VR編年史：百年探索，盛于今朝

如今HTC Vive和Oculus Rift這些虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的越來越受歡迎，同時(shí)也有更多的人開始嘗試這種近年來飛速發(fā)展的技術(shù)。往日這種只能在科幻小說里看到的技術(shù)也漸漸進(jìn)入了消費(fèi)者的日常生活中。但對于大部分消費(fèi)者來說，無縫全沉浸式的虛擬現(xiàn)實(shí)世界還有些遙遠(yuǎn)，畢竟半沉浸式的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還只是在最近今年發(fā)展起來的。

可能有人會(huì)好奇：虛擬現(xiàn)實(shí)起源于哪里？

1900年之前的那個(gè)時(shí)代當(dāng)然沒有類似的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，但現(xiàn)代視覺技術(shù)的基礎(chǔ)就是在19世紀(jì)中葉發(fā)現(xiàn)的，發(fā)明家查爾斯·惠斯通創(chuàng)造了一種設(shè)備，人類大腦能將看到的兩張不同的圖片融為一體，這種設(shè)備就是利用了這種技術(shù)，讓人的兩只眼睛看到不同的圖片，從而產(chǎn)生立體效果。

惠斯通的設(shè)備利用了大腦的深度感知，通過二維的圖片就能產(chǎn)生深度和沉浸效果。盡管和現(xiàn)代的各種設(shè)備相比，這種18世紀(jì)的“古董”非常原始，但如今的Google Cardboard和其它移動(dòng)手機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示都是利用了相同的原理產(chǎn)生深度效果。

在20世紀(jì)之前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是利用一些光學(xué)原理，但在此之后，發(fā)明家開始設(shè)計(jì)一些更加復(fù)雜的虛擬現(xiàn)實(shí)及模擬設(shè)備。1920年，世界上出現(xiàn)了第一種大規(guī)模使用的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)——飛行模擬。

1929年，愛德溫林克發(fā)明了第一款飛行模擬器，被稱作“Link Trainer”或“Blue Box”。這種飛行模擬器通過控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)來模擬飛機(jī)，幫助飛行員在駕駛真實(shí)飛機(jī)之前體驗(yàn)?zāi)M的飛行經(jīng)歷，從而加快訓(xùn)練過程。在第二次世界大戰(zhàn)期間，大約有50萬名飛行員使用了林克的發(fā)明。

1950年開始，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備開始初具雛形，擁有與如今的產(chǎn)品相類似的外觀。斯坦利小說里語言的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡很快就實(shí)現(xiàn)了，第一款頭顯設(shè)備誕生于1950年到1960年期間。

電影攝影技師莫爾頓·海利希曾描述過一種名為“Experience Thearte”設(shè)備，它能為觀看者提供沉浸式的觀影體驗(yàn)。1962年，海利希公開了他當(dāng)初構(gòu)想過的設(shè)備雛形，名為“Sensorama”。Sensorama上配備了5部短片，這項(xiàng)發(fā)明能同時(shí)為觀眾帶來視覺、聽覺、嗅覺和觸覺方面的體驗(yàn)。

1960年，海利希為其3D播放器Telesphere Mask申請了專利。Telesphere Mask可以說是頭顯設(shè)備的鼻祖，盡管它不具備運(yùn)動(dòng)追蹤功能，而且是純機(jī)械式的（它無法連接到電腦上）。

1968年，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之父伊凡·蘇澤蘭和他的學(xué)生鮑勃·斯普勞爾創(chuàng)造了第一代沉浸式的頭顯設(shè)備，這也是第一款具備運(yùn)動(dòng)追蹤和計(jì)算機(jī)連接功能的頭顯設(shè)備。和現(xiàn)代的頭顯相比，它的觀看體驗(yàn)非常簡單，而且這個(gè)設(shè)備十分笨重而不得不被固定在天花板上，因此它也被起了個(gè)有趣的名字——“達(dá)摩克里斯之劍”。

哪怕這款設(shè)備十分原始，但它也具備了革命性意義，因?yàn)樗鼮楝F(xiàn)代運(yùn)動(dòng)追蹤頭顯打下了基礎(chǔ)。

在這個(gè)年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)步也非?？臁．?dāng)時(shí)出現(xiàn)了最早的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲和虛擬現(xiàn)實(shí)場景（盡管和今天的虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容相比，它們非常簡陋），如今廣泛利用的術(shù)語“虛擬現(xiàn)實(shí)”（virtual reality）就是出現(xiàn)在80年代。

1978年，一支麻省理工的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種早期的超媒體系統(tǒng)，名為“Aspen Moviemap”，它能讓用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)世界里環(huán)游科羅拉多州的阿斯彭地區(qū)。這個(gè)項(xiàng)目簡單地模擬了這座城市，它共有3種模式：夏季模式、冬季模式和多邊形模式。前兩種模式主要通過攝影實(shí)現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)成員走遍了這座城市，拍下了所有能拍到的景物。多邊形模式就是以一種粗糙的3D模型來展示這座城市。

VPL的聯(lián)合創(chuàng)始人杰倫·拉尼爾因?yàn)閯?chuàng)造了“虛擬現(xiàn)實(shí)”這一詞匯而出名。VPL最終將Data Glove授權(quán)給了Mattel，后者利用這種技術(shù)為任天堂娛樂系統(tǒng)（NES）創(chuàng)造了一種并不算成功的Power Glove配件。盡管Power Glove并不受歡迎，使用起來也很困難，但它算是最早一款價(jià)格比較低的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，并試圖通過游戲、電視和電影來吸引自己的用戶群體。

對于虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)而言，1990年到2000年這段時(shí)間非常有意思：大量的公司開始著手打造虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，但沒幾家能獲得商業(yè)上的成功過。但這些設(shè)備中使用的技術(shù)造就了我們現(xiàn)在的虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯（包括Oculus Rift和HTC Vive）。同時(shí)出現(xiàn)了第一款比較便宜的消費(fèi)級頭顯，而第一款具備頭部追蹤功能的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備也問世了。

第一代消費(fèi)級虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備誕生于1990年，這些設(shè)備的外觀和如今的產(chǎn)品也比較相像。1991年，電視游戲巨頭世嘉推出了Sega VR頭顯，它配備了LCD屏幕、立體耳機(jī)和一個(gè)簡單的慣性傳感器（能簡單地進(jìn)行頭部追蹤），這款設(shè)備主要被用于街機(jī)上。

Virtuality集團(tuán)在同年推出了一款多人聯(lián)網(wǎng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。通過它玩家能和朋友實(shí)時(shí)地玩游戲，這個(gè)系統(tǒng)的延遲很低（不到50毫秒），同時(shí)擁有3D的立體視覺效果。

任天堂在1995年推出了Virtual Boy，這也是第一款能播放3D圖像的移動(dòng)游戲控制器。但這款設(shè)備因?yàn)椴皇孢m的游戲體驗(yàn)、兩色（紅黑）的游戲畫面以及匱乏的軟件支持，成為了一個(gè)完全的失敗品。它于1996年停產(chǎn)，但它也能算是移動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的先驅(qū)。

21世紀(jì)以來，虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域在硬件和軟件方面都實(shí)現(xiàn)了不少突破。高像素的顯示屏和多向運(yùn)動(dòng)檢測技術(shù)已經(jīng)被運(yùn)用到各大新式的頭顯設(shè)備中，最新的游戲及聲音引擎給虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)者帶來了更多工具以打造更多內(nèi)容。

2007年，谷歌推出了街景功能，用戶可以在谷歌地圖上看到現(xiàn)實(shí)世界的場景。到了2010年，這項(xiàng)服務(wù)里出現(xiàn)了3D立體模型。谷歌街景可以算是最早使用360度環(huán)繞媒體的服務(wù)之一，這也標(biāo)志著虛擬現(xiàn)實(shí)正在進(jìn)入各行各業(yè)。

2010年，帕爾默·洛基推出了Oculus Rift的初代原型，盡管它只具備了頭部旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的追蹤功能。但它的90度視角也是轟動(dòng)一時(shí)，也許你很難想象Oculus已經(jīng)7歲了吧。

2013年游戲巨頭維爾福發(fā)現(xiàn)了一種方法，能通過低余暉顯示技術(shù)來減少虛擬現(xiàn)實(shí)中的延遲和漏光。它公開了這種技術(shù)，Oculus以及其它廠家都將這種技術(shù)運(yùn)用到了自己的顯示屏中。

2014年，市場里出現(xiàn)了不少移動(dòng)頭顯設(shè)備。維爾福推出了Steam Sight原型，也就是其現(xiàn)今產(chǎn)品的雛形。Facebook以20億美元收購了Oculus，當(dāng)時(shí)這家公司在Kickstarter上完成了眾籌，所需發(fā)送的貨物還沒有全部到達(dá)支持者手中。

2014年，索尼公開了Project Morpheus，也就是如今的PSVR。這可以說是目前推廣程度最高、人氣最火的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，而索尼也正在進(jìn)一步開發(fā)相關(guān)的軟件和游戲。

2014年，谷歌推出了Cardboard，用戶可以通過智能手機(jī)來進(jìn)行立體圖像的DIY。這可以算是體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)最廉價(jià)也是最簡單的方式，你只需要一部能運(yùn)行虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的智能手機(jī)即可。

2014年，F(xiàn)OVE推出了第一款眼部追蹤頭顯。在Kickstarter上，它只用了四天內(nèi)就完成了25萬美元的眾籌目標(biāo)，最終籌資總額為40萬美元。這家公司的頭顯旨在減少多余的頭部運(yùn)動(dòng)，從而降低模擬器的處理負(fù)荷。

2015年2月，維爾福和HTC推出了Vive頭顯及其控制器，它采用的技術(shù)能在單個(gè)房間內(nèi)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)追蹤。這款設(shè)備也算是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的領(lǐng)跑者之一。

2016年，越來越多的公司進(jìn)入了虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，其中不少專注于研發(fā)精確的HRTF音效定位算法和立體聲技術(shù)。如果想要獲得最優(yōu)的沉浸式體驗(yàn)，高像素的顯示屏和精準(zhǔn)逼真的音效同樣重要，比如OSSIC就推出了OSSIC X耳機(jī)。

展望未來

除了HTC、Oculus和索尼，還有其他虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的先驅(qū)也在開發(fā)更多的沉浸式技術(shù)，以求創(chuàng)造更多精彩的虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容。它們有些在打造虛擬現(xiàn)實(shí)社交平臺，有些在開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)游戲和視頻，也有公司在幕后開發(fā)游戲和聲音引擎，為開發(fā)人員提供工具，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)進(jìn)步。