真实VS虚拟，虚拟现实如何定义

虚拟现实做为当前最火的创投领域和议论话题，它承载了人们对将来的一种期许，但许多人却只是站在门外看，并未深刻，只经过网上的碎片信息了解它，这些信息不只有片面之嫌，分析不到位，并且会对想了解该趋势或产业的人形成很差的导向。本文将为你们拨乱反正，解答虚拟现实的定义是什么，如何才能被称为虚拟现实。

了解虚拟现实的定义，首先要知道什么是真实，什么是虚拟。

若是说“客观物质”就表明真实，那咱们如何去感知这些客观物质呢？中国有句古话叫“眼见为实”，是否是眼睛看到的就是真实的呢？科学家告诉咱们，人类看到的、听到的、闻到的、品尝到的、触摸到的东西，都不过是外界刺激的“简化版”。好比通常人只能看到波长在380 ～ 780nm 之间的可见光，而紫外线区、红外线区以及其余区咱们则没法看到，以下图所示，但它们倒是真实存在的。

即使是可见光，不一样人眼中的景象也彻底不一样，近视的人看东西模糊不清，色盲的人不能区分特定的颜色。就像曾经在网络上引发争议的蓝白裙子，也许你看到的颜色就和别人不一样。动物眼中的世界也是不一样的，好比皮皮虾拥有16 种感觉颜色的视锥细胞，它们眼中的世界色彩斑斓；猫和狗看到的世界色彩单调，但它们却有出色的夜视能力；有些蛇的视力很弱，但它们能经过红外线感知周围。正由于有着诸多的差别，不一样人感觉着不一样的“真实”“真实”变得更加扑朔迷离。咱们看到的、听到的、闻到的、品尝到的、触摸到的东西，仅仅只是一种被“低解析度”的表象，人类所拥有的感官是有限的，还有不少“真实”咱们感觉不到，“真实”远远比咱们可以感知的东西要丰富。

“虚拟”是“真实”的相对概念，但若是虚拟的东西可以给咱们足够多的“感知”，那么咱们也会认为它是真实的。咱们经常作一些奇妙的梦，梦中的故事情景设定很拙劣，情节不连贯，甚至人物的身份都飘忽不定，但咱们在梦中却很难意识到这些都是“假”的。咱们在梦中或开怀大笑、或泪水涟涟，甚至醒来也没法释怀，为何大脑会被“梦境”欺骗呢？由于大脑只接收信息，并不辨别这些信息是真的仍是假的，只要大脑能彻底反映出“真实”，那么梦境就是真实的。
许多人都有过走神、作白日梦的经历，好比身处闹市，但心智却把咱们带到了宁静的乡村，大脑甚至屏蔽了周围全部真实的感受，任由思绪飞舞，直到别人伸手推你一下或是在你眼前挥舞一下才会打断你的思绪。这个过程有时只有几秒，有时却也漫长，这段时间内大脑就算在进行一次虚拟的精神漫游。

欺骗大脑的另外一个经典案例：1896 年，美国加州大学伯克利分校的教授乔治·M·斯特拉顿（George M. Stratton）作了一个视觉实验。他戴上一个棱柱眼镜，这个眼镜会让眼睛看到的东西上下颠倒，就像倒立着看世界同样。
但通过短暂的适应以后，斯特拉顿的大脑被完全欺骗了，即便他戴着棱柱眼镜，大脑也会把倒立的世界处理成正常的方向，就好像没戴眼镜同样。因此，只要给出正确的感知体验，咱们很容易就能进入“虚拟”世界。

Oculus 的首席科学家Mike Abrash 曾这样说：“即便咱们能够看到不少东西，可是这对于大脑重构整个世界来讲信息量仍是太少了，因此在几亿年的进化中，大脑会不断地训练它本身，进行‘补充’和‘猜想’，从而用有限的信息来重构整个世界。因此，事实上，人们认为本身看到的东西并不必定就是那个东西真实的样子。”人类就像一个外接多种感应器的CPU，可是充满了BUG，易受干扰还会自我脑补。来自视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等感受反馈到大脑中，大脑进行编译以后造成了咱们认为的“真实”，但这未必就是客观的“真实”。

举两个简单的例子，下面两条线，线条1 和线条2 哪一个更长？

看起来线条二更长，但实际上他们同样长，不相信能够找个尺子量一下，这就是视觉欺骗。
咱们看下面这张图，试试用双眼盯着中心的黑点看，而后看周围的色块是否会慢慢消失。

从例子中能够看出，眼见也会有不为实的时候。

写了这些，就是要告诉你们，虚拟现实之因此可以实现，最大的缘由就是咱们对“真实”的感知来源于有限的刺激，只要虚拟现实可以让这些“刺激”看上去更真实、交互上更天然，那么咱们的大脑融入虚拟现实世界就只是时间问题而已。虚拟现实设备也许并不须要去复制一个真实的世界，只须要输入正确的内容，知足人类感官的需求，模拟大脑重构世界的过程，就能让咱们以为这就是“真实”。将来，当虚拟现实进入神经科学领域，咱们也许能创造一个像《The Matrix（黑客帝国）》那样的虚拟世界，甚至创造一个如今根本没法想象的新世界，或许，咱们在虚拟世界中是一只蝴蝶也不可知。

这时候咱们再来看一下虚拟现实的定义。

虚拟现实最初是由美国VPL 公司建立人Jaron Lanier 在1989 年提出的，以后Aukstakalnis 和Blatner 对虚拟现实作了以下定义：虚拟现实是人们对计算机极其复杂的数据进行可视化以及交互操做的一种方法。

简单地说，虚拟现实就是一种人机接口，经过这个接口，咱们能与计算机模拟出的虚拟环境天然交互，透过看到、听到、闻到、触摸到等得到与真实世界相同的感觉。若是大脑可以彻底获得虚拟环境的反馈，那么咱们就能从虚拟世界中得到完美的沉浸感。当咱们在虚拟世界中看到一杯红酒，若是咱们能够闻到它的气味，触到酒杯的温度，甚至品尝到红酒的味道，那么咱们会很容易以为这就是一杯真实的红酒。虚拟现实就是利用人们大脑的易欺骗性，经过各类交互和反馈技术实现沉浸感。虚拟现实是与传统3D 显示、全息投影彻底不一样的概念。

美国科学家Burdea G. 和Philippe Coiffet 在1993 年提出，虚拟现实具备三个重要特性：交互性（Interactivity）、沉浸性（Immersion）、想象性（Imagination），简称“3I”特性。

交互性是指用户经过技术能够与虚拟环境中的对象天然互动，这种互动的准确度和实时度影响沉浸效果；沉浸性是指用户能够彻底被虚拟环境所包围，并经过各类反馈强化虚拟环境的真实感；想象性是指用户在虚拟现实中能够再现真实环境，也能够随意构想客观不存在的环境，用户并不仅是被动接受信息，还能够产生新意和构想，主动去探索信息。

通俗地说，虚拟现实系统主要由三部分组成：计算渲染层、系统软件层、显示交互层。

计算渲染层主要负责计算渲染任务，计算机、主机、一体机、手机等终端均可以做为环境构建设备；
系统软件层负责模型的创建、渲染和显示，还负责驱动硬件对追踪信号的分析以及产生各类反馈；
显示交互层主要用来输入/ 输出信号及跟踪人的行为，好比头显设备、位置追踪设备、动做捕捉设备、脑电波捕捉设备等。

相关图书

《虚拟现实：你不可不知的
下一代计算平台》
率先立足于虚拟现实普通用户的科普读物
曹雨 编著
2016年7月出版
从读者角度出发的科普类VR（虚拟现实）图书，经过浅显易懂的语言来说解当前火热但不少人都没有弄清楚的虚拟现实行业和产品的现状、发展以及将来的演进，帮助读者来深刻了解并玩转虚拟现实头盔、眼镜等产品，也帮助开发者认识相应的开发规则，为创业者发现创、投行业机会，把握时代脉搏。