真實VS虛擬，虛擬現實如何定義

虛擬現實做爲當前最火的創投領域和議論話題，它承載了人們對將來的一種期許，但許多人卻只是站在門外看，並未深刻，只經過網上的碎片信息瞭解它，這些信息不只有片面之嫌，分析不到位，並且會對想了解該趨勢或產業的人形成很差的導向。本文將爲你們撥亂反正，解答虛擬現實的定義是什麼，如何才能被稱爲虛擬現實。

瞭解虛擬現實的定義，首先要知道什麼是真實，什麼是虛擬。

若是說「客觀物質」就表明真實，那咱們如何去感知這些客觀物質呢？中國有句古話叫「眼見爲實」，是否是眼睛看到的就是真實的呢？科學家告訴咱們，人類看到的、聽到的、聞到的、品嚐到的、觸摸到的東西，都不過是外界刺激的「簡化版」。好比通常人只能看到波長在380 ～ 780nm 之間的可見光，而紫外線區、紅外線區以及其餘區咱們則沒法看到，以下圖所示，但它們倒是真實存在的。

即使是可見光，不一樣人眼中的景象也徹底不一樣，近視的人看東西模糊不清，色盲的人不能區分特定的顏色。就像曾經在網絡上引發爭議的藍白裙子，也許你看到的顏色就和別人不一樣。動物眼中的世界也是不一樣的，好比皮皮蝦擁有16 種感覺顏色的視錐細胞，它們眼中的世界色彩斑斕；貓和狗看到的世界色彩單調，但它們卻有出色的夜視能力；有些蛇的視力很弱，但它們能經過紅外線感知周圍。正由於有着諸多的差別，不一樣人感覺着不一樣的「真實」「真實」變得更加撲朔迷離。咱們看到的、聽到的、聞到的、品嚐到的、觸摸到的東西，僅僅只是一種被「低解析度」的表象，人類所擁有的感官是有限的，還有不少「真實」咱們感覺不到，「真實」遠遠比咱們可以感知的東西要豐富。

「虛擬」是「真實」的相對概念，但若是虛擬的東西可以給咱們足夠多的「感知」，那麼咱們也會認爲它是真實的。咱們經常作一些奇妙的夢，夢中的故事情景設定很拙劣，情節不連貫，甚至人物的身份都飄忽不定，但咱們在夢中卻很難意識到這些都是「假」的。咱們在夢中或開懷大笑、或淚水漣漣，甚至醒來也沒法釋懷，爲何大腦會被「夢境」欺騙呢？由於大腦只接收信息，並不辨別這些信息是真的仍是假的，只要大腦能徹底反映出「真實」，那麼夢境就是真實的。
許多人都有過走神、作白日夢的經歷，好比身處鬧市，但心智卻把咱們帶到了寧靜的鄉村，大腦甚至屏蔽了周圍全部真實的感受，任由思緒飛舞，直到別人伸手推你一下或是在你眼前揮舞一下才會打斷你的思緒。這個過程有時只有幾秒，有時卻也漫長，這段時間內大腦就算在進行一次虛擬的精神漫遊。

欺騙大腦的另外一個經典案例：1896 年，美國加州大學伯克利分校的教授喬治·M·斯特拉頓（George M. Stratton）作了一個視覺實驗。他戴上一個棱柱眼鏡，這個眼鏡會讓眼睛看到的東西上下顛倒，就像倒立着看世界同樣。
但通過短暫的適應以後，斯特拉頓的大腦被完全欺騙了，即便他戴着棱柱眼鏡，大腦也會把倒立的世界處理成正常的方向，就好像沒戴眼鏡同樣。因此，只要給出正確的感知體驗，咱們很容易就能進入「虛擬」世界。

Oculus 的首席科學家Mike Abrash 曾這樣說：「即便咱們能夠看到不少東西，可是這對於大腦重構整個世界來講信息量仍是太少了，因此在幾億年的進化中，大腦會不斷地訓練它本身，進行‘補充’和‘猜想’，從而用有限的信息來重構整個世界。因此，事實上，人們認爲本身看到的東西並不必定就是那個東西真實的樣子。」人類就像一個外接多種感應器的CPU，可是充滿了BUG，易受干擾還會自我腦補。來自視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺等感受反饋到大腦中，大腦進行編譯以後造成了咱們認爲的「真實」，但這未必就是客觀的「真實」。

舉兩個簡單的例子，下面兩條線，線條1 和線條2 哪一個更長？

看起來線條二更長，但實際上他們同樣長，不相信能夠找個尺子量一下，這就是視覺欺騙。
咱們看下面這張圖，試試用雙眼盯着中心的黑點看，而後看周圍的色塊是否會慢慢消失。

從例子中能夠看出，眼見也會有不爲實的時候。

寫了這些，就是要告訴你們，虛擬現實之因此可以實現，最大的緣由就是咱們對「真實」的感知來源於有限的刺激，只要虛擬現實可以讓這些「刺激」看上去更真實、交互上更天然，那麼咱們的大腦融入虛擬現實世界就只是時間問題而已。虛擬現實設備也許並不須要去複製一個真實的世界，只須要輸入正確的內容，知足人類感官的需求，模擬大腦重構世界的過程，就能讓咱們以爲這就是「真實」。將來，當虛擬現實進入神經科學領域，咱們也許能創造一個像《The Matrix（黑客帝國）》那樣的虛擬世界，甚至創造一個如今根本沒法想象的新世界，或許，咱們在虛擬世界中是一隻蝴蝶也不可知。

這時候咱們再來看一下虛擬現實的定義。

虛擬現實最初是由美國VPL 公司建立人Jaron Lanier 在1989 年提出的，以後Aukstakalnis 和Blatner 對虛擬現實作了以下定義：虛擬現實是人們對計算機極其複雜的數據進行可視化以及交互操做的一種方法。

簡單地說，虛擬現實就是一種人機接口，經過這個接口，咱們能與計算機模擬出的虛擬環境天然交互，透過看到、聽到、聞到、觸摸到等得到與真實世界相同的感覺。若是大腦可以徹底獲得虛擬環境的反饋，那麼咱們就能從虛擬世界中得到完美的沉浸感。當咱們在虛擬世界中看到一杯紅酒，若是咱們能夠聞到它的氣味，觸到酒杯的溫度，甚至品嚐到紅酒的味道，那麼咱們會很容易以爲這就是一杯真實的紅酒。虛擬現實就是利用人們大腦的易欺騙性，經過各類交互和反饋技術實現沉浸感。虛擬現實是與傳統3D 顯示、全息投影徹底不一樣的概念。

美國科學家Burdea G. 和Philippe Coiffet 在1993 年提出，虛擬現實具備三個重要特性：交互性（Interactivity）、沉浸性（Immersion）、想象性（Imagination），簡稱「3I」特性。

交互性是指用戶經過技術能夠與虛擬環境中的對象天然互動，這種互動的準確度和實時度影響沉浸效果；沉浸性是指用戶能夠徹底被虛擬環境所包圍，並經過各類反饋強化虛擬環境的真實感；想象性是指用戶在虛擬現實中能夠再現真實環境，也能夠隨意構想客觀不存在的環境，用戶並不僅是被動接受信息，還能夠產生新意和構想，主動去探索信息。

通俗地說，虛擬現實系統主要由三部分組成：計算渲染層、系統軟件層、顯示交互層。

計算渲染層主要負責計算渲染任務，計算機、主機、一體機、手機等終端均可以做爲環境構建設備；
系統軟件層負責模型的創建、渲染和顯示，還負責驅動硬件對追蹤信號的分析以及產生各類反饋；
顯示交互層主要用來輸入/ 輸出信號及跟蹤人的行爲，好比頭顯設備、位置追蹤設備、動做捕捉設備、腦電波捕捉設備等。

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