源自電子娛樂，虛擬實境技術應用前景巨大
虛擬實境技術是上個世紀 90 年代的典型的「霧件」技術之一（Vaporware 意為「霧件」是指遠在開發完成前就開始作宣傳的產品，而且很有可能不會面世），但是虛擬實境設備製造商 Oculus 憑藉一己之力將虛擬實境技術從上個世紀的飄渺概念中搬到現實中來。Oculus 公司在 2012 年全球電子娛樂展覽會正式推出了其虛擬實境頭盔顯示器產品 Oculus Rift，鑒於電子遊戲成為追逐潛在虛擬實境應用的熱門行業，Oculus 公司選擇在電子娛樂展覽會上發佈 Oculus Rift 並不出乎意料。在 Oculus 卷起的第二波虛擬實境普及的浪潮中，電子遊戲行業已經獲得業界主流的關注並獲得了不少投資資金。
正像 Oculus 公司將 Oculus Rift 虛擬實境頭盔顯示器產品稱為「智慧手機戰爭的『和平紅利』一樣（peace dividend，和平紅利是一個國家或地區與敵對方結束敵對狀態之後，給該經濟體帶來的額外好處」），其他行業在虛擬實境遊戲的蓬勃發展中也獲益不少。全球各行各業的創業人員都在積極探索迎合虛擬實境頭盔顯示裝置的創新技術產品及服務，這其中包括精神理療、特殊兒童教育、太空探索、豪車虛擬試駕、虛擬遊覽甚至虛擬實境電影等。虛擬實境遊戲或許能從虛擬實境這座金山銀礦中發掘很多財富，而其他非遊戲行業的虛擬實境技術應用在未來也能從中獲得長期發展。
當 Facebook 創始人兼首席執行官馬克·紮克伯格（Mark Zuckerberg）在今年年初宣佈斥資 20 億美元收購 Oculus 時，曾表示「除了應用在遊戲領域之外，虛擬實境技術的應用在其他行業已經取得了一些初步進展，與虛擬實境技術相關的實驗也已展開」。其實早在數十年前，某些行業就開始展開虛擬實境技術的實驗，比如在上世紀 90 年代虛擬實境的概念剛剛興起的時候，就有人開始琢磨如何將當時的虛擬實境系統應用到科研及醫療康復領域中來。
虛擬實境技術在醫療康復領域的應用—沉入式虛擬實境療法
（圖為：南加州大學斯基普·裡佐博士（Skip Rizzo，右）正在通過治療焦慮症和創傷後應激障礙 (PTSD) 的心理療法來觀察病人的反應）
南加州大學創新技術研究所的亞伯特•斯基普·裡佐博士（Dr. Albert Rizzo）表示，「早在上個世紀 90 年代，我的一位腦損傷病人在接受治療過程中很難保持大腦的持續集中活動，但是在休息的時候，我發現他能夠全神貫注于 Game Boy 遊戲機上的「俄羅斯方塊」遊戲，我深受啟發，從而致力於研究治癒腦損傷的數位療法」。在今後數年的醫療工作中，裡佐博士與電腦科學的同仁們共同研究，試圖弄清虛擬實境類比訓練療法能否改善甚至恢復腦損傷患者在現實世界中的生活技能。在歷經了 20 多年的研究之後，裡佐博士認為事實的確如此。
當年在進行腦損傷治療虛擬實境應用的探索中，裡佐博士所採用的技術和設備不僅價格昂貴且說服力也不強。據他回憶，當時用的是售價高達 12.5 萬美元的 Immersadesk 3D 投影系統，而當時第一款虛擬頭盔顯示裝置的售價也有 1 萬美元，顯示解析度僅有 640x480，需要昂貴的 SGI 工作站來處理粗糙的頭部動作跟蹤以及模擬級的 3D 建模。
令人驚奇的是，即便是早期不太「身臨其境」的虛擬實境技術應用的嘗試也足以為患有焦慮症和創傷後應激障礙 (PTSD) 及其他腦部疾病的患者提供大腦全神貫注的治療環境。據裡佐博士會議，1998 年他曾利用當時的虛擬技術來為參加過越南戰爭的退伍士兵進行治療，通過畫面還湊合看的戰場植被、直升機及其他戰爭環境物體虛擬畫面來誘導患者進入初步回憶狀態，然後通過類似于催眠式的語言引導，比如「是不是看到綠油油的水稻、稻田間吃草的水牛以及穿梭于密林叢中的越共士兵」來徹底沉入當時所處環境的記憶深處。在這種環境下，任何適用于該環境的外界刺激都能讓沉浸其中的患者做出符合當時情形的正常反應。如此迴圈反復的誘導刺激，從而説明退役軍人患者逐步恢復逝去的記憶。
即便是在當今的虛擬實境技術下，類比出來的戰場環境在「身臨其境」的真實度方面依舊難以與沉入式心理療法相媲美。但實踐證明，虛擬實境的療法依然是有效的，在對普通的恐懼症以及深度焦慮症上能發揮作用。虛擬實境療法公司 Virtually Better 的臨床心理學家和培訓主管馬拉特•薩諾夫（Marat Zanov）指出，目前已有數百個臨床研究案例顯示，虛擬療法的效果不亞于真實療法的效果。
在今天的技術下，上述的這種將戰場環境類比出來的虛擬療法在真實度上也難以與真實世界中的浸入式療法相媲美，但這種療法確實已經被證明是有效的，至少對於普通恐懼症和深度焦慮症來說能夠發揮一定的作用。虛擬實境療法研究公司 Virtually Better 的臨床心理學家兼培訓總監馬拉特•薩諾夫（Marat Zanov）指出，目前已經有數百個臨床研究案例顯示，虛擬療法的效果至少不低於真實療法。
（圖為：針對暴風恐懼症患者，虛擬實境療法研究公司 Virtually Better 類比出來的一個在家中遭遇暴風雨的環境）
相對於真實療法而言，虛擬實境療法要更加方便和便宜。薩諾夫表示，「以患有焦慮症和創傷後應激障礙 (PTSD) 的退伍軍人為例，我們不可能將他們重新帶回到激戰正酣的阿富汗或伊拉克戰場上，若在以前，醫生通常會使用「想像力引導」法來説明軍人患者重建深藏于當時受到創傷瞬間的戰爭環境。這種辦法效果雖特贊，但是對於精神理療醫師而言就特別費勁，更何況有的時候也會遇到一些想像力方面有問題的患者，這種辦法就無法奏效。有了虛擬實境療法，在引導患者進入回憶狀態時會輕鬆很多。
薩諾夫還指出，虛擬實境療法對於治療飛行恐懼症的患者而言則會凸顯性價比優勢。若是從前採用現實世界的沉入式療法的話，通常需要購買兩張來回機票，患者和醫生各一張。但如果採用虛擬療法的話，昂貴的機票費用完全可以省下來。
就在研究人員數十年來努力證明虛擬沉入式療法的臨床應用價值的同時，虛擬實境技術的又一波浪潮推動這項技術從學術研究領域拓展到更為廣闊的醫療康復應用領域。
Virtually Better 的首席執行官邁克爾·雅各森（Michael Jacobson）表示，「現如今我們將虛擬實境技術的成本降下來，好讓更多的治療師能夠使用。直到去年為止，虛擬實境技術還只是用作科研工具。鑒於該技術在便利性和實用性上有所欠缺且系統搭建成本相當高昂，治療師還無法在為普通民眾實際診療過程中採用該項技術。多虧了諸如 Oculus 之類的公司在虛擬實境技術上的努力，相比 15 年前，現如今人們有著更多更便宜的管道來獲得虛擬技術解決方案」。
裡佐博士認為以 Oculus Rift 為典型的這種價格便宜且品質上佳的頭戴式顯示裝置會得到井噴式發展，而這就為虛擬實境療法走進普通診療所奠定了基礎。早在 2004 年裡佐博士試圖在注意缺失紊亂治療中採用虛擬實境療法，但當時那些心理學專家對此都比較保守，他們認為這種療法太過複雜，不會取得臨床效果。當然主要原因是他們並不瞭解虛擬實境技術，也不願支付 2000 美元的相關技術費用。」
現如今裡佐博士在心理學大會上講解類似的虛擬實境療法時，情況已大有改觀。他表示，「我不必再浪費口水去講解什麼是虛擬實境技術，也不用去說服大家這項技術並非科幻小說裡那麼不靠譜，通過現在媒體的宣傳，虛擬實境技術已經打下了牢固的群眾基礎。現如今大家都在關注該項技術並期待美好的應用前景。
虛擬實境技術在教學領域的應用之—虛擬教室
（圖為：馬修•馬蘭可辛的一個學生正在通過 Oculus Rift 虛擬實境頭盔體驗《泰坦宇宙之旅》的虛擬實境遊戲，全息三維立體環境讓孩子情不自禁伸出手來）
恩内斯特·克萊因（Ernest Cline）的小說《Ready Player One》描述了一個去烏托邦式的未來世界，這裡的幼稚教育通過頭戴式顯示器來實現，其課堂就是由鐳射投影形成的虛擬教學場景。雖然目前我們離這種完全虛擬化的課堂還有很長的路要走，但已經有一些學校和老師在虛擬教學領域先走一步。
澳大利亞維多利亞州傑克遜中學的資訊通訊技術協調員馬修•馬蘭可辛（Mathieu Marunczyn）就是虛擬教學領域先行者，他習慣利用諸如平板電腦和微軟的 Kinect 等電腦設備來説明那些有特殊需要的學生（主要是感官處理有障礙的學生）。馬修在去年的「PAX 遊戲展」澳大利亞站上體驗了一把 Oculus Rift 虛擬實境頭盔，他認為這是確保感官處理障礙的學生聚精會神的上好教學工具。在馬修的課堂上，很多學生都會對標準化的教學環境倍感壓力。
馬修表示，「對於感官處理障礙（SPD）的學生們而言，日常的學校教學活動會給他們帶來難以承受的心理壓力，而虛擬實境技術卻能夠以一種合適的方式營造舒適的環境，讓這些特殊學生駛入內心平靜的港灣」。
馬修表經常讓這些學生們成對成組地佩戴上 Oculus Rift 頭盔，然後讓他們直接去體驗諸如《泰坦宇宙之旅》（Titans of Space）和《藍色大理石》（BlueMarble）之類的虛擬實境遊戲，在遊戲中孩子們往往需要與遊戲搭檔進行對話並交易物品。Oculus Rift 的確是一款教授特殊兒童團隊合作技能的絕佳教學工具。這些孩子在現實環境中的確存在或輕或重的社交和溝通障礙，而虛擬實境遊戲環境則為他們減輕了這種心理壓力，他們在虛擬實境環境中無論是社交還是溝通都表現得要更為簡單自如。在虛擬實境環境中進行團隊合作的感覺的相當酷。
儘管有些人擔憂當前的虛擬實境遊戲頭盔所類比的學習環境太過孤立並且有點反傳統社會的傾向，但是馬修認為虛擬實境技術是提升特殊兒童社會性的一大神器。這些學生不會各自呢喃自語，他們現在通過虛擬實境頭盔自由溝通並聊天，孩子們希望周圍的人都知道自己在做什麼，而在現實環境中，他們完全不會有這樣的表現！
馬修覺得只要孩子們順利表達出心中所想，並對此進行討論，這就已經非常棒了。孩子們在虛擬實境世界中的迷路了幾次，這強烈激發了他們的興趣和好奇心。在他設定得教學環境中，語言技巧和社會化是最為看重的目標。一位孩子的家長興奮地表示，「我兒子回家之後告訴我他竟然在課堂上探索了真實的宇宙，這的確太贊了！」
（圖為：在前任 Ars Technica 遊戲編輯的説明下，馬修第一次體驗到了 Oculus Rift 虛擬實境頭盔）
在過往一年中，馬修已經成為在課堂上推行虛擬實境技術的「傳道士」。他正在考慮嘗試說服 Oculus 公司讓他擔任 Oculus Rift 的產品推廣大使一職，向學校傳達虛擬實境教學的想法。目前，他已經將三台 Oculus Rift 借給了其他老師以供教學使用，這些老師目前也被這種教學效果所折服。
前景雖然光明，不過馬修擔心短期內虛擬實境技術在課堂上的推廣和應用因缺乏高品質教學軟體而遭遇阻礙。由於缺乏高品質教學應用和軟體，學校 IT 協調員在推廣虛擬實境技術上的確遇到了麻煩，銷量一直上不去。的確缺乏適宜的教學內容，很難說服其他老師在教學中採用 Oculus Rift 虛擬實境頭盔產品。
馬修認為問題主要在於 Oculus Rift 目前主推遊戲和電影這兩種娛樂形式，對於商人而言這的確是掙錢的好辦法，考慮到目前很多學校都有引入虛擬實境設備的潛在教學需求，如果有公司重視並樂意投資研發 Oculus Rift 平臺上的教學軟體的話，他們也能獲得巨大的商業成功。
馬修預測，隨著未來幾年教育行業逐步重視在教學中虛擬實境技術，相應的高品質教學類軟體也會孕育而生，一旦這些條件具備之後，整個教育行業的發展將如虎添翼，學生們在課堂上就可「身臨其境」地參觀遊覽美國史密森尼博物館、法國巴黎盧浮宮等全球各地的名勝古跡，通過動態的地球虛擬演示瞭解地球極地冰蓋的消融和湖泊乾涸及其他地質變遷現象，甚至在數學課堂上也可以作為一個輔助工具。數學老師在講解面積和體積的時候，可以利用虛擬實境技術隨手「畫」出一個立體圖像，從不同的角度來觀察立體圖像會讓學生更輕易地獲得直觀感受，從而領會並鞏固知識。虛擬實境技術集工具性和趣味性于一體的教育應用極大提升課堂學習效率。
虛擬實境技術在太空業和電影業的應用
現在讓我們離開教室，來到浩瀚的太空。美國國家航空航天局的噴氣推進實驗室（JPL）已通過實踐證明 3D 虛擬實境場景有助於增強人們對空間關係的理解。JPL 曾將火星車所搜集的火星資料整合到火星表面的虛擬實境模型中，以便航太工作人員通過頭戴式顯示器自由探尋火星表面，這也是吸引公眾關注太空探索的一種有趣方式，此外虛擬實境技術在太空科學研究中也發揮了不少重要優勢。
美國國家航空航天局 JPL 的任務運作創新經理傑夫·諾裡斯（Jeff Norris）表示，「在機構內部，我們『好奇號』和『機遇號』火星探測器團隊成員展開了聯合實驗，相較于用普通任務運作的 2D 圖像進行地圖繪製而言，佩戴頭戴式顯示器的工作人員往往能繪製出更為精准的火星地表地圖」。
（圖為：JPL 視頻顯示，航太科研人員通過人體動作跟蹤系統以及虛擬實境頭盔的結果，利用虛擬實境操作介面來控制機器手臂運動）
（圖為：虛擬實境技術在未來航太空間領域的應用，遠端遙控空間站裡的機器人）
諾裡斯認為，火星地表地圖繪製精度的提升主要得益于本體感知（頭戴式顯示器佩戴者在轉動頭部時，虛擬實境的圖像也能夠發生對應轉動）以及虛擬實境技術所呈現出來的 3D 立體圖像，這些因素對於 JPL 的下一個虛擬實境專案來說至關重要，該專案主要説明航太工作人員通過虛擬實境操作介面來對一個機械手臂進行簡單的遠端操作。
JPL 視頻顯示，一個 Kinect 體感設備會跟蹤使用者胳膊和身體的動作軌跡，與此同時使用者會在頭戴式顯示器上會看到機械手臂的虛擬畫面，使用者視野中這個機械手臂會即時模仿自己的動作，就好比是自己的胳膊一樣。其實真正的機械手臂通過 Kinect 體感設備追蹤使用者的動作軌跡並即時做出相應動作，然後將對應的虛擬實境圖像傳送到使用者的顯示器上，從而實現可即時觀察的遠端操控。這項技術適用于地球上的技術人員對遠在外太空的機器人進行遠端操控。
諾裡斯表示，「這個專案的理念其實很簡單，如果你想控制機器人的手臂，照做即可，遠端機械手臂會即時模仿你的動作，通過使用虛擬實境技術，機械手臂變成了人類手臂的延伸，甚至是身體的一部分。繁雜的航太工作得以簡化。「
除了遠端操控機器人之外，JPL 還希望虛擬實境技術能夠讓宇航員可以「查看」自己所在的太空飛船的即時虛擬影像，目前空間站和太空梭都無法做到這點。通過虛擬頭盔顯示器，宇航員可以從無法企及的視角和位置來獲得飛船和周邊物體的類比視覺圖像，就好比給飛船開了一扇窗子，這樣操作人員就可以看到太空艙之間互相對接的畫面。
（圖示：《零點》是首部採用虛擬實境技術的電影，觀影者需要通過虛擬裝置頭盔顯示器來看電影）
虛擬實境技術的應用並非都像上述案例那麼嚴肅認真。Condition One 是首家通過使用 Oculus Rift 虛擬實境頭盔來拍攝電影的公司，他們的首部電影作品《零點》（Zero Point）已于 10 月 28 日首映。這部電影作品是由四部 Red Epic3D 攝像機拼在一起的重達 70 磅的大傢伙拍攝而成，可拍攝 5K 級別畫質、每秒 60 幀的 3D 全景視頻。電影製作人員將這四個 3D 攝像機拍攝的畫面無縫拼接在一起，這樣觀影者可以看到 360 度全景電影畫面，無論從哪個角度看電影，都能看到完整畫面，就好比在真實世界中一樣。
我曾在今年早些時候舉辦的一次電子娛樂展上看到這部電影的預告片，當我看到電影畫面緩緩掃過展會上密集的人群的時候，一絲幽閉恐懼感湧上心頭。Condition One 首席執行官、電影《零點》的導演丹楓•鄧尼斯（Danfung Dennis）表示，「我們嘗試捕捉那種別人侵入你空間的那種存在感。」
採用虛擬實境技術的電影拍攝手法意味著需要放棄許多傳統的電影拍攝手法，所有的傳統電影製作基本原則在虛擬實境世界中都不適用。鄧尼斯表示，「作為一名攝影師，多年來我已經習慣了緊盯取景框，然後在這個框裡展現圖像和故事，但現在就連工作人員都也已身處拍攝場景中，並嘗試把人們放到故事中。」
在傳統的電影拍攝製作過程中，往往向觀眾展現的是一個經過精心剪輯的畫面，而《零點》這部電影則為觀影者帶來罕見的全解析度體驗，由他們自己來選擇感興趣的觀影角度和對應的內容。在這部電影的早期場景中，我緊盯著一個在演習中被擊倒的士兵，他用手猛烈地指向一個角落並吼叫警告戰友們千萬不要走這條路，當我轉過頭看他所指的方向時，正好看到他的戰友脖子被擊中的畫面。
在採用虛擬實境技術的電影中，視覺和聽覺線索對於保持觀影者的注意力來說至關重要。電影製片人可以好好借鑒一下一款名為《到家》（Gone Home）的第一人稱探險遊戲，應該可以從中獲益不少。腦子裡條條框框非常多的傳統導演是不可能在虛擬實境技術環境中拍出好電影的。但是鄧尼斯卻對虛擬實境這種新媒體更感興趣，放棄對電影故事情節的控制，打造一種創新的觀影體驗，在確保給予觀影者對故事情節的控制前提下，仍能傳遞出強烈的故事性和視覺吸引力。讓觀影者情不自禁地進入特定的影片情節中。
虛擬實境技術在品牌推廣領域的應用
（圖為：雷克薩斯 RC F 運動轎跑「虛擬試駕」的畫面）
除了學術機構、政府部門和演出者們努力探索虛擬實境技術的應用之外，企業界也開始嘗試通過這項技術來提升自己的品牌價值。
汽車製造商雷克薩斯公司就利用 Oculus Rift 為其即將推出的 RC F 豪華運動轎跑車打造「虛擬試駕」體驗。雷克薩斯公司市場經理威爾•尼克拉斯（Will Nicklas）表示，「由於現有的 RC F 原型車比較少，無法滿足潛在買家巨大的試駕需求，所以該公司決定通過一個虛擬實境模擬器來讓更多的人們參與到這款豪華運動轎跑車的試駕體驗中。」
經過長達八周的研發工作，RC F 的虛擬試駕模擬器終於投入使用。在特定的車展或零售 4S 門店中，試駕者會坐在一個真實的 RC F 駕駛杆的後面，戴上 Oculus Rift DK2 頭戴式顯示器，就可以在一條類比的富士賽道上體驗虛擬實境的試駕。
儘管試駕體驗難以達到《極限競速》（Forza Motorsport）遊戲中的逼真感，但公司還是想給試駕者帶來置身車內的感覺。現場有幾輛原型車供人們進行真實試駕。這個模擬器可為試駕者提供緊握方向盤並踩下油門踏板的真實物理感受，同時座椅高度以及方向盤角度的調節等細節同真實的汽車完全一致。
尼克拉斯表示，「雖然目前我們還沒有得到虛擬試駕之後就掏腰包買車金主的直接回饋，但的確有人私下詢問是否能把模擬器也賣給他。」
（圖為：一個大學新生正在通過 Oculus Rift 來體驗虛擬實境的校園遊覽）
現如今旅遊行業也開始重視並利用虛擬實境技術。YouVisit 公司通過全景相片來為使用者提供度假地、酒店、餐廳和大學校園線上遊覽服務，使用者可通過顯示器來放大縮小視野中的圖像。最近幾個月，YouVisit 公司引入虛擬實境技術，將所有 1000 個景點全景圖片資料轉化到諸如 Oculus Rift、三星 Gear VR 設備中來。
畢竟虛擬實境市場還處在早期，有待開發，所以這個線上虛擬展示的專案並不容易。現如今在技術上最大的挑戰是，虛擬實境技術在硬體上並無一種標準的使用者介面。YouVisit 的首席執行官阿比•曼德爾鮑姆（Abi Mandelbaum）表示，「我們的團隊技術人員花費了很多時間來制定這些標準，比如虛擬遊覽中的導航使用者介面，無需用鍵盤滑鼠，通過轉動頭部即刻完成選擇，目前我們已經開發出一些符合當前業界的技術標準」。
儘管尚處在早期階段，但是曼德爾鮑姆認為虛擬遊覽會很快熱門起來。目前已經有很多酒店、旅遊景點和企業都開始使用 YouVisit 的服務，並且需求與日俱增。儘管他們只是把虛擬遊覽當做吸引客源的市場行銷手段，這種方式的優勢非常明顯，不會破壞景區環境，成本更低，讓全球所有人都可以快速瞭解到自己的景區。
雖然目前的這波虛擬實境技術發展的浪潮中並未催生出一款面向消費者群體的硬體產品，但很多公司花費大力氣探索這項技術巨大潛力的現實令人驚奇。也許通過遊戲這種互動娛樂方式可以讓消費者將虛擬實境設備買回家用，但是虛擬實境技術在非遊戲玩家領域的普及才能為實現 Oculus 為之奮鬥的「終極計算平臺」的目標奠定堅實群眾使用者基礎。
編譯來源 Beyond gaming, the VR boom is everywhere—from classrooms to therapy couches
資料來源：TECH2IPO