虛擬現實： 假作真時真亦假？
午夜時分，在沉沉的睡夢中，你看到熟悉或陌生的面孔在你面前的奇幻場景中演繹一個個故事。有時你是個親歷者，或許緊張地在追逐中探尋著某個秘密；有時你只是個旁觀者，沒有看到故事的結尾，夢就戛然而止。大腦為你勾勒的夢結束了，但是科技為你構造的新夢境卻時刻等待著你。
一項類似夢境般的科技正一步步地邁進現實，這項技術就是虛擬現實。虛擬現實是一種由計算機技術輔助生成的高級模擬系統，利用電腦模擬產生一個三維虛擬世界，為用戶提供視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬刺激，讓用戶如同身臨其境一般。穿戴好相關的設備，用戶不僅可以多角度觀察三維空間內的事物，而且用戶進行位置移動時，電腦可以立即進行複雜的運算，將精確的三維世界視頻傳回使人產生臨場感。該技術集成了多種最新先進技術，是今後若干年的重點發展領域。
歷史小窺
你可能覺得虛擬現實是這幾年才興起的一個產業，但事實上這一概念的提出已經有好幾十年了。不過，直到上個世紀90年代，這個概念才慢慢為一些人所知曉。
早在上世紀30年代前後，就有人發明了一種飛行模擬器，嘗試使乘坐者獲得飛行的感覺體驗。上世紀50年代，攝影師莫頓·海利希發明了一部集合視覺、聲音、動作和氣味的模擬器Sensorama，它運用了多感知技術，是3D電影的最早原型。那時候技術尚不成熟，用戶只是被動的觀看者，但是海利希提出的很多概念至今在虛擬現實領域仍然非常重要。而今天，以計算機為代表的一系列技術的推進，使虛擬現實技術進入高速發展期。
虛擬現實的實現
虛擬現實是多種技術的綜合，涉及實時三維計算機圖形技術，廣角立體顯示技術，用戶頭、眼和手跟蹤技術，以及觸覺反饋、立體聲、網路傳輸、語音輸入輸出等技術。
視覺方面而言，虛擬現實系統中，用戶的兩隻眼睛看到的不同圖像是分別產生的，顯示在不同的顯示器上，製造出立體視覺。有的系統採用單個顯示器，但用戶戴上特殊的眼鏡後，一隻眼睛只能看到奇數幀圖像，另一隻眼睛只能看到偶數幀圖像，奇、偶幀之間的不同也就是視差，由此產生了立體感。
並且，虛擬現實設備可以利用頭部跟蹤來改變圖像的視角。這樣一來，用戶的視覺系統和運動感知系統之間就可以聯繫起來，感覺更逼真。用戶不僅可以通過雙目立體視覺去認識環境，而且用戶頭部動作的變化將使設備顯示的視角發生變化，彷彿真實世界一般。
而就聲音而言，聲音到達兩隻耳朵的時間或距離有所不同，所以在水平方向上，我們可以靠聲音的相位差及強度的差別來確定聲音的方向。虛擬現實利用這一點，通過相應的聲音調整，會讓用戶產生一種自然的方向感，感知到聲源由遠及近，大小變化等效果。
目前市面上的商業化虛擬現實穿戴設備，外形大多像一個大號的護目鏡，兩個鏡片上帶有顯示屏，通過左右眼看到現實屏幕的差異，產生三維立體效果，同時利用陀螺儀追蹤佩戴者的頭部移動，以更新圖像數據，實現360度視角的沉浸式體驗。當然，通過手套式的動作感測器，還可以採集手部運動信息，讓畫面呈現相應的互動效果。
遊戲新視界
這項技術也將給電子遊戲領域帶來改變。虛擬現實技術將給遊戲玩家帶來全新的遊戲體驗，玩家藉助頭盔、動作感測器等交互設備，能獲得如臨其境的感覺。從此，他們不再僅僅是遊戲情境的局外人，而是深入遊戲，成為神奇旅程中的探險者。每一個場景下的交戰都如同真實世界裡的角逐一般。隨著自己視角的變化，所看到的場景也在變化，在遊戲中自己可以實現瞬間挪移，自己可以完成各種猛烈攻擊，享受更強烈的感官刺激。
身臨其境的觀影者
3D影視現在對大家來說已經是很普遍的一種觀影選擇了，隨著虛擬現實技術的發展，電影、電視技術會有新的突破。通過虛擬現實技術，觀眾不僅能從自己的視角看到立體圖像，更能夠感覺到自己融入影視之中。
自己歪歪腦袋，側個身子，所看到的視角就會相應地出現一些變化，看著影視劇中的角色就在眼前栩栩如生。感人的動情場景里能夠近距離多視角觀察主人公蹙眉、滴淚，不錯過任何細節。歡樂的場面中，自己也可以隨著劇中的人物一起手舞足蹈，彷彿置身其中。隨著技術的不斷提高，還將可能出現互動式的影視體驗，可以和影像中的角色進行對話，或者某種程度上扮演喜歡的角色，開啟自己的虛擬舞台。
生命守護者
外科手術通常對醫生的手術技術要求比較高，一點點的失誤就會給患者帶來很大的痛苦。如果將虛擬現實技術和醫生的技術訓練相結合，在醫學院學生培訓過程中就可以給予他們更多的機會模擬手術操作，在他們參與實習以及正式工作的時候就可以更熟練地完成工作。
對於一些高難度的手術，比如心臟手術，顱腦手術，主刀醫生可以在術前將患者的CT掃描結果用計算機技術轉化成可以模擬操作的手術環境，將各種手術中可能出現的危險情況添加到模擬情境中，通過多次術前模擬操作為手術充分做準備。如果某一手術方案在模擬操作中危險係數較大，醫生就可以及時轉換手術方案。通過這樣的方式，醫生可以有效分析手術的可行性，充分保障患者的生命安全。
模擬駕乘
在航空航天和軍事等領域，虛擬現實獲得了較早的應用，初期多被用在培訓宇航員以及軍隊士兵戰術演練等環節。
1961年，Philco公司就率先研發了第一代頭戴式可視設備Headsight，這種頭盔式的設備包含一個視頻屏幕和追蹤系統，採集的所有數據信息與攝像系統相連接。這套設備用來培訓飛行員應對各類危急情況，使用者可以通過頭盔顯示器看到遠程危險環境，使用者調整頭部角度，攝像機也會同步進行視像調整。
貝爾實驗室也曾用過一種類似的頭戴式可視設備訓練直升機飛行員。他們將頭戴式可視設備與直升機底部的紅外線攝像頭相連接，這樣一來即便是光線不足的時候，飛行員也能有一個比較清楚的飛行視野。
虛擬現實和心理治療
虛擬現實的運用，在一定程度上突破了傳統心理治療的局限。進行心理治療往往得藉助豐富的想像力，但是想像力並不是人們招之即來的能力。有些人缺乏想像力，任憑心理醫師如何引導，也難以進入假想情景，即便短時間進入，也難以維持想像狀態，不能達到很好的治療效果。虛擬現實技術的出現正好可以幫助人們解決這個問題。戴上虛擬現實儀器，就彷彿進入了一場夢境，在治療師的指引幫助下，在相應的情境中剖析自己遭遇的問題，能更順利地解決問題。
人們有些時候對自己苛刻，但比較容易對其他個體表示同情。結合電腦遊戲和圖形技術，可以創建出「與自己對話」的虛擬互動場景，讓自己以他人的視角在虛擬世界裡遇見自己，與自己的化身溝通，讓他們成為開導自己的良醫。通過這種沉浸式技術，讓本來有嚴重自我批評傾向的人，在與「自己」交流的過程中學會對自己寬容。這不僅能夠減少負面情緒，還能培養積極樂觀的心態。
通過虛擬現實技術轉換視角，還可以用於其他一些情況的心理治療，比如創傷後應激障礙（PTSD）。通過這樣的技術手段，可以緩解病人的癥狀，讓他們更容易接受現實，突破心理障礙。
隨著各項相關技術的成熟，虛擬現實會像當年英特網進入人們的生活一樣，改變未來人類的生活、娛樂、工作方式，但是無論這項技術如何發展，都不能用這種虛擬世界完全替代我們的現實生活。如果一個在模擬程式下將手術完成得十分完美的外科醫生，一接觸真實患者就掉鏈子，恐怕沒有患者敢把生命交付給他。
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