VR技术：是改变世界的重要产品还是科技的昙花一现

周昌印：《黑客帝国》是1999年上映的，在非常短的时间，它的票房达到了4.6亿美金，这个高度，在1999年的时候是非常厉害，它的重要性，其实远超过它的票房，有非常多的人，他是因为这部电影，了解了VR，因为这部电影，去喜欢了VR，其中也包括我自己。看到这张照片，可能有些影迷就知道这是哪部电影，在这部电影里面，人们在梦境跟实境中穿越，甚至在梦境与梦境中的梦境之间的穿越，而这个陀螺是一个小小的一个工具，帮助人们分辨哪些是梦境，哪些是实境。这部电影《盗梦空间》，2010年上映，票房8.2亿美金。

周昌印：如果你小心仔细的去看这些电影，你会发现，当VR发生的时候，经常也会伴随着人工智能AI的事情，比如说在其虚拟世界里，你会看到很多故事，是关于人造人，跟自然人之间的一些故事，那VR跟AI是非常紧密关联的两个概念，基本上你看所有的科幻片，里面都会有VR的场景，VR的元素。那为什么人们对VR的题材这么感兴趣？那这个题材为什么常盛不衰呢？中间其实很大的一个原因是VR跟AI涉及了人类两个非常深刻的问题，第一个问题是我们在哪里？我们是什么样一个世界，这是什么样一个世界，在之前，我们有两个工具，一个是物理学，一个是哲学或者宗教，来研究这个世界，在计算机诞生之后，我们有第三个工具，用计算的方式来研究这个问题，它用计算的方式，去模拟一个世界。

那人工智能也是一样，人工智能是我们掌握的新的一个手段，去了解人的精神，就是说我是谁，人类是个智能的一个生物，什么是智慧？那这是一个很重要的研究的话题，那之前我们基本上通过生物学、通过哲学、通过宗教的方式，来研究这个问题，但计算机发明之后，我们就通过一种计算仿真的方式，来研究这个智慧。让我们重新去反思什么是智慧，人跟机器的差别是什么。

VR跟AI两个都有非常长久的历史，从计算机出现之后，都经过了好几次的非常高峰、低谷、起起伏伏，有很多的进展，从1950年到1960年这个阶段，相当于是VR的早期跟AI的早期阶段。在VR这边，出现了很多非常简陋的机械的或者电子的一些模拟器，在AI这边，出现了最早的感知算法。那到了1980年左右，那VR开始应用在很多的飞行模拟器，帮助训练飞行员，包括产生一些新的游戏机，让人去玩这个VR的游戏。而在AI那边，我们出现了多层的感知网络，那一直到2010年这个年代，那这两个领域VR跟AI，都有非常非常大的一个突破，在VR这边，出现了很多普通消费者可以承受的小型的VR头盔，可以让很多人去尝试什么是VR，在AI这边，因为深度学习的突破，使AI在很多领域开枝散叶，所以你会发现VR跟AI，像是两个相互交织的一个波浪线，在过去的60年里起起伏伏。

那背后一个原因，当然是刚刚说的，它是两个都是人类对比较重要问题的一个追求，人们不会停止，在另外一方面，是因为这两个话题，它都有共生共长的土壤，那一个它需要强的计算力，第二呢，它们都需要海量的数据，第三他们需要很好的连接线，因为它们两个都是用计算仿真的方式，来研究一件事情。无论什么时候，计算力、数据量，跟联通性有提高的时候，这两个领域VR跟AI就会迅猛地发展。

VR是新媒体 被认为是终极的人机界面

解说：去年十月，Facebook创始人扎克伯格坐在自己硅谷的办公室里，戴上VR眼镜，到访了刚刚被飓风袭击过的波多黎各，不过他通过卡通形象，讲解救灾行动的视频一经传播，饱受批评，后来批评也专门做了公开道歉，抛开由这段视频引发的争议不说，它倒是也让我们看到了VR技术应用的一些雏形，那么VR到底是什么？又能干什么用呢？我们且听虚拟现实与人工智能科学家周昌印博士继续解析。

周昌印：VR到底是什么？VR不就是个头盔吗，还是VR就是个游戏的平台呢？但其实，如果你仔细想的话，VR从一个角度，它是一个新的媒体，从最早用文字，到后面用图像，到后面用视频，再到VR，人们对事情表达的表达力上越来越强。比如说你用文字去描述北京很漂亮，就说哇，北京好漂亮，感觉就差不多比较单薄，如果你有图片，你可以拍一个非常漂亮的北京的图片去讲北京好漂亮，然后你可以拍视频的话，你可以更加动态地描述更多信息。那到VR的话，就相当于是我就不描述，我就相当于直接把用户放到北京，让他自己去看这件事情。

那如果从这个角度考虑，VR其实有很多的应用，比如说你可以拍一个VR的电影，让人可以设身处地的去看一下故事，会有一个新的，用VR讲故事的方式，也可以在手术室里面，把整个手术的内容拍下来，对没有进手术室机会的人来说，他可以去尝试，去学习手术室里面发生什么样的事情。那对新闻来说，这就更加有意思，不再是让观众去看简单的画面，而是你可以让用户真正到事件的现场，去看发生了什么事情，那最后有很多公司，会用它来做一些营销，来做一些品牌的建设，那这是一个方面。

那其实可以从另外一个方面去理解什么是VR，VR是一个新的人机界面，最早计算机发明的时候，会有打孔机，用作来做输入输出，那后面有了键盘，有了鼠标，有了显示器，到2010年左右出现了触摸屏，触摸屏是个很大的一个飞跃，因此智能手机之类的变得非常非常成功，那VR很多人相信，会是下一个人机界面。随着这一代的成长，人跟机器的交互，变得越来越自然、越来越高效。

那VR为什么很多人认为它是终极的人机界面呢？因为在VR里面，理想上你跟VR跟机器的交流，是通过你最自然的头部的转动，手势，前后走动，是个很自然的方式跟计算机做交流，那这个东西其实从很多人看来，是VR最重要的一个属性，因为它是个新的人机界面，它可以把人在不同的地方连接在一起，甚至把不同时空的人连接在一起，甚至可以把一个人连接到一个虚拟的世界里面去，那这其实是VR最厉害的地方，虽然现在在市场上并没有很多人在做这件事情，但是这是很多做VR人的愿景。

其实很多人会希望，虽然你经常给家里人打电话，但有时候你就想跟他在一起，那VR可以就是如果实现的好的话，给人这种身临其境，跟你家人在一起的感觉。但对于一个新的事物，很多人会有不同的理解，不同的期望，不同的判断。因为这个不同的判断，有些人会认为这是一个虚幻的东西，有些人认为这是个真实的东西，很多人会依照这个判断来决定，他是不是应该投身这个行业，对于学生，对于创业者，对于投资人，对于企业来说，他会按照这个判断来决定。要做好更好的判断，你要理解VR是怎么工作的，那VR的难题在什么地方，那它的解法在哪里。

VR最难的就是要欺骗人类的感官

所以我们看一下为什么VR这么难，那VR的工作原理其实相当简单，人跟这个世界交流是通过你的感官，人们经常会说，我们的五感，触觉、视觉、味觉、嗅觉、听觉，但其实人的感官，远远超出这五个，特别在VR里面，有另外的感官，叫做运动感知，其实非常重要，它在人的内耳里面，人的内耳朵前庭，它可以感知你的身体的体位，可以感知你运动的加速度，那这个东西在VR里面是相当重要的，所以如果我们围绕这六个感官，来讲这个VR的话，其实对人来说，人是接受这个六个接口的信息，人的大脑处理了这个信息之后，产生了对这个世界的一个理解，所以如果你改变了这六个接口的输入，那你就可以在人的脑子里面，形成另外一个虚拟的一个世界。

所以这个东西，有些人听了，可能你会觉得不舒服，你是在欺骗人的感官吗？但其实人们一直在做这件事情。因为中间的听觉，当每个人戴耳机的时候，其实你的耳机是给了你一个虚拟的信号，它不是你周围的是真正发生的事情，而是一个电子的信号传过来，它变成一个声音传到你耳朵里面，这跟现在的VR其实是一模一样，只不过它对付的不是你的视觉，而是你的听觉。但是为什么我们不把这个耳机当作虚拟现实呢？因为对人来说，人的大脑大部分信息，80%到90%，都是通过视觉来传入的，只有你把视觉这个欺骗了之后，你才能真正地做到虚拟现实的效果，所以说眼见为实，你必须欺骗到人的眼睛。但欺骗人的眼睛非常难，因为人的眼睛非常精密，非常非常挑剔。

比如说人类正常的人的眼睛，在他视网膜的中心每一度他可以看到60个象素，这是什么概念呢？就是如果你考虑360度的话，他大约是20K的分辨率，我相信这里没有人看过任何20K的视频。因为这个视频并不存在，人的眼睛是非常非常高清的，考虑现在市场上的你可能买到可能有些朋友这边试过一些VR的一些内容，那大部分的人在看到VR的内容，它分辨率大约是1080P。1080P如果你转换成视力表的话，它大概就是0.1的视力，就非常非常糟糕，就是说你可能看不见很多东西，但人眼睛的视力正常人2.0的话，他可以看到这里，所以它中间的差距何止十倍，不仅如此，人眼睛有很多其他挑剔的地方，比如说人眼睛会有对焦，对焦有两种方式，一种通过你的晶状体来对焦，还有一种是两只眼睛的一个聚焦，那这两种对焦方式要一致，否则呢你的眼睛会觉得不舒服。另外人的眼睛对图片的失真非常非常敏感，配过近视眼睛的人都知道，就是第一次你配完眼睛你会发现很不舒服，世界好像变形了，特别是眼角的地方。然后你多戴一会儿你可能就会头晕，那这其实也是VR里面头晕的来源之一，因为人的眼睛对这个图像的变形非常敏感。人的眼睛对图像的刷新率也非常敏感，如果你刷新率不够高，你转头后发现这个图像会抖动。图像一旦抖动，你就会晕。

刚刚说到人还有第六感，运动感知，当运动感知跟你看到的图片的视觉的运动不一致的时候，那你就会有晕车的感觉，那这也是VR里面非常难的一个问题。所以晕眩从一个非常直观的理解就是人的大脑觉得你给我东西太假了，它就有一个反应就是说很晕。因为人脑其实是非常精密的一个仪器，你随便改变它的输入的话，它会觉得如果输入不够真它会有些异常的反应出来。所以晕眩其实现在VR发展最重要的一个问题，怎么样解决这个问题，那这个问题最终的原因是VR需要非常大的数据量，它需要非常大的计算量，那现在的很多平台CPU或者它的网络，没法支撑这么大的计算量跟数据量。那你当然可以等这个CPU变得越来越快，有摩尔定律，基本上每年60%的增长的速度，在互联网的网速上，也有尼尔森定律，尼尔森定律基本上是说你互联网的速度每年增长50%，听上去非常快，但是远远跟不上VR对这个数据跟计算量的要求。所以答案只能会在算法的设计上，做过软件工程，做过算法优化的人可能会知道，一个有话好的算法跟一个没有有话好普通的算法，它之间的效率会差非常多。可以有一百倍甚至一千倍的差别，在过去的三年里面有很多新的算法被设计出来，让VR的系统变得更高效，可以做到更少的眩晕，需要更少的数据量。