AVATAR，一个缘起于印度教的名词，在1992年，由美国科幻小说家尼尔·斯蒂芬森把它和“虚拟形象”联系在一起，然后又在2003年，几乎在“Second Life”的“虚拟世界”中变成现实。不幸的是，在迅速火遍全球之后，“虚拟世界”的声音却在近2年中慢慢沉寂下去。

如今，无论是拍摄过程中的3D特效，还是AVATAR（化身）这一情节设置，这一切又把“虚拟现实”这个伟大的梦想拉到每个人的身边。

虚拟现实的界限

人类试图重建现实世界的努力从来没有停止过。从语言、文字到图片、视频，人们一直在尝试用各种手段来留住、截取或者再造、篡改这个物质世界，但一直到3D技术出现之后，要达到让人“信以为真”的目标才变得逐渐可行。

一开始，人们主要在传统的工业设计过程中，使用3D软件来快速实现一些概念或者是理想，像达索系统、Autodesk等公司的产品都是此类代表性工具，国内像水晶石这样的设计制作公司则负责最终实现它。

这一技术在后来逐步与互联网技术产生了交集，可以说产生了两大流派。

其一，虚拟世界运营。几个极客前辈在世纪之交，决定把3D技术与2D互联网中的社区融合在一起，给每人一个拥有“Second Life”的机会。Second Life虚拟世界在5年前几乎让全世界所有人为之震惊，出售虚拟土地的做法看起来似乎有些荒唐，但的确吸引到了客户。很快，“Second Life一声炮响，把虚拟世界带到了中国”，像HIPIHI等以持久运营为目的的虚拟世界也在中国出现。

其二，单一业务的远程虚拟应用。像达索这样的软件提供商在专业的设计领域应用多年之后发现，3D的应用正在从设计企业内部的创建阶段，慢慢进入消费者购买阶段的体验过程。所以，达索和水晶石这样的设计公司也随之把自有的3D设计产品和业务逐步从只针对专业类客户转变为同时覆盖了终端消费类客户，当然其模式基本仍以产品交付为主，比如为宝洁等日用品公司构建3D虚拟体验区。

不过，在近2年，这两类流派之间的界限正在被逐步打破。比如有的软件公司也推出了自己的虚拟世界，并表示将通过与所有现有的孤岛式的虚拟世界合作分成的模式来获得盈利。即便是一些专业的游戏开发者们，也开始越来越多地讨论游戏的虚拟世界中玩家自己的创造性，其开发思路正在发生转变。

如今来看，围绕着虚拟现实这一主线，市场参与者正在迅速增多，包括了从软件平台提供商、虚拟世界运营商，到专门为大型企业入驻虚拟世界提供服务的第三方公司等等。这一生态链中的竞争正在开始加剧。这种现状虽然有利于将来本领域的发展，但在目前也催生了对“虚拟现实”这一概念进行界定的必要性。

那么，何谓虚拟现实？宽泛地讲，只要通过三维模型，实现一些人机交互操作就可以称为虚拟现实。但在达索系统3DVIA品牌经理张占军看来，这种界定尚不足以说明过去几年来相关技术的进展。他认为，更严谨的界定应该是，“要能通过对三维模型的操作、定义，应用于相应的场景中作出对模型功能性的表现”。

如果以一个汽车模型为例，即是在汽车模型的产品出来后，还能允许用户对场景进行选择，比如车运行在城市或是乡间道路上，然后还要能让用户像导演一样，为汽车模型产品设定类似剧本一样的“脚本”，定义汽车是按照某条线路在跑，还是必须有人来操作才能跑起来。

也就是说，不管你是想创建一个虚拟世界，还是针对单一业务的虚拟体验，规模大小虽然不同，但都是只有在同时具备了产品、场景和脚本这三项要素时，才是一个真正的“虚拟现实”技术和应用。

用户群调整

当很多人对虚拟世界还很陌生的时候，偏居广东省东北部的河源却在2009年底宣布，要着手建设全球首个虚拟恐龙世界。河源市委书记陈建华在其同学翟振明那里早就了解到虚拟世界的概念，后者作为中山大学的一位哲学系教授，此前已就虚拟世界发表不少专论。所以，当HIPIHI公司CEO许晖与这两位坐在一起后，HIPIHI公司很快迎来了一个大转机。

虚拟世界在过去两年内的发展并不顺利。Second life 在2008年前后，用户增长率开始放缓，其活跃用户的比率更是不断下降。游戏体验的色彩依然过于浓厚，虚拟世界的交流功能并未成为主流。而其收入中90%来自土地销售的商业模式也遇到了瓶颈。作为HIPIHI，许晖也承认，遭遇到的技术挑战也非常大，其几年内积累的10万用户量亦没有取得更大突破。

虚拟世界必须在技术和商业模式两个方面继续改进。许晖首先把HIPIHI的用户市场进行微调，从原先全面扑向大众用户转为重点攻克某些典型应用市场。他与河源市的合作就是这一做法的体现。在这一项目中，HIPIHI把他的盈利来源划分为平台费用（类似Second life的卖地）、开发费用（帮助客户定制虚拟环境）和运营费用（开发完之后的持续运营）。许晖表示，根据这一模式，HIPIHI在2010年将取得比较稳定的增长。为了更好地支持这种模式，HIPIHI进行了很多技术改进。比如同时在线人数已经可以达到8万左右（虚拟世界不能像网游那样通过分区来保证同时在线数）；可以允许用户自主开发一个游戏，构建属于自己的运营业务。但就目前为止，许晖认为虚拟世界需要克服的困难还有很多，“我们现在刚做了5年，但这个事情或许需要10年20年的准备”。

对于单一业务的虚拟应用，与虚拟世界的发展方向基本属于“迎面走来”。当虚拟世界从大众用户折返回来，先寻找一些代表用户时，那些只是面向设计等某单一环节的虚拟应用则正从专业领域中跳出，谋求直接面对最终端的消费者。

达索系统提出的“3D for all”的口号就是这一转变的体现，他将在设计、制造、仿真、产品体验等所有阶段都能提供基于3D的虚拟现实应用。为了推进这一转变，达索系统在2005年整合推出3DVIA这一面向更广泛用户的产品品牌，力图面向不同的用户层，做出相应的应用工具。此后还推出一款面向iPhone和iPod touch的虚拟应用软件3DVIA Mobile，使用者可以搜索和共享各种3D模型，并进行3D互动创作，比如，当你需要添购新的家具，就可以先用iPhone拍下房间的照片，然后通过3DVIA Mobile到3DVIA.com网站上搜索各式家具模型，并将选好的模型添加在照片上，就可直观地了解布置效果。

如果说3DVIA Mobile这种应用比较小巧的话，那么，像北京理工大学软件学院应用达索Virtools软件制作的2009年国庆阅兵虚拟应用就是超大规模的。国庆阅兵作为国家大型仪式，对各项流程的准确性要求很高，但是实地多次彩排的难度很大。北京理工大学软件学院就在电脑上做出一个全程的虚拟场景，指挥人员可以模拟广场的布置、调整虚拟方阵的行进速度，以此再去调整实地彩排时的动作、步伐等等，最终应用非常成功。而在单一的应用产品之后，虚拟应用软件商和制作公司也在考虑形成更多行业性的方案。比如北京理工大学就在尝试把这种大型广场的虚拟现实应用形成一套解决方案，再推向同类应用市场。

总的来看，近年内虚拟现实的相关应用已经越来越多，像网上世博会这样的展示、体验应用已经引发不少关注。像淘宝最近针对服饰类商品推出的试衣间业务也是典型应用之一。网购者可以选择给试衣宝贝搭配各类服饰，并通过3D全方面地展示试穿效果。这种技术应用相对于虚拟世界的包罗万象虽然相对单一，但因为面向的用户足够多，所以影响将非常巨大。当然，目前为止，淘宝试衣间给出的试衣场景还比较有限，也不能自主替换。用户试衣也只能通过试衣宝贝实现，如果用户想真正拥有一个独一无二的AVATAR显然还需要继续等待。

现在整理一些现实增强的应用视频来进行分享主要是因为最近有一个关于SixthSense的视频颇为受关注，我想大家对于这个类似的技术应该都会很感兴趣，所以整理了一些相关视频和大家来进行分享。对于SixthSense里面提到的交互，个人觉得应该都可以归为现实增强技术，其目的是减少现实世界和虚拟世界之间存在的差异，使得现实和虚拟更好的融合。

先来看两个愿景类的视频，一个是微软的愿景未来2019，一个是诺基亚的现实增强愿景。

1.微软Office实验室-愿景未来2019

在我看来，里面的大部分的应用将来都能够成为现实。

2.Nokia Augmented Reality

或许以后的手机就应该是这样的！

3.Layar-现实增强浏览器

Layar是一项通过手机将现实数据层和地理数据层的融合的技术。

4.XBOX 360 Project Natal

这是Microsoft的概念产品，通过人的肢体行为与游戏人物产生交互，这在最近火热的阿凡达中也有类似的应用，人通过肢体动作来控制机器人，这个是一个全新的打造新型互动娱乐领域的应用。

5.TAT Augmented ID

TAT Augmented ID 是利用人脸识别技术的现实增强应用，用户自己设置公开的Profiles，然后其他用户可以通过手机摄像机识别你的人脸来获取你的公开的Profile，这或许会是未来社交的一种方式吧。

6.SixthSense惊人的潜力

这个就是最近比较火爆的那个关于SixthSense的视频，这家伙确实是个天才！！美国MIT Media Lab（麻省理工学院媒体实验室）的天才学生普拉纳夫- (Prarnav Mistry)，发明了一项结合实体世界和虚拟世界的技术，个人很是喜欢其那个摄像头作为便携设备的创意，因为我在此之前能够想到的最好的便携设备是手机，这样一种方式，可以极大的改善使用互联网获取信息的体验，并且更令人激动的是，他会将其开源！

Watsonxu语：上图是2005年ITU互联网报告中对于物联网的概念阐述的一张图，物联网最终要达到的就是能够在随时随地进行各类交互（包括PC之间、人与人非PC、人和物、物与物），无疑交互是物联网里面非常重要的一个环节，上面看到的N多的让人震撼不已的视频也确实证明了目前的各类交互能够实现人们大部分的交互需求，不过对于物联网而言，光交互还远远不够，物联网最终要达到的是智能化，即基于交互数据的智能决策，个性化推荐等等，而这些东西正是能够支持这些技术商业化使用的模式关键所在。找到合适的商业模式，这些技术无可限量！

内容来源：Web20share.com

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如果说，Windows系统的图形化界面把人们从Dos系统下解放出来，用更符合直觉和人性的方法让人们对电脑进行操作是一次新技术的跨越的话，那么视频里这套Prarnav Mistry提供的第六感（Sixth Sense)装置，则是另外一次意义更为深远的腾跃。和它相比，目前甚嚣尘上的所谓“物流网”，只是这个新技术的小小注脚，无论在深度还是广度上，都无法与之比拟。 网络和电脑技术，终于使得数字世界和现实世界全面融合，人类升级为真正意义上的数位人！新时代就要开始了！

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在虚拟的会议桌上，见上图，有一些3D建筑物和一些树木（当然，在现实中是看不到的，这些东西是本套系统作用的关键所在），测试人员可以通过手来移动相应的建筑物或者其他物体（见下图），配合语音和动作与其他人员讨论，从而达到开会的效果。

这套系统由芬兰VTT技术研究中心提供，目前它操作起来很不灵活，存在诸多不便。不过项目负责人Charles Woodward表示系统的开发目前仍处于原型阶段，在将来，他们将投入更多的预算来开发这套系统。Charles Woodward表示，在IBM和Nokia的技术支持下，他们有信心在明年正式推出本系统。

IBM目前参加了几乎所有的虚拟世界项目，展现出一家技术驱动公司远大的眼光。这套虚拟现实系统一旦成熟，能够有效提升使用者的参与度，更加真实的展现人物的动作，从而帮助IBM在商业领域为客户提供更加强大的远程会议服务。笔者认为这套系统的创新之处在于其结合了虚拟现实和虚拟世界，使得虚拟世界的操作模式，得以通过虚拟现实设备来使用，简单的说，就是通过各种动作捕捉设备，将现实实时投射到虚拟世界当中，这完成了一个相当大的突破。当然，这仅仅是对该应用成熟后的评价，至于实际的效果如何，还取决于各种因素，笔者没有试过，因此需等待未来正式上市时方能知晓。

项目网站：http://virtual.vtt.fi/virtual/proj2/multimedia/index.html (英文)

问题是，高端市场仅占当前游戏市场的2%——PS3、Xbox 360，及主流PC均计算在内。所以在商业上较难抉择：你当然可以按Crytek的路子走，在游戏画面的某些方面把我们踩在脚下，但同时也要牺牲一大块市场。

问：因为你没办法在PS3之类的平台运行该引擎（原文如此，非索黑）。

答：没错。因为他们所取得的某些成果从概念上就不适用于主机平台的性能水平。无论你怎么缩水，也没办法塞下。

你可以把分辨率降低，舍弃某些材质，这样能把系统需求降到原来的三分之一；但想降到十分之一是不可能的——你不能把一部按10倍细节水平设计的游戏缩水十倍还指望它在主机上的画面表现还过得去，这样做只会比那样原生主机作品看上去糟糕得多，所以他们在系统需求方面弹性不足。

问：展望未来，你认为要想让计算机实时生成电影般写实的画面，还得等多久？

答：对于这个问题要分两个方面。首先，这纯粹是一个运算能力问题，比如要实现全套实时光照计算，外带完美的反锯齿处理，得到与电影并无二致的静态及动态画面。

我们距离这种毫无妥协的实时效果只有九百九十九步了（已经走出了第一步），有生之年一定会看到。这完全取决于摩尔定律（每年计算能力翻番），大概十到十五年就能达成，听上去并不遥远，到时候我们就能以照片实感营造虚拟世界，这听上去挺瘆人的。

但同时还有一个不那么容易解决的问题，那就是模拟人的思维活动及行为表现，比如动作、交互行为、对话等等，当今游戏业在这方面还很稚嫩。

代表此领域业界最高水准的作品比如Valve的《Half-Life 2》资料片，Epic的《战争机器》，或是Bungie的作品，与人类演员或由人扮演的电影相比都显得太假了，皆因人物举手投足间破绽太多所致。

我们模拟角色面部表情时一般用到十余块骨骼及表情肌就不错了，而现实生活中你会动用上千块，我们势必要发展到这一步，掌握这些产生丰富细节的事务，而我们离这个境界还差得远。

不幸的是，这个境界并非靠堆晶体管就能达到，即便我们已拥有超级计算机也还是无法解决此问题，因为我们在理论上没有突破，我们并不清楚大脑怎样工作，当然也不知道该如何去模拟。

以上为Tim Sweeney访谈节选，注意这里讨论的是“计算机实时生成”，动作捕捉显然只是权宜之计。

受试者正在用大脑信号驾驶汽车

系统反馈信号

汽车左转、加速、右转状态

一名男子头戴一顶特殊的帽子，一条导线连接着身旁的仪器。他目不转睛地盯着面前的显示器，屏幕上一辆小车在道路上行驶，驾驶车的正是这名男子。但他并没有手握方向盘，脚踩油门、离合器，而是通过自己对道路状况的判断，把大脑信号传递给电脑，让车顺利躲开各种障碍，自由灵活地行驶在繁忙的道路上……这听起来是科幻小说情节或者科幻电影镜头的场面，就发生在上海交通大学的实验室中。实验主持人告诉记者，这一成果有望在不久的将来上演真实一幕。

记者获悉，上海交通大学博士生赵启斌及其导师张丽清教授成功研发了在三维虚拟现实环境中意念汽车驾驶系统。该系统通过受试者的想象思维来控制虚拟现实环境中的汽车，而不用操纵汽车的方向盘或者控制杆，实现汽车的左右转向和汽车速度的增减，并沿着指定道路的驾驶。该系统实现了自主、异步、自然的新型脑计算机交互原型系统。

20世纪60年代以来，科学家对认知心理学和神经科学进行了大量的电生理学研究，特别是对人脑在各种状态下所产生的特定脑电信号进行了系统的研究。脑-机接口(Brain-computer interface, BCI)便是利用脑电信号实现人脑与计算机或其他电子设备的直接通讯和控制。1970年，美国国防部为了军事目的而资助成立了最早的BCI研究组。BCI技术结合了神经科学、心理认知科学和智能信息处理等领域的最新成果，研究重点在于揭示特定脑思维活动规律，建立脑思维活动的意向与行为之间的关联。直接提取大脑的神经活动，实时翻译成控制命令，来控制假肢、计算机鼠标、键盘、家用电器等，以期帮助那些肢体残疾、脊髓损伤、中风、肌萎缩侧索硬化，以及其他神经肌肉退化的病人，建立一个大脑与外界世界直接交互的新途径，改善他们的生活质量。

赵启斌介绍，研究结果表明人脑思维想象时，会产生很多微弱的脑电信号，不同的运动想象在不同脑区产生不同模式的脑电信号，通过分析脑电信号，可以对人的运动想象类别进行判断。受试者的“帽子”里布满了灵敏的精密传感器，能把思维产生的脑电信号传递到计算机上，计算机通过精密的分析，就能识别这些信号，把人的“意愿”转化为指令，把指令信号发给相关设备，起到控制作用。研究人员利用运动想象意念产生的脑电信号驱动三维虚拟环境下汽车沿着指定道路的平稳行驶。

这一研究工作的创新之处在于建立了一种新型的非侵入式运动想象BCI 原型系统，来实现更加复杂的实时控制任务(如驾驶汽车), 不仅采用了运动想象的类别(如想象左、右手、脚)来控制汽车方向盘的转动方向, 并且利用特定想象任务的持续时间来定义相应控制命令的强度, 并用来控制连续变化的方向盘转动角度。因此用户可以通过想象任务来调整方向盘角度, 并且可以加速或自动减速，从而能够自主驾驶汽车。相对于传统BCI中两种或三种离散控制命令, 本系统具有更加精细与平滑的控制能力。在此基础上，该BCI系统采用了灵活的异步操作协议使受试者能够通过多种不同的运动想象任务来自主连续地控制汽车的行驶。解决了基于脑电信号脑计算机交互的几个关键问题，包括自主、异步操作模式、快速状态检测、连续控制与反馈等。研究受到了国家“973计划”(编号: 2005CB724301)与上海市科委科技创新行动计划资助。

有关专家认为，该项研究对理解大脑认知过程、智能信息处理有重要的理论意义，对研发处理高度复杂数据的新型信息感知技术、模式识别技术具有重要的价值。对挖掘人类认知潜能、研发残疾人和老年人自理自助系统、特别是对认知障碍疾病的康复等问题具有重要的应用前景，并具有极其重要的社会意义。新型的脑计算机接口也可以应用于汽车安全驾驶系统、残疾人轮椅控制、高危险性警觉度评估、情绪分析等领域。

来源/cnbeta