Virtua: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。

香港特首李家超与数码港董事孔剑平在 2023 数字经济峰会体验虚拟现实元宇宙:4月13日消息，香港特区政府行政长官李家超出席港府和数码港主办的香港 2023 数字经济峰会，会上李家超在数码港行政总裁 Peter 陪同下向 Nano Labs 创始人、香港数码港董事孔剑平了解全球最先进的元宇宙技术发展趋势，并亲身体验元宇宙虚拟现实与 3D 打印技术，本次峰会元宇宙板块由 iPollo 元宇宙基础设施和生态项目 ARIAR 提供相关技术支持。[2023/4/13 14:01:08]

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。

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。

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]

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。

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。

企业级虚拟现实服务提供商Glimpse收购AR电商PulpoAR，拟推动元宇宙相关技术:金色财经报道，企业级虚拟现实解决方案提供商Glimpse已宣布通过其全资子公司 QReal, LLC收购AR 技术电子商务公司 PulpoAR，拟推动元宇宙相关技术。PulpoAR 主要为电子商务平台和数字标牌屏幕创建易于部署和可扩展的增强现实和虚拟现实软件即服务 (SaaS) 插件，并且推出了“虚拟试穿”技术，其客户包括雅诗兰黛、屈臣氏、丝芙兰等。（雅虎财经）[2022/6/6 4:04:32]

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。

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。

Meta虚拟现实平台Horizon Worlds月活跃用户在三个月内增长十倍，到达30万:2月21日消息，Meta公司CPO Chris Cox在上周的一次虚拟会议中宣布，其虚拟现实平台Horizon Worlds的月活跃用户数首次达到30万，在三个月内增长了十倍。此外，为不断扩大其用户群，Meta公司首席执行官马克·扎克伯格宣布，打算为该应用带来移动版本。截至目前，Meta公司还没有将Horizon Worlds的服务货币化。（News bitcoin）[2022/2/21 10:06:32]

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。

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。

动态 | 广州市工信局公示广州市人工智能、虚拟现实及区块链入库名单:10月10日，广州市工信局公示广州市人工智能、虚拟现实及区块链入库名单，其中证通电子全资子公司广州云硕科技发展有限公司、东港股份全资子公司广州东港安全印刷有限公司等12家公司入选区块链名单。区块链入库公司的具体名单如下图所示。[2019/10/11]

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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