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vr眼镜的工作原理(vr眼镜的核心部分是什么)

来源:原点资讯(www.yd166.com)时间:2022-11-20 04:38:59作者:YD166手机阅读>>

vr眼镜的工作原理,vr眼镜的核心部分是什么(1)

文·姜昊骞

波兰科幻大师斯坦尼斯瓦夫·莱姆(Stanislaw Lem),2021年正好是其诞辰100周年,波兰众议院将该年定为“莱姆年”,并举办了多场纪念活动与研讨会。同时,国内从2021年开始陆续推出了莱姆的科幻作品中译本,包括刚刚上市的《技术大全》。

莱姆本人表示:“《技术大全》是我所有这些论述性作品中唯一满意的一本。这本书已经活了下来,而且依然很有生命力。”这不仅仅是因为他的诸多预言都已经应验,比如VR、互联网、搜索引擎等;也不仅仅是因为它为科幻作家提供了一部方便的硬核设定集。

与试图解答一切神学问题的《神学大全》不同,《技术大全》试图以控制论为基础窥测无限的未来,为打破科学发展的“信息壁垒”提出唯一可能的路径。

写于60年前的VR技术路线图

《技术大全》是莱姆撰写的一部未来学著作。作者在前言中说本书三易其稿,表明目的是:“建造一座理性之塔,使人获得无限视野的书,才不致经历和那位谈论《圣经》的前辈相同的命运。”

此处“谈论《圣经》的前辈”,指的是中世纪经院哲学家托马斯·阿奎那(Thomas Aquinas)的《神学大全》。显然,莱姆认为阿奎那的思想早已过时,在他出版《技术大全》的1964年不再具有现实意义。

vr眼镜的工作原理,vr眼镜的核心部分是什么(2)

尽管莱姆自称对个别技术的机制“不是特别感兴趣”,但检验一部未来学著作成色的基本标准就是,它给出的前瞻性预测是否在足够远的未来应验了。莱姆本人对这个标准并不排斥。

1991年,他充满自豪地指出,自己当年的诸多预测在30年后实现了,首先就是所谓的“幻影机器”,也就是现在的虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)。

他对幻影机器的论述在全书的第六章,“幻影术”。下面是他在1964年写下的原文:“这个人的大脑将会与一台机器连接起来,这台机器将一股股嗅觉、视觉、触觉或其他刺激输入大脑。于是,他将会站在金字塔顶端,或者躺在2500年环球小姐的臂弯中,又或者挥舞利剑斩*身披铠甲的敌人……环球小姐会回应他的话语,并亲吻他。他采摘的花朵茎秆会柔软地弯曲起来,敌人的胸口被他刺中后会喷出鲜血。”

这不正是VR游戏中的体验吗?不仅如此,莱姆还设想并描述了今天VR眼镜的基本原理,他称之为“反眼睛”。这种设备附加在人的肉眼上,向眼睛发送信号,同时允许眼球自由转动和调节,否则便与观看预设好焦点的3D电影无异。

事实上,在2021年的Facebook Connect大会上,Facebook母公司Meta的XR(包括虚拟现实、增强现实AR与混合现实MR)部门主管安德鲁·博斯沃思(Andrew Bosworth)表示,眼动追踪依然是VR技术发展的一大障碍。

莱姆并没有止步于此,甚至表示这并不属于真正的幻影术,而只是为了方便读者理解而给出的一个小小实验。在他看来,幻影术的意义是“创造出没有出口的情境,让人无法离开虚构世界,回到真实世界”。当然,这并不意味着一个文明集体进入幻影世界,再也无法醒来,因为那等同于自*,或者像电影《黑客帝国》中那样沦为另一个文明的奴隶或饲料。

他的意思是,成熟的幻影机器不能让体验者时刻意识到自己是在假扮,随时可以退出,就像小朋友在迪士尼乐园随时可以摘掉米老鼠耳朵,或者小伙子在剧本*体验馆中随时可以脱掉汉服一样。

换句话说,他要营造“浸没式体验”。除了设备本身以外,莱姆认为脚本设置与互动机制同样关键。程序就像笛卡尔《第一哲学沉思录》里那只全知全能、专门骗人的恶魔一样。它总能预判体验者的预判,在体验者即将掀开幻影的帷幕之际及时挂上新的帘子,或者在体验者自以为回到现实世界时,用飞碟轰炸城市的场景“提醒”体验者。

时至2022年,上述内容大体上已经实现了。尽管一些锦上添花的小功能尚无成熟产品,比如增添视觉以外的其他感官体验,乃至在合理范围内调整体验者呼吸到的二氧化碳浓度。但考虑到莱姆做出预言后60年间VR技术的出现与发展,似乎并没有理由认为他的预言必然会落空。

正确预测一种特定技术的原理、体验和应用已经并非易事。跨越区区几十年的成功,确实会让莱姆感到高兴,让他有底气鄙视那些“内心认为这(一旦发现自己的预言失败,就提出一大堆新预言)不过是谋生手段”的未来学家,但对他追求的“无限视野”还差得太远。事实上,在勾勒出大致的技术原理后,他屡屡急不可耐地踏入传统上属于哲学的领域。

例如,他提出了心智哲学中的一个重要命题:“一切知识来源于感觉经验(或者说,在幻影术中,来源于神经刺激),但神经刺激与情绪或者智力状态之间没有明确的决定关系。”这意味着,即使让一个人在幻影机器中体验鳄鱼,他也不会真的具有鳄鱼的意识状态。有时,他会被这样“旁逸斜出”的思考带得太远,以至于要因为偏题而向读者道歉。

看到预测应验是一种如释重负的体验:终于能直接看懂,看懂就能跟别人宣扬的东西了!对我来说,这种体验出现在第六章。但我内心里也知道,开头几章的内容非看不可。那些内容只读一遍留在头脑中的印象,就像用鹅卵石砸在坚硬水泥地上的坑一样深,但不仅为相对易懂的技术展望提供了背景,也是阅读《技术大全》唯一能够增长见识的途径。

用黑箱打破信息壁垒

莱姆并非凭空展望未来,而首先是试图依赖两个参照物:一个是生物演化,因为它是“唯一我们能接触到、提高复杂系统调控与内稳态的过程”;另一个是更先进的外星文明,正如一个年轻人通过观察他人来窥测自己的未来。

生物演化与技术演化有许多相似点。在他的时代,电视机的兴起不仅压缩了收音机的份额,也促使一批“特化”收音机型号诞生,比如小型化收音机和具备录音功能的收音机,由此开枝散叶,形成“侧面分支”,抢占新的“生态位”。

如果他看到收音机如今主要以智能手机的“收音机”功能存在的话,或许可以用“内共生”来形容。也就是线粒体和叶绿体本为独立的细菌,后来演化为真核细胞的细胞器。顺着这样的类比走下去,足够产出许多篇精彩的科幻小说。但对莱姆来说,这样的类比充其量是“科普”,也就是向大众阐释现有的科学知识,对展望未来是无用的。

同理,他也没有抓住生物演化的一些不可思议的特征,从而得出“技术发展的未来是生物学”,或者“人类不可能设计出超复杂机器”这样形同信仰的断言。相反,他认为这是一个虚假的非此即彼困境。因为人类目前只了解两种系统,一种是极为复杂的生命体,一种是比生命体简单得多的人造机器,于是我们往往会“忽略旨在达到平衡的系统中会逐渐出现的法则”,也就是复杂度逐渐提升的自组织系统。由此涉及到了他的一个核心主题:控制论。

但在深入这个话题之前,莱姆将目光投向了太空。他没有描述任何一种外星人可能的样子,更没有揣测外星文明与人类文明的接触。他的出发点相当令人失望:截止到他写作的年代,人类还没有发现任何能够证明外星人存在的直接证据。

遗憾的是,这一点至今依然如此。人类没有在宇宙中发现不可能自然形成的“奇迹”,比如戴森球一类的星际工程。莱姆承认,遐想外星文明无可厚非,甚至是一个“合格的20世纪下半叶的人”的必备素养。但为了提出真正具有建设性的设想,他将视线收回了地球。

人类科学知识发展的基础,是学者与学科的相互交叉,这就需要科学传播能力的指数级增长,其表现之一就是期刊数量、论文数量在20世纪的飞速增长。但科学传播能力不可能无限增长,于是科学就会陷于停滞,莱姆称之为“信息壁垒”。“科学会因为无法吸收涌向自己的信息而大崩溃。”他预计这种状况会在“距离我们今天(1964年)三十年到七十年的未来”发生,也就是1994年至2034年。

真正具有开创性意义的是他提出的解决方案:完全重构科学。不再是利用人类科学家或人工研究机器来获取和传播信息,而是从自然中直接“提取”信息,无需经过大脑,然后借此实现信息演化。实现这一点的关键是控制论装置“黑箱”。黑箱是纯粹的输入-输出机器,能够回答问题,但没有人能够理解其构造。黑箱可以存在于各个层面,从调节单个钢铁厂的生产参数,到调节整个社会的统治者黑箱。

值得注意的是,黑箱并不是全知全能的预言家,正如自然演化虽然有走向稳定的自组织趋势,却并不会赋予任何物种或个体完美的性状。莱姆的黑箱,与美国科幻作家阿西莫夫(Issac Asimov)的“心理史学”形成了极端的对比。心理史学是现代工程学思维发展到极致的成果,通过无比庞大的统计学方程式来推算未来的进程。莱姆的黑箱则激进得多,必须放弃对算法的执念才有希望形成真正复杂的系统。唯有在这个意义上,人类才“不是模仿(自然)的产物,而是要超越其看似无与伦比的完美性”。

波兰科幻大师最知名的著作是《索拉里斯星》,曾被苏联导演安德烈·塔可夫斯基(Andrei Tarkovsky)翻拍为电影《飞向太空》。自1964年出版以来,《技术大全》已被翻译为8门语言。

美国哲学家与诗人尤金·撒克(Eugene Thacker)评论道:“在《技术大全》中,莱姆向我们展示了科幻小说作为一种研究方法的可能性,这种方法使得未来和过去一样脆弱,其间时而摇摆不定的、‘魅影学’的现在却总是近在咫尺。”

中国科幻小说家刘慈欣曾称赞莱姆:“有着非常了不起的想象力,是真正独一无二的。他的作品对人和宇宙的关系有着更深刻的描述,与美国的科幻小说相比,在文学上也更为精致,有着更为深远的意境,也给人带来更多的回味和思考。”

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