编者按：人类有许多梦想，一些梦想已经变为现实，而有一些梦想也许永远都不可能实现。然而有一种技术却能使这些梦想全部在感知中实现，这就是虚拟现实技术。

　　虚拟现实技术是当今全球最前沿的科学技术之一，大批世界科技巨头视其为座上宾，其中包括谷歌、苹果、三星、索尼等知名科技企业。不少的创业者也纷纷介入虚拟现实产业，试图闯出一片天地。

　　日前，海南几名创业学子研发出“Laputa VR”（“天空之城”浸入式虚拟现实眼镜），使得海南也搭上了这热门科学技术的列车。那么，究竟这所谓的虚拟现实技术是什么？未来我们在哪些领域能看到它的身影？为此，“新知·探索”科普专栏特为读者揭开虚拟现实的神秘面纱。

　　什么是虚拟现实？

　　让人类畅游于虚拟世界

　　虚拟现实（Virtual Reality，简称VR；又译作灵境、幻真）是近年来出现的高新技术。虚拟现实是一项综合集成技术，涉及计算机图形（CG）技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。

　　虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境，它可以是实际上可实现的，也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此，虚拟现实是指用计算机生成的一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，使人作为参与者通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中，并操作、控制环境，自然地实现对虚拟世界进行体验和交互作用。此外，在使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。

　　虽然虚拟现实目前仍然只是一项趋势化的未来技术，但人类早在50多年前已经开始了对它的探索。在上世纪60年代初，随着计算机辅助设计技术的发展，人们开始研究立体声与三维立体显示相结合的计算机系统。80年代，计算机科学家Jaron Lanier提出了“虚拟现实”的观点，目的在于建立一种新的用户界面，使用户可以置身于计算机所表示的三维空间资料库环境中，并可以通过眼、手、耳或特殊的空间三维装置在这个环境中“环游”。

　　2014年4月，谷歌发布了一款“拓展现实”的眼镜，虽然这跟我们普遍意义上的VR有些区别，但是在人机交互、开拓全新的现实视野上，谷歌眼镜似乎又带起了一阵风潮。2014年3月，Facebook以20亿美元的高价收购了Oculus公司，让用户们对VR设备的热情在不断地被刺激膨大，同时也带动了大量的创业者和风投先后介入虚拟现实产业，各类头戴式显示设备、虚拟现实眼镜架、增强现实眼镜、全息眼镜纷纷问世，腾讯、乐视也纷纷传出了正在研发虚拟现实设备的消息。

　　虚拟现实的革命性在哪里？

　　改变我们对真实世界的感知

　　虚拟现实技术是当今全球最前沿的科学技术之一，大批世界科技巨头视其为座上宾。包括索尼、Facebook、HTC、Valve等公司均将其视为下一代游戏、社交、娱乐元素，明年我们将看到大量的虚拟现实设备上市。

　　有相关评测机构预测，VR设备将成为谷歌眼镜和苹果的Apple Watch等穿戴设备后又一个新的引爆点。有专家认为，预期VR装置的销售量在2016年将可望跃升至1400万台，在未来五年将迅速增长，到2020年市场规模或突破千亿元。

　　人们不禁要问，如火如荼的虚拟现实技术真正的革命性在哪里？为什么很多科技大佬都认为其是一场颠覆性的技术创新？

　　我们可以借助科幻电影《黑客帝国》中的场景来探寻对这个问题的答案。影片前部分讲述网络黑客“尼奥”发现看似正常的现实世界实际上是由一个名为“矩阵”的计算机人工智能系统控制的。“矩阵”利用基因工程人工制造人类，然后把他们接上矩阵，让他们在虚拟世界中生存。

　　从电影中我们看到，一个现实中几乎被战争摧毁的世界，可以让被计算机控制的人造人类感觉到自己生活在一个和谐、正常的真实世界中。而这恰恰是虚拟现实技术真正的革命性所在：它改变了人类对真实世界的感知。一直以来，我们眼睛看到的都是真实存在的世界，眼睛看到了什么世界中就会存在什么。而虚拟实现则首次从技术上能够改变人类的视觉，也包括改变人类的听觉与触觉，可以给人类展现一个全新的虚拟世界。

　　同时，它的出现为人类认识世界开辟了一条新途径。用户可以用自然方式与虚拟环境进行交互操作，改变了过去人类除了亲身经历，就只能间接了解环境的模式，从而有效的扩展了自己的认知手段和领域。

　　虚拟现实可应用的领域有哪些？

　　旅游、教育培训、远程医疗等领域

　　穿戴好虚拟现实设备，借助灯光、气氛的烘托，“穿越”到青铜器时代，参与古人的祭祀太阳仪式。近日，大英博物馆通过虚拟现实技术让游客“进入”青铜时代，让人们感受了一次虚拟旅游带来的新奇体验。

　　其实，近年来，随着计算机硬件软件技术的发展以及人们越来越认识到它的重要作用，虚拟技术在各行各业都得到了不同程度的发展，并且越来越显示出广阔的应用前景。比如在游戏领域，Oculus通过电脑和游戏机配合运行，可让玩游戏的用户有身临其境的效果，这一技术最终促成了Oculus被Facebook 20亿美元天价收购。又如：杭州大学开发的虚拟故宫游玩系统，美国佐治亚理工学院开发出虚拟动物园的大猩猩系统，宾夕法尼亚大学研究制成虚拟现实人杰克等都是虚拟现实得以实现的例子。此外，由于虚拟现实技术的实时三维空间表现能力、人机交互式的操作环境以及给人带来的身临其境的感受，它在军事和航天领域的模拟和训练中起到了举足轻重的作用：虚拟战场、虚拟城市、甚至“数字地球”，无一不是虚拟现实技术的应用。虚拟现实技术将使众多传统行业和产业发生革命性的改变。

　　虚拟现实技术颠覆了人类眼睛的视觉效果，因此它能爆发出很多令人兴奋的应用空间。除此之外，虚拟现实技术还将在教育培训、远程医疗、网络购物等多方面打造出前所未有的极佳的用户体验，正如Facebook创始人扎克伯格在巨资收购Oculus时做出的感叹：“想象未来的学生和老师都坐在虚拟的教室中，病人和医生能够远程面对面交谈，我们甚至能够在一家虚拟商店中闲逛选择自己喜欢的商品——这些在自己家里就能全部完成。”