两个必备要素:人机交互与沉浸感,对于虚拟现实的发展具有里程碑意义。

img

后来,苏泽兰又对设备进行了改良,利用小型计算机创建了一个虚拟空间,并设计了一个手枪形状的控制棒,用户利用这个控制棒可以控制虚拟房间内物体的显现,也可以将其打碎或者拼接。从头盔到控制棒,苏泽兰的“达摩克利斯之剑”为体验者建构了一个虚拟世界,在当时连鼠标都尚未诞生、只有台式电脑并且既巨大又笨重的情况下,“达摩克利斯之剑”的出现令人振奋,标志着VR硬件设备真正降临人间。尽管由于其技术性能有限而且比较笨重,并未在市场上推广开,但苏泽兰对VR的贡献是不可抹杀的,这也是他被尊称为“VR之父”的主要原因。

苏泽兰除了被称为“VR之父”,还有着“人工智能之父”“计算机图形学之父”等美誉。早在1962年,博士在读的苏泽兰在一个学术会议上提交了他的毕业论文和画板(sketchpad),时年24岁的他完成了有史以来第一个交互式绘图系统,被美国Desktop Engineering杂志评价为“打开了计算机图形技术的大门,开创了今天的CAD(计算机辅助设计)的产生”。当时苏泽兰给该程序的定义是“人机交互图形系统”,其中的人机交互关系是他后来提出VR的一个关键因素,他创造的画板的价值,直到十几年后才被人们理解到,并引领了CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)的发展。画板的成功,带动了鼠标、电子绘图等技术的发展,并对飞行模拟器、计算机仿真、电子游戏机等重要计算机技术的应用起到了重要作用。“人机交互”理念的提出,“达摩克利斯之剑”的出现,使VR真正变成了现实。

1965年,苏泽兰在他的论文《终极的显示》中首次提出:“计算机屏幕是一个窗口,通过这个窗口,人们可以看虚拟世界。具有挑战性的工作是让那个虚拟世界看起来真实,在其中的行动像真实,听起来像真实,感觉也像真实”。他指出,人们是通过感觉和实际生活发生联系,现实世界让人感觉是客观存在的现实,原因在于人们能真正感知它,比如物体的形态、重量、味道等。如果可以利用计算机模拟出一个空间,这个空间中的所有东西都由计算机控制,物体逼真得让人如临其境,椅子可以坐人,汽车可以开动,子弹可以把人打死。苏泽兰的这一设想,直接推动了VR技术的发展。

研究发现,人类每天获取外界信息的第一渠道是视觉,平均占总信息的85%左右,想要创造出VR虚拟世界,首先要解决“看”的问题,一是要利用双眼的视角差产生立体感,二是要使画面随着用户头部的转动而变化。苏泽兰还发现,人们能对现实世界产生真实感,是因为人在移动时,物体也有相应的变动。在此基础上,他希望借助计算机模拟这一过程,把人的双眼视线和外界环境隔离开来,从而产生虚拟现实的感觉,戴上头盔,是实现这个目标的比较简单可行的办法。头戴式显示器的设想因此诞生。

(二)迈伦·克鲁格及他的人造现实(Artificial Reality)

1969年,迈伦·克鲁格(Myron Krueger)建立了一个人工现实实验室VIDEOPLACE,他设想VIDEOPLACE能够不通过眼镜和手套围绕用户进行人工环境的创作,并回应用户的动作和行为。他在VIDEOPLACE所做的工作,为他在1983年所著的Artificial Reality一书奠定了基础。20世纪70年代,迈伦·克鲁格提出“人造现实”一词,至今该词还有人使用。

迈伦对VIDEOPLACE中的光线跟踪(glowflow)、元游戏(metaplay)和物理空间(physics space)三个模块进行多次迭代,直到VIDEOPLACE成为了一个完全成熟的人造现实实验室,通过投影仪、摄像机和专用硬件将用户的轮廓显示在屏幕上,使用户能够借助局域网联机互动,在不同的房间内进行相互作用。通过这个技术,计算机分析、记录用户的行为并产生相应的人工环境,用户就能在屏幕上直观地观察自己的行为及结果。后来,VIDEOPLACE永久地陈列在了位于康涅狄格大学里的美国国家自然历史博物馆。

随后,VR相关技术飞速发展起来。1976年,第一个3D游戏《夜晚驾驶者》上线;1977年,关于白杨的虚拟仿真电影在麻省理工学院制作完成;1980年,组成虚拟显示的各个设备都能在市面上购买到了:索尼的便携式LCD显示器和35mm广角镜片,Polhemus公司的六自由度头部追踪设备,带关节动作传感器的手套,以及实时三维建模的显卡等,这一切都预示着VR技术即将进入民用领域。

1982年,美国的电脑制造与游戏制作企业Atari公司开始资助前沿的VR技术,并成立了一个研究室,杰伦·拉尼尔(Jaron Lanier)、托马斯·齐默尔曼(Thomas)等都是旗下精英。托马斯·齐默尔曼在当年发明了世界上第一款把手部运动转化为电子信号的手套DataGlove。

三、VR早期产品

(一)世界上第一个真正投放市场的VR头盔

1984年,美国VPL公司的创始人杰伦·拉尼尔(Jaron Lanier)创办VPL Research,推出了世界上第一台面向市场的VR头盔Eyephone,定价高达10万美元,尽管未能得到普及,他却是世界上第一个生产VR商品并真正投放到市场上的人。

img

1985年,拉尼尔创办的“视觉编程语言研究所”(VPL Research,Inc.)成为世界上最早出售虚拟现实目镜和手套的公司。1987年,拉尼尔提出“虚拟现实(Virtual Reality)”这一概念并使之被大众所知晓,这一年他才20来岁,他认为,“VR实际上注重的是通过打造虚拟世界来完善现实世界,虚拟重于现实”。正是由于拉尼尔在VR领域的探索和贡献,所以被人称为“虚拟现实之父”。拉尼尔这一“虚拟现实之父”的称号,比起苏泽兰的“VR之父”称号,尽管在业界影响力不够大,在人们心目中的分量也不一样,或者换句话说,尽管拉尼尔在虚拟现实领域的贡献比不上苏泽兰,但他能获得这一称号,也是很不简单的。拉尼尔作为著名的跨学科专家,集计算机科学家、互联网理论家、冷门乐器爱好者、艺术家、思想家、哲学家等多种身份于一身,把他关于虚拟现实的科技知识与艺术爱好融为一体,显出了他的独特之处。

按照拉尼尔的想法,如果能利用计算机模拟产生出一个三维的虚拟世界,就能向用户提供视觉、听觉、触觉等感觉的模拟。在这一想法的驱使下,他亲手组装了一台VR头盔,并将其投放到市场。因造价昂贵、推广困难等原因,目前这款VR头盔已经很难找到了,但作为第一个真正投放到市场上的VR商品,拉尼尔的贡献也是不可磨灭的。

当拉尼尔提出“虚拟现实”概念时,将其定义为“利用计算机模拟出的一个使人完全沉浸其中的虚拟三维世界”,即“用电子计算机合成的人工世界”,认为未来能将这种可以实现人机交互的VR技术应用到电子游戏、沟通交流、信息处理等各个领域,并最终变成现实。

据资料记载,美国《连线》[19]杂志创始人、主编凯文·凯利(人称KK)曾在1989年造访了拉尼尔的“视觉编程语言研究所”,在他后来写给《全球评论》的报道中,有这样一段关于VR的描述:

杰伦戴上头盔,进入了他刚刚创造的世界。很快,他趴伏在地板上,张着嘴,慢慢地挪动身体,在这个无名的小小宇宙中探索着未知之处。……我们轮流戴上另一副眼镜,每个人都仿佛无意识般地慢慢动起来,直到匍匐在地板上或是困在墙角处。……这是一个像梦一般没有止境的世界。这也是一个共享的世界。

正是由于拉尼尔富于想象力的创造,才让用户在现实世界并不存在的虚拟时空中感到了新奇和震撼,尤其是拉尼尔创造的Hololens、Kinect等产品,还能让用户在虚拟环境中看到自己,并身临其境参与到剧情之中,为VR策划与编导奠定了硬件基础。

(二)横井军平推出的世界首款VR游戏设备Virtual Boy

20世纪90年代,VR已在人们中间成了热门话题,但技术的局限性仍然存在,致使VR操作烦琐,造价昂贵,并且用户在使用时有诸多不舒服感,只在科技、商业等有限的领域内使用,尚未在人们的实际生活中得到普遍应用。日本任天堂的Virtual Boy即是其中的一个代表。Virtual Boy由横井军平设计,是游戏界尝试虚拟现实的第一款产品,被称为现代虚拟现实的第一代产品。

img

1991年,一款名为Virtuality 1000CS的设备诞生,被人幽默地称为“毫无舒适感可言”,并“充分地为当时的人们展现了VR产品的尴尬之处:外形笨重,功能单一,价格昂贵,虽然被赋予希望,但仍是概念性的存在”。后来,当时就职于任天堂担任社长的横井军平决定发布一款虚拟现实主机,取名为Virtual Boy,大张旗鼓地向世界市场推出一大批Virtual Boy,但因过于超前的思维与当时的VR发展现状不相匹配,仅上市两周就迎来了滞销的命运,以至于横井军平不得不因产品滞销而引咎辞职,该产品也仅仅在市场上存在了六个月就不得不宣告退出,被《时代周刊》评为“史上最差的50个发明之一”。

1997年,横井军平不幸遭遇车祸去世,遗憾没能看到自己最得意的作品在日后得以改造并受到极大重视。关于Virtual Boy的失败,有人归为内外两方面的原因,一是设计理念过于前卫,在当时的大环境下还没有能接受这种理念的土壤;二是技术存在局限,加上横井军平的弟子们由于种种原因拒绝参与游戏开发,有人担心风险而借故推诿,导致许多相关的游戏计划大幅度延迟,以至于在此之后的十几年内VR设备没再掀起热潮。

四、VR走向市场

(一)帕尔默·拉奇的贡献

在VR诞生后的几十年间,由于技术、设备、环境等各个方面的原因,价格昂贵的问题一直没有得到有效解决。杰伦·拉尼尔曾估计,在1990年要想造出一台基于手机的头戴VR装置,需要花费100万美元。在接下来的二十多年里,来自不同国家的发明者们用不同的方法改进了VR的质量,但成本一直没能降低。

直到美国一个名为帕尔默·拉奇(Palmer Luckey)的年轻人用自己的智慧,才“将虚拟现实带出了泥潭”。

帕尔默·拉奇是头戴式VR显示器欧酷拉Rift的“发明”家,但他的“发明”又与此前的VR发明有所不同:他不是从无到有、从概念到生产,而是靠DIY[20],把他从各个不同地方寻找的各种性价比的VR部件组装到一起,显出了与众不同之处。

帕尔默·拉奇有着非常传奇的经历,他自幼钟情于游戏机,从小开始钻研VR产品,15岁创立行业论坛,还研究起了VR头盔这种在当时非常冷门的东西。他不到20岁时就创立自己的品牌与企业,被称为是“一位典型的硅谷创业传奇”。2012年,当时仅仅19岁的帕尔默·拉奇为了推广他发明的DIY式VR产品欧酷拉Rift,在Kickstarter上发起了众筹活动。据资料记载,帕尔默·拉奇此次众筹的对象原本只是虚拟现实的专业发烧友,目标只有25万美元,结果却一下子募集到了240多万美元。[21]当他完成首轮资本累积后,把第二版发售的开发包定位于开发者和核心用户,技术方面主要改进的是减少恶心、眩晕及OLED显示屏效果,使摄像头更好地捕捉用户的头部动作等,曾经预计“消费类版本将在2016年的一季度推出”,是“真正让普通消费者开始关注虚拟现实设备”的一个产品。

img

智能手机的快速发展,为帕尔默·拉奇的虚拟现实研究带来了契机,并引起了美国《时代》杂志等众多主流媒体的关注。在美国《连线》杂志主编凯文·凯利的专题报道《虚拟现实奇境漫游记》中,曾有这么一段记载:

智能手机在全球的迅速普及,推动着小型高分辨率屏幕的质量不断提高,成本不断下降。手机中嵌入的陀螺仪和运动传感器可以被用来追踪头部、手部和身体位置。而现代手机芯片的处理能力相当于过去的超级计算机,能轻松地在小屏幕上播放电影。便宜的屏幕和芯片无处不在。

从这一角度可以说,帕尔默·拉奇正是“在正确的时间点上,做了正确的事情”。他的成功绝非偶然。小时候,他并没有进入正规学校读过书,即使小学也是在家里接受母亲的教育和辅导。从11岁到16岁,他自己动手做了很多实验,特斯拉线圈、线圈炮、激光、修手机等,他都尝试过,因此,他的经济来源也多种多样,把出故障的iPhone修好再卖出去,当航行教练,修补船只等,都是他挣钱的机会。而虚拟现实,正是他除上述诸多爱好之外养成的另一个爱好。一方面是他对VR的极大兴趣,另一方面是当时已有的VR设备无法满足他的好奇心,失望之余,他决心打造自己的VR产品,便把他从各个领域赚的钱都拿出来用于“淘宝”,淘来了与虚拟现实技术相关的各种装备部件,并于18岁那年做出了第一台VR产品原型,从此便一发不可收。2014年3月,帕尔默·拉奇的VR产品Oculus Rift被Facebook以20亿美元的高价收购成功,为虚拟现实界增添了一大新闻。帕尔默·拉奇的成功,激发了其他人对虚拟现实的巨大兴趣,吸引了很多创业者开始了虚拟现实项目。

img

(二)罗尼·阿伯维茨关于VR的设想

据称,“世界上最神秘也是估值最高的虚拟现实创业公司”是Magic Leap,这个公司的当家人是罗尼·阿伯维茨(Rony Abovitz),他痴迷于科幻小说和机器人,自己也经常画一些卡通画并以意识流为主要创作特色。

当大多数VR产品都是以智能手机为基础设施时,阿伯维茨显出了他的特异之处,据美国《连线》杂志主编凯文·凯利在《虚拟现实奇境漫游记》中介绍,“阿伯维茨选择了一条不同的道路。由于他曾在生物医学领域工作过,因此他意识到,在虚拟现实中,人是硬件不可分割的一部分。生物电路与硅芯片共存于虚拟现实的黑箱中。虚拟现实的临场感并非由屏幕创造,而是由我们的神经系统创造。类似于定向行走这样的技巧,与其说是由图像处理器来运行的,倒不如说是由我们的大脑来运行的。”

阿伯维茨的这一发现非同小可,他视虚拟现实为一种共生技术——机器与肉体的共生,这为真正解决VR眩晕症提供了新的思路。阿伯维茨说:“我认识到,如果给予意识和身体所想要的,那么,它们回馈你的会多得多”。在《连线》杂志主编凯文·凯利的眼中,阿伯维茨是与虚拟现实最不搭调的人,尽管如此,但不可否认的是,阿伯维茨对VR技术改进而提供的开创性思路却是值得永久借鉴的,有望推动这一技术取得突破性进展。

2016年12月7日至9日,上海“炫魔方VR影像季”吸引了来自世界各地的VR从业者和研究者,当用户站在一台设备的屏幕前,立即会在显示器中看到自己与兵马俑的合影,并能实现互动,开启了VR产品大众化及普通用户进行网购的信号。如今,这项技术在国内已经不是什么新鲜事,VR产品也已经是“遍地开花”了,随便在淘宝、京东、当当或卓越等网站上搜索VR或虚拟现实,就能立即搜索出多种多样、各有特色的头盔,从外形到材质、从产地到品牌、从颜色到质量等都差别很大,价位则从几十元到几万元不等,“窥一斑而知全豹”,由此可知VR在我国的用户群体分布之广及受欢迎程度之大。并且参与VR设计、生产与经营的单位和企业都在尝试根据自己的业务特长制定有关的VR技术标准。

2019年上半年,小米公司推出了与Oculus合作研发的小米VR一体机,称“我们进行了无数工程和设计上的选择。最后排列组合出来的,是我们最满意的版本,也是我们认为综合体验在今年内无人能超越的版本”。小米公司推出VR一体机时,一方面表示充满自信,另一方面称“谈及具体的细节之前,也希望大家时刻记得虚拟现实现在的发展状况。它粗犷但充满潜力和想象,拿它和今天手机的完成度来比其实是不合适的。其实智能手机在诞生之时,也是饱受争议的设备,有很多人认为相对PC(台式机)来说是一种‘倒退’”。基于这种“有限的自信”,小米公司从技术上回应了用户体验的问题:“在分辨率之外,决定VR体验更重要的是屏幕响应速度,也可以简单理解为屏幕上像素点的切换速度。当屏幕响应速度不够快的时候,你在手机上看不到,但在VR里头稍微一动,画面就非常模糊,根本看不清,导致用户眩晕。这就是低端VR里常见的运动模糊(Motion Blur)问题”[22]