虚拟现实技术的原理和本质（科幻逃避还是面对）

2018年上映的《头号玩家》是由美国著名导演斯蒂芬·斯皮尔伯格执导的一部科幻电影。影片讲述了一个在现实生活中无所依托的大男孩，为逃避现实生活而沉迷游戏，凭借对人生的反思顺利通过游戏终极关卡，回归现实世界并收获爱情和财富的故事。

影片情形设置在2045年的世界：社会经济凋零、生态环境恶化。一位游戏工程师哈利迪利用虚拟现实技术设计构造了一个三维空间的虚拟世界“绿洲”，这里有繁华的都市，形象各异的玩家，为全世界的人们提供了一个实现梦想、成为超级英雄的平台。人们只要戴上VR眼镜、穿上体感衣服等智能设备，就可以进入这个与现实形成强烈反差的虚拟世界。

游戏对于视觉、听觉、触觉等感官体验高度模拟还原，使游戏玩家身临其境，甚至有许多人中途弃学、变卖家产，只为博取绿洲世界中的名利，在“绿洲”中寻找慰藉，逃避现实。而游戏创始人哈利迪在弥留之际，宣布将巨额财产和“绿洲”的所有权留给第一个集齐三把钥匙的人，自此引发了一场全世界范围内的竞争。

虚拟现实技术，就是我们通常所说的VR，是英文词组“Virtual Reality”的缩写。所谓虚拟现实，就是虚拟和现实相互结合，从理论上来说它是一种可以创建和体验虚拟环境世界的计算机仿真系统，即利用计算机生成一个模拟的环境，利用传感器等技术实现人机互动，从而使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术是计算机软硬件技术、传感技术、机器人技术、人工智能，及行为心理学等科学领域飞速发展的结晶。

影片中的“绿洲”是将虚拟现实技术应用于电子游戏的典型代表，也为我们展示了新技术发展下电子游戏新的表现方式。

电子游戏最初讲求的是交互性，注重玩家良好的游戏体验，而随着黑白游戏到二维、三维游戏的演变，大型游戏的画面质量与硬件设备不断升级，游戏的沉浸感与构想性也在不断提高。而虚拟现实技术完美契合了电子游戏的设计与体验需求，只要打开电脑或游戏设备，带上虚拟现实头盔，利用图形显示技术、人机交互技术，生成三维的逼真环境，使操作者能得以和虚拟现实中的各种对象进行实时交互感知和操作，达到身临其境的效果。

影片将虚拟现实技术支持下游戏的逼真性、互动性、沉浸性和构想性表现得淋漓尽致，玩家通过可穿戴VR设备在“绿洲”世界中与角色合二为一，有着多样的身份，丰富的外形，体验各种各样的事情，类似在太空中跳伞、在金字塔上滑翔等现实生活中无法实现的事情都可以在游戏中过把瘾。

VR技术可以在游戏世界中模拟现实世界客观存在的物质和人脑中抽象出来的精神物质，使玩家的互动体验不仅仅局限于角色的行走跑跳，更能实现物质世界不可能完成之事，比如《星球大战》里的光剑、《哈利波特》里的魔法扫帚……那一刻，人机交互达到极致。

影片的男主角韦德在现实中生活困苦，父母早亡，住在破烂的出租屋里，他来“绿洲”世界的最初原因是为了逃避糟糕的现实。随着剧情的发展，韦德在游戏中集齐了三把钥匙，在通关的过程中认识到游戏当中最重要的不是拿到冠军，而是在游戏的过程中体验人生。但体验真正的人生，不应是在游戏中，而是在现实生活中。

在完成终极任务时，韦德终于找到了真正的自我，感悟到世间的真实情感，意识到“绿洲”不是逃避糟糕现实的避难所，面对挫折不能一味逃避而要勇于面对。

最后，韦德在掌管了“绿洲”所有权后宣布，每个星期将有两天关闭“绿洲”，鼓励人们更多地体验和感受真实的生活。

技术是为人服务的，虚拟现实也是如此，即使虚拟世界再美好，那也只是幻境，不应也不能成为人类的避风港，只有现实生活才会让人真正得到温暖。

作者系中国科技馆观众服务部工程师

来源：科普时报

作者：陈思思

编辑：吴桐

终审：尹宏群

图片来源于网络

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