沉浸式VR，記憶移植技術 黑客帝國里的模擬世界離我們不遠了

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《黑客帝國》上映於約20年前，而且這部經典科幻電影的影響力已經成為一種文化現象，遠遠超出了科幻小說的範疇。雖然這部電影在當時被普遍認為是科幻小說，但它也某種程度上支持了一個假說：即我們或許都生活在計算機模擬環境中。

Rizwan Virk是麻省理工學院(MIT)電子遊戲項目Play Labs的執行董事，也是Tapjoy、Telltale Games和Discord等多家電子遊戲初創公司的聯合創始人和投資者。Rizwan Virk的新書《模擬假說》(The Simulation Hypothesis)中也提到這點，一位麻省理工學院的計算機科學家向我們展示了為什麼人工智慧、量子物理學和東方神秘主義者都認為我們生活在計算機模擬環境中。

雖然Nick Bostrom2003年的一篇文章在學術界和科學家中引發了廣泛的討論，但埃隆·馬斯克(Elon Musk)在2016年的編碼大會（Code Conference）上發表的關於電子遊戲的看法，真正讓許多科技行業人士更加認真地對待這個想法。馬斯克指出，40年前，電子遊戲就是Pong（以乒乓球為題材的遊戲，基本上是兩個方塊和一個點），而今天，我們有了3D MMORPG（大型3D多人在線角色扮演遊戲），以及逼真的VR和AR技術。

不少電子遊戲行業的業內人士和技術專家也開始思考，如何才能構建出像《黑客帝國》這樣的世界，一個如此逼真的模擬，以至於與現實世界難以區分？很明顯的是，目前我們的技術還不成熟，但不是大家想的那樣。這不僅僅是圖像解析度、像素密度以及視覺真實感的問題。相反，這是要創建完全沉浸式體驗並實時記錄我們的反應。

模擬世界

那麼我們離真正的模擬世界還有多遠呢？我們能夠創造出與物理現實難以區分的虛擬世界嗎？在《模擬假說》中，有列出創建一個像黑客帝國這樣包羅萬象的虛擬世界所需經歷的10個技術階段。接下我們就來看一看到底需要經歷怎樣的發展過程。

接著我們就從電子遊戲的簡史開始具體來看看這每一個階段。

第0-3階段: 從文本到MMORPG遊戲

在電腦里探索世界的想法始於基於文字遊戲，如20世紀70年代的Colossal Cave Adventure（洞穴探險），接著在Zork I-III（魔域 I-III）和Hitchhikers Guide to The Galaxy（銀河系漫遊指南）中達到了頂峰。第一個比較知名的圖形遊戲Pong直接引領了上世紀80年代的街機和家用視頻遊戲機熱潮，其中包括Space invader（太空入侵者）和Pac Man（吃豆人）等遊戲。

直到圖形街機遊戲的與文本冒險的元素相結合，我們才真正開始沿著模擬世界的道路前進。這些原始RPG（角色扮演遊戲）包括Kings Quest（國王密使），Legend of Zelda（塞爾達傳說）等等。雖然這些都是簡單的2D單人遊戲，但它們也具備了現在3D MMORPG遊戲，比如World of Warcraft（魔獸世界）和Fortnite（堡壘之夜）的許多元素，可以探索的世界，以及可以移動的角色/化身。

從這個意義上講，Toy Story（玩具總動員 1995）和Doom（毀滅戰士 1993）是具有里程碑意義的，它們真正標誌著3D圖形和渲染技術的飛躍。渲染像Toy Story（玩具總動員）這樣的電影每幀需要花費數小時，而Doom（毀滅戰士）可以左右移動，場景也可以實時切換。Doom（毀滅戰士）的首席程序員John Carmac後來成為Oculus的首席技術官，為現代虛擬現實技術的發展做出了巨大貢獻。

第5階段：虛擬現實，增強現實，介導現實和完全沉浸

基於3D MMORPG遊戲，如今的虛擬現實和增強現實系統讓科幻小說更貼近現實。例如，在去年的《頭號玩家》電影中，角色不僅可以通過頭顯體驗VR，還可以使用觸覺手套、全身套裝，甚至是全方位的跑步機來增加遊戲真實感。在現實世界中，這些項目的某些已經在開發中，而且甚至現在已經可以在市場上買到。

第6階段：建造《星際迷航》中的複製器和全息甲板

第6階段包括3D印表機和光場技術，它們代表了虛擬物體製作技術的重大飛躍。事實上，這些技術比較像是《星際迷航》中的複製器和全息甲板，而不是電子遊戲。3D印表機的基本原理是，幾乎任何物理對象都可以進行建模，然後列印為一系列3D物體。

如今的3D印表機一般只能列印一種「墨水」(通常是一種單色熱塑性塑料)，此前列印或阿斯頓·馬丁(Aston Martin)汽車1/3比例的模型，以及真正的槍。最近，一個以色列團隊能夠利用病人的細胞列印出1/3比例的器官。如果這種趨勢繼續下去，3D印表機的未來將會很廣闊。

雖然今天的AR頭顯依然依賴於物理頭顯，但楊百翰大學（BYU）和麻省理工學院正在進行研究，利用光場技術模擬光從物體上的反射。這也在某種程度上表明，在未來10年到20年內，我們有可能不需要戴頭顯感覺到像真實物體的逼真全息圖。

第7-8階段：大腦介面和記憶植入

現在讓我們回到那部電影，《黑客帝國》中的虛擬世界對Neo這樣的人類來說如此真實的一個主要原因是，這些圖像直接被發送到他們的大腦中，在這種情況下是通過連接大腦皮層的一根電線發送的。基本上，這是大腦被欺騙了，認為這種體驗是真實的。然後Neo在一個裝有電線的艙中醒來，這根電線連接到他的大腦皮層，負責向他的大腦發送圖像並記錄他的反應。

要想真正創造出這樣的東西，我們需要繞過目前的VR和AR眼鏡，直接與大腦或者說意識連接，讀取我們的意圖，並將遊戲世界可視化。

過去十年取得的進步顯示，大腦介面並不像我們想像的那麼遙遠。在這個領域的初創企業包括Neurable，這家公司致力於開發BCI(腦機介面)，在虛擬現實中只用你的大腦控制物體。另一家創業公司Neuralink(由埃隆?馬斯克出資)聲稱，基於科幻作家Iain Banks的理念，該公司開發了高帶寬和安全的腦機介面。

最近，華盛頓大學(University of Washington)和卡內基梅隆大學(Carnegie Mellon University)的一組研究人員利用頭蓋骨和腦電波，在3名玩家之間發送如何移動俄羅斯方塊的信息，其中兩名玩家能看到屏幕，一名玩家不能，實際上這是一種電子形式的心靈感應。

2011年和2016年，加州大學伯克利分校的研究人員通過測量參與者的大腦活動，重建了他們所觀看的低解析度電影預告片。這項研究表明，在不久的將來，記錄我們的夢境是可能的。

所以，我們很容易就能讀懂大腦意圖。但相反的情況呢，我們是否能影響大腦意識，或者說是否可以向大腦植入記憶。

Wilder penfield在上世紀50年代做的實驗表明，記憶可以通過電信號在大腦內部觸發。聽起來像是Blade Runner（銀翼殺手），記憶也可以被植入。

2013年，麻省理工學院的一組研究人員在研究阿爾茨海默氏症(Alzheimer』s)時發現，他們可以在老鼠的大腦中植入虛假記憶，這些記憶最終與真實記憶在大腦中具有相同的神經結構。這只是嚙齒動物的簡單反應，但技術上看來還是有希望的。

如果記憶可以被偽造，那麼我們可能正在進入斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)警告過的那個世界。他說，「歷史和我們的記憶可能只是幻覺。是過去告訴我們我們是誰，沒有它，我們就丟失了自己的身份。」

第9-10階段: 人工、模擬和可下載的意識

人工智慧和人工意識在今天來說相對比較普遍，但還不夠成熟，還是比較原始的形式。以電子遊戲中的NPC(非玩家角色)為例。這些都是可以在虛擬世界中移動並進行互動的虛擬角色，但是他們還無法通過圖靈測試。圖靈測試由計算機先驅艾倫·圖靈(Alan Turing)創建，基本上是一種對人工智慧的測試方法。

儘管我們不完全了解意識，但人工智慧是當今計算機科學中發展最快的領域之一。此前，大家也都知道，人工智慧已經在國際象棋和圍棋等傳統遊戲中給人類帶來了不小的競爭壓力。中國新華社最近推出了虛擬新聞主播，可以像真人一樣閱讀新聞。人工智慧還可以生成深度假照片，這些照片與真實照片幾乎沒什麼區別。最近，一段使用人工智慧將汽車從場景中抹除的視頻在網上瘋傳，效果相當驚人。

超人類主義運動的領導者之一、谷歌未來學家Ray Kurzweil認為，我們正在接近超智能人工智慧的奇點，而且是以另一種方式，將意識下載到基於硅的設備上，將我們的思維永遠保存。

相信這一點的人認為，我們所需要做的就是複製大腦中的神經元和神經連接，即1012個神經元通過1015個突觸形成各種神經網路。雖然這個想法在20年前似乎是無法想像的，但今天，研究小組已經用更少的神經元和連接來模擬老鼠大腦中的神經元。Ray Kurzweil認為這個想法將在2045年實現。

另一些人則認為意識更為複雜，更接近於哲學和宗教的討論。世界上的大多數宗教(東方和西方的傳統)已經涉及到了意識：出生起開始記錄，在死亡時上傳。電子遊戲的隱喻提出了一種可能性，即既存在純粹人為的PC（玩家角色），也存在純粹人為的NPC（非玩家角色）。

虛擬世界和真實世界

矽谷著名風險投資家Marc Andreeson曾說過一句名言：「軟體正在吞噬世界。」然而，這本關於《模擬假說》的部分觀點是，計算機科學似乎正在為其他科學提供新的理解和基礎。

從前，物理學和生物學被認為是對物理對象的研究。今天，物理學家和生物學家得出這樣的結論，信息是打開科學大門的鑰匙。例如，基因如果不是在生物計算機中存儲信息的一種方式，那麼它就什麼都不是。物理學家John Wheeler是最後一批曾與愛因斯坦(Albert Einstein)共事的人之一。當他表示，「It from bit」（萬物源於比特），他認定世界上沒有物質世界，一切都歸結為信息。

如果這一切都是信息，那麼我們目前的技術發展趨勢將很快把我們引向模擬世界。看看上面列舉的這些階段，其中許多將在2050年之前完成，但有一些，比如下載意識，估計最多在100-200年內可以實現，我們將擁有構建我們自己的模擬世界所需的技術基礎。

牛津大學的Nick Bostrom在他的論文「你生活在模擬世界中嗎？」中，他認為，如果這種技術能夠實現出來，那麼很有可能已經被宇宙某處的先進文明先創造出來了。如果是這樣的話，我們又怎麼知道我們不是生活在一個巨大的模擬世界裡的呢？

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