读者文摘版:
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住在纽约，却想足不出户地去加州参加孙女的生日派对?在另一个世界见她，看她实时吹蜡烛。这并不像听起来那么疯狂。FaceTime和视频聊天已经让我们走了一段路，但它们仅限于屏幕。下一代社交应用将把人们带入一个全新的维度:虚拟现实。它有望改变人与人之间联系的意义。毕竟，如果虚拟现实不是一种超越物理空间界限的连接人们的方式，那它是什么?
虚拟世界曾经是科幻小说的内容，但由于新技术的出现，这些幻想正在迅速成为现实。Engage XR的高级工程师Chris Madsen说，用不了多久，你(或者是你的模拟版)就能使用最好的VR头戴设备之一参加生日派对了。Engage XR是一家专业的虚拟现实和增强现实平台，许多财富500强公司都在使用。
如果你仍然无法理解机器人、元宇宙和增强现实与虚拟现实等未来主义概念，那么你并不孤单。但别担心:我们正在分解这个概念，并解释你在不久或遥远的将来可能会遇到的那种技术。那么，虚拟现实到底是什么?往下读吧。
虚拟现实使用计算机技术将你带到另一个地方——一个你可以在模拟环境中穿行并与其他人互动的数字“空间”。马德森说，无论是舒适的小屋、办公楼、高尔夫球场还是阳光明媚的海滩，由于技术的快速发展，虚拟世界正变得越来越真实，功能也越来越丰富。
但并不是所有的虚拟现实都是平等的。在未来，你可能会遇到四种类型中的一种(或全部):非沉浸式、半沉浸式、沉浸式和完全沉浸式。
你可能已经经常使用这种类型的虚拟现实。这些程序创建了一个虚拟的地方，你可以用手机或电脑查看和导航。第一人称视频游戏、家庭装饰应用程序和所有你现在可以自由落体的虚拟旅游，都属于非沉浸式虚拟现实的定义。
在现实主义尺度上的下一个台阶是半沉浸式VR。你可以使用耳机或3D屏幕等硬件，让虚拟场所看起来就在你身边。你可以探索虚拟空间，但你仍然在使用现实世界中的东西与它交互。例如飞行模拟器和游乐园的3D游乐设施。
使用头戴式耳机、手动控制、运动探测器和其他可能的可穿戴设备来给你完全超凡脱世的体验的虚拟现实被认为是沉浸式VR。你可以在虚拟世界中走动，同时与虚拟世界互动。例如，你可以走进一家鞋店，从货架上挑选一只鞋，然后在客厅里把它买下来。
刺激五种感官来提供“真实”虚拟体验的技术被称为完全沉浸式VR。你可能在科幻电影中见过类似的场景。虽然这还没有成为现实，但这项技术的发展速度比你想象的要快。事实上，马德森估计，它很可能在未来几年内向公众开放。
如果虚拟世界的想法让你大吃一惊，那么你很有可能对这项技术未来可能改变我们生活的其他方式感到好奇。这就是AR, MR和XR的由来。
以AR或增强现实为例，这是一种类似虚拟现实的技术。识别增强现实和虚拟现实并不难。可以这样想:使用虚拟现实技术，你将进入一个远离现实世界的虚拟世界。另一方面，AR增强了你的现实。
换句话说，增强现实技术将虚拟世界带入你的现实世界。如果你曾经用过Snapchat的滤镜或观星应用，当你把视线对准天空时，这些应用会突出你视野中的星座，那么你就体验过增强现实。不过，AR最著名的例子可能是Pokémon围棋游戏，它将图像叠加在现实之上。
如果VR存在于虚拟世界中，而AR在现实世界中添加了虚拟元素，那么MR或混合现实融合了两者的方方面面就说得通了。例如，微软已经将HoloLens作为一种混合现实设备，使用透明显示器将虚拟环境和真实环境结合起来。
XR，或扩展现实，是包括VR, AR和mr在内的任何技术的总称，这些技术创建了现实世界的虚拟组件。
虽然听起来像是未来的事情，但虚拟现实已经存在了几十年，而且它的工作原理仍然类似，尽管质量肯定有所提高。
VR是什么时候发明的?第一个虚拟现实原型是由美国计算机科学家伊万·萨瑟兰和他的学生鲍勃·斯普劳尔在1968年创造的。这个设备很笨重——它的重量为它赢得了达摩克利斯之剑的称号——以今天的标准来看很原始，但它具有开创性，因为它生成了一个具有逼真图像的虚拟世界。
在一定程度上，得益于人工智能，这项技术在过去50年取得了长足的进步。如今，虚拟现实需要两个主要组成部分:向计算机提供环境信息的可穿戴设备和向用户提供虚拟信息的可穿戴设备，以及以超逼真的方式将这些信息组合在一起的程序、计算机软件和固件，马德森说。
视觉是人类大脑获取世界信息的主要方式，因此准确模拟视觉是大多数VR的主要关注点。计算机使用复杂的软件算法使二维图像和视频看起来像三维的。一旦这些图像和视频被渲染或处理并组合在一起，它们就会被发送到VR眼镜或头盔的屏幕上。
屏幕有两个用途:屏蔽来自现实世界的信息，屏蔽物理空间中的光线和物体。它可以显示虚拟世界。两个自动对焦镜头位于眼睛和屏幕之间，并根据你的眼球运动和位置自动调整，使计算机能够跟踪和调整VR显示，使其与你在现实生活中所做的一致。
类似地，算法创建立体声，然后与图像同步投影到耳机。耳机和手控装置中的运动和压力传感器将反馈给计算机，然后根据你的物理动作改变3D环境。更新的技术正在致力于制作VR手套和其他技术，以虚拟模拟每种感官，包括触觉、嗅觉甚至味觉。
科幻电影中可能会植入大脑，让人们通过思考进入虚拟世界，但这不是我们的现实(至少现在还不是)。要进入虚拟空间，你需要一些设备来调动你的感官，让虚拟世界感觉真实。它们包括输入设备(为你的计算机提供信息的技术)和输出设备(向你展示虚拟现实的方式)。
- 耳机:最im重要的设备是一个头戴式耳机，它可以遮住你的眼睛，在视觉上阻止你体验现实。这就是虚拟世界如此具有沉浸感的原因。耳机种类繁多，从低端的硬纸板设备，你可以把手机插进去，到功能强大的高端设备，屏幕比大多数电视都要好。
- 耳机:这些耳机提供立体声，通常内置在耳机中。音频反馈是虚拟现实感觉如此真实的部分原因。
- 安装摄像头:耳机外面的摄像头给电脑一个反馈关于你真正的环境这样它就可以调整虚拟的。
- 跟踪器:现在一些VR设备包含了compoNents可以跟踪你的运动，眼球运动和面部表情压力来更好地为你量身定制虚拟世界。
- 控制器:要与虚拟物体互动，你需要手持设备控制器或电线手套。有了这些可穿戴设备，你就会接触到另一种感官——参与体验的感官越多，感觉就越真实。
- 传感器:这些还不是很常见(目前!)，但技术已经存在，可以感知温度、气味、味道、湿度和距离。在未来，虚拟现实可穿戴设备将让你在游览虚拟海滩时感受到阳光的温暖。它们能让你在客厅里闻到海风，尝到柠檬水的味道。
VR软件有一个很大的任务:它负责从云和互联网传递VR内容，并管理所有这些内容。它需要管理所有连接的设备，分析来自用户和环境传感器的传入数据，然后生成适当的显示。关键是要做到准确、快速和现实。软件管理得越好，体验就越真实。(如果VR软件不能做到这三点，就会让人头晕或恶心。)
大多数VR软件都是基于“虚拟世界生成器”，它是使用特定VR头盔供应商的软件开发工具包制作的。这个工具包提供了基本的程序、驱动程序、数据和图形渲染库。
不同的公司都有自己的专有设备、虚拟世界套件、虚拟现实程序和游戏，这就导致了不同平台在质量和体验上的差异。主要玩家包括meta(前Facebook)、Oculus(现在归meta所有)、索尼、HTC、Pico、Valve和三星。
从历史上看，游戏一直是VR最受欢迎的用途，现在也是如此——VR游戏市场预计在2027年将达到920亿美元。但随着越来越多的行业接受这项技术，他们正在寻找新的和创新的方式来使用它，马德森说。
以房地产行业为例。苏富比国际房地产公司(Sotheby's International Realty)已经开始提供虚拟现实中的高端住宅参观服务，让潜在的购房者省去了亲自看房的麻烦。(当然，这种类型的虚拟现实与你在元世界中可以拥有的虚拟房地产是不一样的。)
那么，除了这些应用之外，虚拟现实还有什么好处呢?无论是现在还是将来的某个时候，你可能会因为以下原因进入虚拟世界:
- 游戏
- 职业培训
- 疼痛管理
- 虚拟课堂学习
- 参加工作会议
- 每天G医疗预约，包括治疗
- 团队建设
- 旅行，不只是在地球上(但现在，你可以凑合着玩最好的虚拟太空展览)
- 社交活动
- 约会
- 购物
- 探索博物馆和历史事件
马德森说:“最近，我在一艘停泊在热带岛屿上的豪华游艇上‘参加了’一个虚拟社交活动。“这比Zoom会议有趣和放松多了。”
人工智能的未来有望彻底改变从医疗保健和制造业到我们的工作生活的一切，虚拟现实进步的潜力是巨大的。若干年后的虚拟现实会是什么样子?有一天，教育可能会在虚拟空间中进行，本质上是让学生在与现实相媲美的视觉效果中投入行动。想象一下:学生们戴上耳机，进入虚拟世界，体验超现实主义的亚伯拉罕·林肯在葛底斯堡的演讲。
虚拟现实的好处有很多。虚拟做事可以减少开支、风险和时间——这是办公室职员想要确保工作永远处于虚拟状态的原因之一。此外，虚拟现实还增加了现实世界中不存在的功能，可以在很多方面改善生活。
想象一下，医科学生通过“穿过”一个巨大的虚拟人体来学习解剖学。它们不仅可以放大或缩小以更好地可视化器官、肌腱和身体的其他部位，而且还可以通过触摸身体的不同部位来获取额外的信息。他们可以先在虚拟病人身上练习缝合甚至手术，然后再在真人身上测试他们的技能。
对受伤和残疾人士的好处是巨大的。虚拟现实可以为那些无法旅行但可以使用虚拟现实体验全球冒险的人打开一个探索的世界。除此之外，虚拟现实对大脑的行为有强大的影响。例如，一项小型研究发现，使用虚拟现实“参观”雪山的烧伤患者感受到类似处方麻醉剂的疼痛缓解。
然而，马德森说，有一些真正的身体和精神障碍。戴着改变你所看到的东西的头戴式耳机时，很明显有被绊倒或摔倒而受伤的风险。但人们也报告说，体验VR后会出现头痛、眩晕、肌肉酸痛和视力问题。这源于物理成分和大脑感知人工现实的方式。他说，值得庆幸的是，随着技术的进步，这些问题正变得越来越小。
更微妙的风险是心理上的。因为虚拟现实提供了比在电脑屏幕上观看更真实的体验，情感和精神上的影响更强烈。根据马德森的说法，在VR中观看恐怖电影可能会造成真正的创伤。还有一个事实是，互联网的所有缺点——隐私和数据收集、暴力色情、黑市、性交易和犯罪活动——在虚拟现实中都被放大了。
当你想到虚拟现实时，你的大脑可能会跳转到虚拟世界就是我们的互联网的未来。但专家们对数字化未来的看法略有不同。
首先，所有类型的扩展现实都存在于元宇宙中，即虚拟世界的“宇宙”。它建立在互联网上，不属于任何一个国家或公司。马德森说，在虚拟环境中打开网页或应用程序是可能的，但虚拟现实远远超出了互联网所能做的。虚拟现实并没有取代互联网;它在此基础上不断扩张。
可以这样想:有了我们今天所知道的互联网，你可以打开YouTube，找到国际空间站的3D虚拟之旅。很酷。但在未来，太空旅游将不仅仅是现实;这也将是一个虚拟现实，这意味着你有可能进入元宇宙，并在空间站(或行星!)周围行走，就像你在那里一样。
当谈到虚拟世界时，可能性是无限的，尽管它们还很遥远。“还记得90年代互联网第一次爆发的时候吗?这就是我们现在所处的虚拟现实，就像互联网所做的那样，它将彻底改变一切。”“很快，它就会像戴上一副太阳镜一样简单，像拿出智能手机一样自动。”
