虚拟现实简史：人类用了70年，打开了未来世界第一道门

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从1949年科幻小说《皮格马利翁的眼镜》里的眼镜，到1992年小说《雪崩》里的元宇宙，到1999年电影《骇客帝国》里的矩阵，再到2018年电影《头号玩家》里的绿洲，人类执着于创造关于未来世界的梦。

要实现这个梦，发展VR、AR、MR，似乎是必经之路。

本期，就来讲讲VR。

1疯狂的构想与探路者

虚拟现实技术(VirtualReality，简称VR)，起步于20世纪中期。

它是利用计算机，生成一种数字化环境。在这个环境里，人们可以借助专业头盔、眼镜、手套等设备，听到、闻到、摸到虚拟的事物。

我们在《虚拟现实正在改变世界，你还分不清VR、AR、MR吗？》讲过，人类对虚拟现实最早的设想，是来自于一篇科幻小说。

虚拟现实与元宇宙产业联盟《可信虚拟人生成内容管理系统技术要求》标准制定工作启动:金色财经报道，据中国信通院公众号，面对加速发展的市场趋势以及伴生而来的风险和挑战，以可信原则指导技术产业发展成为推动虚拟人安全可控、可持续、高质量发展的必经之路。依托虚拟现实与元宇宙产业联盟（XRMA），中国信息通信研究院牵头，商汤科技主编，OPPO、百度、北方工业大学、二六三、VIVO、虚拟动点、优链时代、Soul APP等作为首批参与单位，共同发起《可信虚拟人生成内容管理系统技术要求》标准制定工作，并已通过XRMA联盟内立项评审。（证券时报）[2023/3/13 13:00:15]

1935年，美国小说家斯坦利·威因鲍姆的小说《皮格马利翁的眼镜》里，讲到有一种神奇的眼镜，只要戴上它，就能进入到电影当中，做电影的主角。这个眼镜，是VR眼镜的概念雏形。

在今天，虚拟现实想象空间最大的行业是游戏，但人们发明虚拟现实的初衷，是为了在看电影时，感受到“沉浸感”。

历史上第一台VR设备，是出自美国人莫顿·海利希之手。

莫顿是一位电影制作人，获得过1974年戛纳电影节的最佳导演奖。他想打造一个未来影院，让人们能用五官，而不只是用眼睛和耳朵来欣赏电影。

工信部科技司副司长：以发展元宇宙为先导，推动人工智能、虚拟现实等新一代信息技术的融合应用:金色财经报道，2月15日至17日，元宇宙产业大会2023春季会在昆山举行。工业和信息化部科技司副司长任爱光也以元宇宙为出发点，对新兴科技产业的发展提出了三点建议：一是坚持创新引领，加快关键技术突破，加强产学研用联合创新，不断突破元宇宙领域关键核心技术，以发展元宇宙为先导，推动人工智能、虚拟现实等新一代信息技术的融合应用，研制一批标志性产品，加快成果转化，加速新技术落地应用。二是拓展重点领域应用，赋能行业发展，充分发挥我国超大市场需求和超广应用场景的优势，围绕工业、文旅、教育、智慧城市等领域，开拓元宇宙应用新场景，形成需求牵引供给、供给创造需求的高水平发展。三是营造良好发展环境。夯实产业发展根基，探索元宇宙治理体系，建立审慎包容的容错机制和监管机制，营造企业团队和个人创新发展的良好环境。[2023/2/19 12:16:16]

20世纪50年代中期，莫顿创造了第一台VR设备，用来制作3D电影，叫Sensorama。Sensorama体积庞大，拥有3D立体声、3D显示、震动座椅、风扇和气味生成器。

当时，他拍摄了6部电影，用Sensorama来大施拳脚。电影内容基本是直升机、卡丁车、自行车、摩托车骑行等，给Sensorama安了一套硬币装置，放在环球影城。

微软宣布正在淘汰AltspaceVR的虚拟现实平台:金色财经报道，微软宣布正在淘汰AltspaceVR的虚拟现实平台，这是一个沉浸式社交空间网络，邀请人们以3D化身与朋友或同事一起出去玩。

从3月10日起，AltspaceVR将不复存在，微软表示将把更多资源用于其混合现实平台Microsoft Mesh。[2023/1/22 11:25:47]

游客花25美分，就能体验十分钟骑着摩托车在纽约穿梭的快感，看到街景，感受到振动、感觉到风吹过耳边的感觉，闻到布鲁克林马路的味道。

设计之初，他就想到了用途和收益。比如，被用于训练军队、工人和学生。以超音速飞机为例，莫顿认为VR眼镜能让学生去模拟驾驶，这种教学方式，又安全又好。今天，虚拟现实在医疗、教育等领域被大规模应用，验证了他的构想。

当时，由于技术不成熟、虚拟现实概念没有铺开、机器质量不好等多方面原因，这些发明最终没能存活在市场上。

动态 | 青岛将加强区块链、虚拟现实等信息技术在工业领域的应用:据青岛日报消息，近日，青岛市发布“高端制造业+人工智能”攻势作战方案（2019—2022年）。方案指出，要发展高端软件。加快发展新型工业APP、工业操作系统、工业防火墙等高端工业软件与信息技术服务，加强大数据、云计算、物联网、人工智能、区块链、虚拟现实等信息技术在工业领域的应用，高水平创建中国软件特色名城。[2019/8/9]

莫顿发明的VR眼镜，没有头部追踪功能。也就是说，当人们戴着眼镜向左右看时，眼镜里的景象不会变化。

市场上有其他人，做出了能头部跟踪的设备。

1961年，美国飞歌开发出了头盔显示器的第一个前身——Headsight。Headsight设计的初衷，是为军队服务。它有运动跟踪系统，运动跟踪系统和远程相机相连。人们戴上这个设备扭动头部，就能远程查看四周的情况。

2里程碑与集大成者

到了1968年，一个集合了各路技术、最接近现代VR设备的发明，出现了。

美国人，计算机图形学之父，虚拟现实之父，伊凡·苏泽兰发明了一套功能齐全的VR设备。

这个设备集合了虚拟现实几大要素：视觉有立体感、能生成虚拟画面、能跟踪头部运动、能生成模型、能互动。

杭州市长：区块链的地位仅次于人工智能和虚拟现实 位列第三:杭州市市长徐立毅在今天（2月4日）上午召开的杭州市两会上提出，杭州将加快区块链这一未来产业的发展。他所做的政府工作报告显示，对杭州未来而言，区块链的地位仅次于“人工智能”“虚拟现实”，居于“量子技术”之前，位列第三。杭州被业界公认为“中国区块链创新城市四强”，但是将“区块链”写入政府工作报告，杭州是第一家。有业内人士分析认为，杭州如此重视区块链产业，一方面说明区块链前景看好；另一方面也预示着，2018年会有更多的地方政府卷入到区块链“行业大战”中来，“政府的推动会促成政策、资金、人才等资源向区块链行业聚集，对行业的发展绝对是大利好。”[2018/2/4]

设备很重，需要由一副机械臂吊在人的头顶，因此被称为“达摩克利斯之剑”。

简单解释一下“达摩克利斯之剑”的技术原理。

立体显示：设备用了两个CRT显示器分别显示不同视角的图像，让图像有立体感。

生成虚拟画面：视频里的虚拟图像是一个立方体，这个立方体是实时计算渲染出来的。

通过“达摩克利斯之剑”看到的虚拟立方体

头部跟踪：这个看似简陋的设备有三个超声波发生器和四个接收器，用来跟踪头部运动。

模型生成：透过这个设备看画面，虽然图像只是个简单的立方体，但的确是通过空间坐标建立的模型。这个立方体的透视会随着人的视角变化。

画面里，除了这个立方体以外，其他场景都是现实世界里的场景。准确来说，苏泽兰发明的这个头戴显示器，应该是AR产品的鼻祖。

这套设备的最终命运，是被放在实验室，落了一层灰，但是意义重大。它的理论基础，是苏泽兰发表的一篇论文，叫《终极的显示》。本文被公认为虚拟现实技术史上的里程碑。

论文里说，“终极的显示”可以显示一个房间，电脑可以通过设定程序，控制房间中的一切东西都无限逼真……计算机是创造虚拟现实的工具，电脑显示屏幕是“观看虚拟世界的窗口”。

那个年代，第一个鼠标才诞生于斯坦福大学，人类连显卡都没有，虚拟现实却有了雏形。

计算机诞生之时，虚拟世界的大门就敞开了。

3快速发展与入局者

到了80年代，虚拟现实的基本技术快速发展，各个设备都可以独立购买了。

立体显示：市场上已经可以买到Sony生产的便携式LCD显示器了。

生成虚拟画面：那时的显卡每秒可以渲染上千个三角形，已经可以展示复杂的图像了。

头部跟踪：美国Polhemus公司开发出了6个自由度的头部追踪设备，比当年“达摩克利斯之剑”精准程度高得多，还省去了很多束缚。

模型生成：当时的显卡可以做到实时三维建模了。

虚拟环境互动：市场上有带有关节动作传感器的手套。

到了90年代，VR眼镜市场迎来热潮。游戏机公司纷纷趁热推出VR眼镜产品。

但是因为各项技术还不够成熟，产品体验还是比较“糙”，新鲜劲儿过后去后，很多产品都在市场上销声匿迹了。制造者们也冷静下来，坐等技术的进一步发展。

1995年，任天堂出品的VirtualBoy

2012年，轰动一时的头戴显示器OculusRift问世。

发明者不是科学家，是一位不到20岁的电子发烧友，帕尔默·洛基。他从小就痴迷于钻研电子产品，研究过特斯拉线圈，组装过电脑，在VR技术先驱MarkBolas的实验室做实习生。

他从网上买了50多款旧头显进行改造，混迹于技术论坛，组建制作团队，集思广益，一起研发。于是就有了OculusRift。Rift的意思是裂缝，洛基希望产品能成为架设于现实世界和虚拟世界之间的桥梁。

OculusRift显示屏分辨率为1280*800，有效的3D立体分辨率为640*800。在当时来看，算是比较高的。

它的工作原理分两部分。

一部分是通过为左右两眼显示不同的画面，让大脑合成“立体”图像。通过拆解开发者版本，可以看出，这个设备就是用了两个凸透镜放在眼前，然后在后面放了一块手机屏幕。简单说，就是用两个放大镜把手机屏幕放大了，让你感觉视角很宽阔，同时放大镜调整了焦点，画面离得近也能不模糊。

另一部分是利用捕捉运动的组件，让设备精准迅速地捕捉到头部运动。

基于这两部分原理，使用者能感觉到显著的进步，就是视野宽阔，没有了用望远镜时那种“用筒子看世界”的感觉，视线能移动，沉浸感比较好。

通过这款头显，人们发现，VR技术有了重大突破。

2016年，媒体报导热度达到顶峰，虚拟现实达到高潮。

大部分新技术的发展，都会经历起伏。根据技术成熟度曲线，一个新技术的发展过程中，会存在一个过程：新技术诞生，进入大众视野；期望膨胀，机构、企业都想抓住新增长点，仓促入局；泡沫破灭，负面评价接踵而至，市场逐渐冷淡下来；启蒙期，基于之前的失败经验，人们开始改进技术；稳定生产，产业进入实质普及生产阶段。

从2016年至今，全球巨头，包括苹果、谷歌、Facebook、微软、三星、HTC、阿里、腾讯、华为等，都有密集布局动作，和新产品推出。

今天，虚拟现实技术壁垒，基本消除。

虚拟现实，拟的是画面、声音、味道还有触感。这些感觉越逼真，我们离创造新世界的梦想就越近。

在接下来的文章里，我们就从各个方面来解析，看看虚拟现实，发展到哪一步了。

具体内容，咱们后面接着讲。

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