VR技術(shù)在鏡像世界中的重要性分析

在每年的12月，知名電視節(jié)目《流言終結(jié)者（MythBusters）》的主持人Adam Savage都會(huì)發(fā)布一個(gè)視頻，主題是回顧去年“最喜歡的東西”。在2018年，他的視頻主題是一套Magic Leap AR頭顯。

在被產(chǎn)品的炒作和大眾強(qiáng)烈反應(yīng)的吸引下，Savage描述了他試戴頭顯時(shí)的感受?！拔掖蜷_(kāi)它，我能聽(tīng)到鯨魚(yú)的聲音，”他說(shuō)道?！暗铱床灰?jiàn)它，我在尋找它，然后我看到它正在我的窗外游泳。所以頭顯掃描了我的房間，它知道我的窗戶是一個(gè)出口，讓鯨魚(yú)看起來(lái)像是在街上游泳一樣，這讓我太震驚了?！?/p>

可以說(shuō)在眼鏡的另一邊，Savage初次感受到了鏡像世界（Mirrorworld）的魅力。

鏡像世界是什么

鏡像世界，是耶魯大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家David Gelernter在1991年提出的概念。他描述道：鏡像世界是將一些巨大的結(jié)構(gòu)性的運(yùn)動(dòng)的真實(shí)生活，像鏡像圖景一樣嵌入到電腦中，通過(guò)它你能看到和理解這個(gè)世界的全貌。

David Gelernter

他認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)的終極形態(tài)就是“鏡像世界”——物理世界的虛擬映射，就像一個(gè)小鎮(zhèn)倒映在平靜的湖面上，但對(duì)不同的觀者，它夾雜了每個(gè)人不同的生命體驗(yàn)，倒影中包含了你的真實(shí)生活中的社會(huì)、機(jī)構(gòu)和家庭結(jié)構(gòu)。

在其中，我們將與這個(gè)虛擬世界進(jìn)行互動(dòng)，并操縱它，像我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)世界中那樣體驗(yàn)它。

嚴(yán)格來(lái)說(shuō)鏡像世界目前并未完整存在，但它離真正到來(lái)的那天不遠(yuǎn)了。在將來(lái)的某一天，現(xiàn)實(shí)世界中的每個(gè)地方和事物，包括每一條街、路燈、建筑物和房間，都將在鏡像世界中擁有相同尺寸的數(shù)字版“雙胞胎”。目前，通過(guò)AR頭顯所能看到的只是鏡像世界的微小片段。當(dāng)把這些虛擬碎片一塊一塊拼接在一起時(shí)，將形成一個(gè)與現(xiàn)實(shí)世界平行的存在，其特點(diǎn)是能夠共享且持久存在。我們現(xiàn)在正在制作一張1：1地圖，而這個(gè)地圖世界將成為下一個(gè)偉大的數(shù)字平臺(tái)。

Google Earth一直在暗示這個(gè)鏡像世界的樣子。Daniel Suarez是一位科幻小說(shuō)作家，在他最近一本名為《Change Agent》的書(shū)中，故事人物逃亡到了馬來(lái)西亞沿海。Suarez對(duì)路邊風(fēng)景的描述完全符合現(xiàn)實(shí)中的場(chǎng)景，但實(shí)際上他從未去過(guò)馬來(lái)西亞：“我有一臺(tái)連著3個(gè)顯示屏的電腦，我打開(kāi)了Google Earth。在幾個(gè)晚上，我通過(guò)街景在馬來(lái)西亞AH18高速公路上‘開(kāi)車(chē)’?！盨uarez就像Savage一樣，看到了鏡像世界的粗糙版本。

鏡像世界正在世界各地科技公司的研究室深處建設(shè)中，科學(xué)家和工程師正在競(jìng)相建造與實(shí)際世界相同的虛擬場(chǎng)所。至關(guān)重要的是，這些新興的數(shù)字景觀非常真實(shí)。目前在谷歌地圖中所展示的街景圖像只是將平面圖像鉸接在一起，人們只能看到外觀。但是在鏡像世界中，虛擬建筑將擁有體積，虛擬街道將更有“街道”感。

起初，鏡像世界在我們看來(lái)是一個(gè)覆蓋現(xiàn)實(shí)世界的高分辨率信息層。我們可能會(huì)看到一個(gè)虛擬名稱懸停在我們之前遇到的人面前，或許還會(huì)有一個(gè)藍(lán)色的箭頭向我們指示轉(zhuǎn)彎的正確位置。（與VR黑暗、封閉的頭顯不同，AR頭顯使用透視技術(shù)將虛擬圖像插入到現(xiàn)實(shí)世界中。）

最終，我們將能夠探索現(xiàn)實(shí)世界中真實(shí)的物理位置，因?yàn)槲覀兛梢栽阽R像世界中通過(guò)文本進(jìn)行搜索，例如“找到所有能沿著河流朝向看日出的公園長(zhǎng)椅?！蔽覀兛梢詫F(xiàn)實(shí)物體超鏈接到網(wǎng)絡(luò)中，就像網(wǎng)絡(luò)中的超鏈接一樣，能夠產(chǎn)生奇妙的利益和新產(chǎn)品。

游戲、工業(yè)、零售鏡像世界已顯露冰山一角

目前第一個(gè)大技術(shù)平臺(tái)是網(wǎng)絡(luò)，它將信息數(shù)字化，使知識(shí)受到算法的影響，由谷歌主導(dǎo)。第二個(gè)偉大的平臺(tái)就是社交媒體，主要運(yùn)行在手機(jī)上。它將人們數(shù)字化，并將人類行為和關(guān)系置于算法的力量之下，并由Facebook和微信統(tǒng)治。

現(xiàn)在我們已經(jīng)看到了第三個(gè)平臺(tái)的曙光，鏡像世界這個(gè)平臺(tái)將會(huì)把整個(gè)世界數(shù)字化。在這個(gè)平臺(tái)上，所有的東西和地方都受算法影響，是機(jī)器可讀的。無(wú)論誰(shuí)能占據(jù)這個(gè)宏偉的第三平臺(tái)，都將成為歷史上最富有、最有權(quán)勢(shì)的人和公司之一，就像現(xiàn)在統(tǒng)治前兩個(gè)平臺(tái)的公司一樣。此外，這個(gè)新平臺(tái)將能讓數(shù)千家公司在其生態(tài)系統(tǒng)中繁榮起來(lái)，并讓數(shù)百萬(wàn)個(gè)新想法成真。

鏡像世界融合了真實(shí)和虛擬，將展現(xiàn)出現(xiàn)在無(wú)法想象的游戲和娛樂(lè)潛力。在全球瘋狂吸金的AR手游《Pokémon Go》就體現(xiàn)出了這個(gè)平臺(tái)幾乎無(wú)限的探索能力。

《Pokémon Go》將虛擬與物理世界結(jié)合，讓人們沉浸在現(xiàn)實(shí)世界各地抓捕小精靈。目前這款游戲已經(jīng)被至少153個(gè)國(guó)家的數(shù)億玩家所接受。開(kāi)發(fā)這款游戲的Niantic由John Hanke所創(chuàng)立，他是Google Earth的奠基人之一。Hanke表示，盡管AR還有許多其他新的可能性，但Niantic將繼續(xù)專注于將游戲、地圖和AR結(jié)合在一起。

但游戲并不是鏡像世界碎片出現(xiàn)的唯一場(chǎng)景。除了Magic Leap之外，微軟是AR領(lǐng)域的另一大領(lǐng)導(dǎo)者，在2018年，美國(guó)陸軍宣布將購(gòu)買(mǎi)多達(dá)10萬(wàn)臺(tái)HoloLens頭顯。HoloLens AR頭顯于2016年面市，一旦啟動(dòng)，HoloLens會(huì)映射用戶所在的房間，然后用戶即可用雙手操縱漂浮在面前的菜單，選擇要加載的應(yīng)用程序或體驗(yàn)。

在鏡像世界中，一切事物都將有配對(duì)的“雙胞胎”。20世紀(jì)60年代，NASA的工程師通過(guò)保留他們發(fā)射到太空的機(jī)器副本來(lái)對(duì)故障組件進(jìn)行故障排除，這項(xiàng)操作對(duì)應(yīng)的組件距離工程師數(shù)千英里。這些“雙胞胎”逐漸演變出了數(shù)字版本。

通用電氣公司是世界上最大的公司之一，生產(chǎn)極其復(fù)雜的機(jī)器如發(fā)電機(jī)、核潛艇反應(yīng)堆、煉油廠控制系統(tǒng)、噴氣渦輪機(jī)等等，如果發(fā)生故障將會(huì)造成人員傷亡。為了更好地設(shè)計(jì)、構(gòu)建和操作這些巨大的裝置，通用電氣借用了NASA的訣竅：他們?yōu)槊颗_(tái)機(jī)器都創(chuàng)造了一個(gè)數(shù)字版本。例如，序列號(hào)為E174的噴氣渦輪機(jī)擁有一個(gè)相應(yīng)的數(shù)字版本，其每個(gè)部件可以在空間中以三維方式存在于相應(yīng)的虛擬位置中。在不久的將來(lái)，這種數(shù)字的“雙胞胎”可以成為動(dòng)態(tài)數(shù)字模擬的引擎。這種全尺寸的3D數(shù)字模型不僅僅只是一堆數(shù)據(jù)，它還體現(xiàn)了體積、大小和質(zhì)地，就像是一個(gè)實(shí)物的化身。

而微軟已經(jīng)將“數(shù)字雙胞胎”的概念擴(kuò)展到了整個(gè)系統(tǒng)中。該公司正在利用AI“構(gòu)建沉浸式虛擬復(fù)制品。”對(duì)于一個(gè)巨大的六軸機(jī)器進(jìn)行故障排除的最佳方法，莫過(guò)于使用相同尺寸的虛擬數(shù)字版本覆蓋原版機(jī)器，維修技師可以通過(guò)AR技術(shù)研究虛擬疊加層，以查看實(shí)際零件上可能出現(xiàn)缺陷的部分。而總部的專家還可以在AR中指導(dǎo)維修技師，并在其處理實(shí)際部件時(shí)引導(dǎo)他的操作。

最終，現(xiàn)實(shí)世界中的一切將擁有對(duì)應(yīng)的數(shù)字版本，而這發(fā)生的速度將比你想象的更快。家居用品零售商Wayfair在其在線家居產(chǎn)品目錄中展示了數(shù)百萬(wàn)種產(chǎn)品，而這些照片并未都是在照相館拍攝的。相反，Wayfair為每個(gè)項(xiàng)目都創(chuàng)建了一個(gè)3D且與照片一樣逼真的數(shù)字模型，這種做法的成本更低。當(dāng)你瀏覽他們的網(wǎng)站時(shí)，你就已經(jīng)看到了鏡像世界。

Wayfair還發(fā)布了一款A(yù)R應(yīng)用程序，它可以使用手機(jī)相機(jī)來(lái)創(chuàng)建實(shí)際物品的數(shù)字版本，然后應(yīng)用程序可以將3D對(duì)象放置在房間中，并在用戶移動(dòng)時(shí)保持固定，以便更好地進(jìn)行觀察。據(jù)Houzz類似的AR應(yīng)用程序的負(fù)責(zé)人Sally Huang說(shuō)，“當(dāng)購(gòu)物者在家中嘗試這樣的服務(wù)時(shí)，他們的購(gòu)買(mǎi)意愿提升了11倍。”這就是AR風(fēng)險(xiǎn)投資者Ori Inbar所說(shuō)的“將屏幕上的互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)到現(xiàn)實(shí)世界中”。

AR是支撐鏡像世界的關(guān)鍵技術(shù)

為了讓鏡像世界成為完全體，我們不僅需要各種實(shí)物的數(shù)字版本，還需要建立一個(gè)能夠放置它們的3D世界。而消費(fèi)者很大程度上正在自己做這件事：當(dāng)有人通過(guò)AR設(shè)備凝視某個(gè)場(chǎng)景時(shí)，設(shè)備的嵌入式攝像頭將映射他們所看到的內(nèi)容，云端或AI將理解這些像素，并確定用戶的位置，這就是SLAM，即同步定位與映射。

在鏡像世界中，物體將與其他物體相關(guān)聯(lián)，例如數(shù)字窗口將存在于數(shù)字墻面的環(huán)境中，那么鏡面世界也將由此創(chuàng)造出物聯(lián)網(wǎng)。

AR是支撐鏡像世界的關(guān)鍵技術(shù)，這個(gè)新生兒將成長(zhǎng)為巨人。“鏡像世界讓你沉浸其中，你不會(huì)從現(xiàn)實(shí)空間中消失，你仍然存在，只不過(guò)是在現(xiàn)實(shí)的另一面，就像《魔戒》中Frodo戴上魔戒時(shí)那樣，他們不會(huì)讓你脫離世界，而是與其建立了新的聯(lián)系，”Leap Motion的前創(chuàng)意總監(jiān)Keiichi Matsuda寫(xiě)道。

鏡像世界想要迎來(lái)快速發(fā)展，就需要廉價(jià)、持續(xù)可穿戴的AR眼鏡。人們猜測(cè)蘋(píng)果可能正在開(kāi)發(fā)這樣的產(chǎn)品。蘋(píng)果公司最近一直在招聘AR相關(guān)人才，并收購(gòu)了多家AR技術(shù)公司，其中一家名為Akonia Holographics的創(chuàng)業(yè)公司專門(mén)生產(chǎn)薄而透明的智能眼鏡鏡片?！癆R將改變一切，”蘋(píng)果公司CEO Tim Cook在2017年底的財(cái)報(bào)電話會(huì)議上表示?！拔艺J(rèn)為蘋(píng)果公司在這一領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位?！?/p>

但在當(dāng)前，人們除了選擇AR眼鏡外，還可以通過(guò)手機(jī)、手表等智能設(shè)備與原始的鏡像世界互動(dòng)，連接到互聯(lián)網(wǎng)的一切都將連接到鏡像世界。

鏡像世界的風(fēng)險(xiǎn)

鏡像世界的出現(xiàn)將在很大程度上影響我們所有人。我們知道身處于雙重世界會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的生理和心理影響，但我們不知道這些影響具體會(huì)是什么，更不用說(shuō)如何為避免這些問(wèn)題的出現(xiàn)而做準(zhǔn)備。理解AR如何影響人們的唯一方法就是在AR中進(jìn)行自我測(cè)試。

鏡像世界還有許多風(fēng)險(xiǎn)，例如我們要在鏡像世界中采取措施防止非法入侵、偽造、垃圾郵件、惡意病毒等等不安全的因素。此外，鏡像世界還將引發(fā)重大的隱私問(wèn)題。鏡像世界由龐大的數(shù)據(jù)構(gòu)建而成，在這個(gè)世界中的所有事物都與真實(shí)世界同步，并對(duì)數(shù)百萬(wàn)人開(kāi)放，因此你在這個(gè)世界的一舉一動(dòng)都有可能被其他人所監(jiān)視。

但總的來(lái)看，還是利大于弊。

新技術(shù)總是能賦予人們新的超能力。我們通過(guò)使用噴氣式飛機(jī)獲得超高速度，通過(guò)使用抗生素獲得超強(qiáng)治療能力，通過(guò)使用收音機(jī)獲得超級(jí)聽(tīng)力。而鏡像世界將賦予我們超級(jí)視覺(jué)，我們將能夠通過(guò)虛擬重影看到物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，甚至能在視覺(jué)上重組構(gòu)建它們。通過(guò)學(xué)習(xí)，下一代人們將擁有視覺(jué)素養(yǎng)。受過(guò)良好教育的人將能快速在3D景觀里創(chuàng)建3D圖像，顏色的復(fù)雜性和透視規(guī)則將被普遍理解，就像語(yǔ)法規(guī)則一樣。這將是全新的光子時(shí)代。

而在這個(gè)全新時(shí)代中，人們將能迎來(lái)新的爆發(fā)，帶來(lái)新的社會(huì)革命和無(wú)數(shù)機(jī)會(huì)，并為數(shù)十億人創(chuàng)造新的財(cái)富。

就像之前的互聯(lián)網(wǎng)和社交媒體一樣，鏡像世界也將迎來(lái)發(fā)展。沒(méi)有商業(yè)價(jià)值的鏡像世界將是不可行的。從宏觀來(lái)看，鏡像世界將展現(xiàn)出規(guī)模收益的關(guān)鍵特征。人們使用的越多，它就會(huì)越好，從而吸引更多的人使用。這也是為什么像網(wǎng)絡(luò)和社交媒體這樣的平臺(tái)能夠增長(zhǎng)的如此之快的原因，但這同時(shí)也容易產(chǎn)生被巨頭壟斷的現(xiàn)象。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，鏡像世界只能維持自己的實(shí)用性，就像水、電或?qū)拵У绕渌迷O(shè)施一樣，我們必須支付定期費(fèi)用，如訂閱模式。如果能從這個(gè)虛擬世界中獲得真正的價(jià)值，人們將很樂(lè)意這樣做。

鏡像世界至少需要十年時(shí)間才能發(fā)展到足以被數(shù)百萬(wàn)人使用，并且還需要幾十年才能成熟。但是，我們現(xiàn)在離這項(xiàng)偉大作品的誕生已經(jīng)越來(lái)越近了。最終這個(gè)融合的世界將與地球有著相同大小，這將是人類最偉大的成就。