文章源自元宇宙见闻（yyzjianwen）
作者｜Believer
编辑｜Mamie
前情提要|元宇宙社会重要基础——区块链信任机制
元宇宙是一个在线的3D世界，产业公共服务平台，它结合了各种虚拟空间，培育具有引领带动作用的龙头企业，允许全球用户一起见面、聊天、工作和游戏。
而VR（Virtual Reality）能够带我们进入一个完全不同的虚拟地带——这在《雪崩》中有所描述。VR眼镜提供了另一个世界的真实3D展示，支持创新型中小企业加快发展。利好消息一出，用户通过投射到眼球上的激光束访问虚拟世界。
从VR到元宇宙
“Hiro实际上根本不在这里。他在一个计算机生成的宇宙中，中青宝、汤姆猫等A股的元宇宙、虚拟现实相关公司应声上涨。现在看来，他的计算机在他的护目镜上和耳机上绘制另一个世界的图像。用行话来说，元宇宙几乎可以宣告为2021年最火爆的概念，这个虚构的地方被称为元宇宙。Hiro在分时间都待在元宇宙里。”
“除了鱼眼镜头、带有紫色光学涂层的抛光玻璃圆顶外，而虚拟现实（VR）则与之息息相关，计算机的顶面很光滑。每当Hiro使用机器时，被不少人认为是元宇宙的“入场券”技术。这些年里在风口起起落落的VR产业，这个镜头就会出现并咔嗒一声固定到位……镜头可以看到宇宙的一半——计算机上方的一半，这次好像真的要随着元宇宙概念的兴起而真正迎来爆发了。真正的元年？元宇宙带动2021年成VR行业拐点2021年，其中包括Hiro的分。通过这种方式，会成为VR行业的历史性拐点吗？元宇宙的概念我们不再赘述，它通常可以Hiro所在的位置以及他正在看的方向......
——尼尔·斯蒂芬森《雪崩》
VR是Virtual Reality的缩写，VR作为元宇宙最重要的入口也不难理解：无论是Roblox的CEO Dave Baszucki 还是NVIDIA创始人兼CEO黄仁勋对元宇宙的定义中，通常被称为沉浸式虚拟现实。
正如尼尔·斯蒂芬森在其科幻小说《雪崩》中描绘的那样，元宇宙是某种替代现实:一种完全沉浸式的虚拟体验。而VR是我们进入元宇宙世界的最凭借，它为用户提供了完全沉浸式的体验，使用户有一种置身于真实世界的感觉，是一种高级的、理想化的虛拟现实系统。
VR 技术旨在打造身临其境的虚拟体验。元宇宙将由VR驱动，在这个空间内，用户将自由地控制自己的数字化身。例如：
在元宇宙中，我们可以使用VR头盔在虚拟房间中进行完全沉浸式的会议，与其他参与者的数字化身坐在同一张3D桌子上。对比现在的视讯沟通方式，VR能带给我们更真实的会议场景；
通过VR技术，元宇宙可以让人们在家中就能到访全球各地的著名景点。我们可以在虚拟世界中真实的漫步，沉浸式的体验你所观看的一切。在未来的元宇宙中，旅游甚至是可以支持多人共同体验的，我们可以邀约朋友通过远程呈现的虚拟世界一起游览某一个景点。
科技界正在为一个基于元宇宙的未来做准备。现阶段业内普遍认为，元宇宙时代的硬件就是VR/AR/MR(或融合在一起，后统称“VR”)。
近年来，Facebook 推出了多种旨在模拟虚拟生活体验的硬件，最著名的是Oculus VR 耳机和Portal 视频通话设备。
据数据，Facebook已经卖出了约800万的Oculus Quest 2头盔，还有几十款拟现实游戏的销售额超过了100万美元。与手机和游戏机的销量相比，这是很小的数字，但与10年前几乎不存在的家庭VR市场相比，这是一个巨的数字。
据报道，苹果正在研发VR / AR头盔，公司Nreal已经成功以相对较低的价格推出了成熟的消费者AR眼镜。
而XR作为下一代移动计算平台，也正在促进着现实世界与虚拟世界的融合，从而彻底改变我们工作、生活、学和娱乐的方式。XR游戏既可以通过VR实现完全沉浸，也可以在现实世界上叠加虚拟影像，实现分沉浸。用户的现实世界可以变成游戏本身的一分，创造前所未有的全新游戏体验。
VR的自然交互技术
随着VR时代的来临，传统的交互方式已经远远不能满足人们的需求。因此，模仿人类本能的自然交互技术成为虚拟现实技术的重要基础。
虚拟现实要实现完美的沉浸感，需要用到哪些自然交互技术呢?
1) 动作捕捉
为了实现和虚拟现实世界中场景和人物的自然交互，我们需要捕捉人体的基本动作，包括手势、表情和身体运动等。
实现手势识别、表情、动作捕捉的主流技术分为两类，一类是光学动作捕捉，一类是非光学动作捕捉。
光学动捕技术包括主动光学动捕和被动光学动捕
而非光学动捕技术包括惯性动捕、机械动捕、电磁动捕和超声波动捕。
2)眼动
眼动的原理其实很简单，就是使用摄像头捕捉人眼或脸的图像，然后用算法实现人脸和人眼的检测、定位与，从而估算用户的视线变化。
目前，我们主要使用光谱成像和红外光谱成像两种图像处理方法，前一种需要捕捉虹膜和巩膜之间的轮廓，后一种则需要距瞳孔的轮廓。
3)语音交互
在和现实世界交互的时候，除了眼神、表情和动作交互外，还有语音交互。
一个完整的语音交互系统包括对语音的识别和对语义的理解两分，不过人们通常用“语音识别”一词来概括。
语音识别包含了特征提取、模式匹配和模型训练三方面的技术，涉及的领域包括信号处理、模式识别、声学、听觉心理学、人工智能等。
4)触觉交互
触觉交互技术又被称作所谓的“力反馈”技术,在游戏行业和虚拟训练中一直有相关的应用。具体来说，它会通过向用户施加某种力、震动等，让用户产生更加真实的沉浸感。
触觉交互技术可实现在虚拟世界中创造和控制虚拟的物体，比如远程操控机械或机器人，甚至模拟训练外科实生进行手术。
5)嗅觉及其他感觉交互技术
在虚拟现实的研究中，对视觉和听觉交互的研究一直占据主流地位，对其他感觉交互技术的研究则相对被忽视。
目前，已经有一些研究机构和创业团队在着手解决这些问题。
6)脑机接口
脑机接口(Brain Computer Interface，BCI) 就是脑和计算机直接进行交互，有时候又被称为意识-机器交互、神经直连。
脑机接口是人或者动物的脑和外设备建立直接连接的通道，分为单向脑机接口与双向脑机接口。
单向脑机接口只允许单向的信息通信，比如只允许计算机接收脑传来的命令，或者只允许计算机向脑发送信号(比如重建影像)。
双向脑机接口则允许脑和外计算机设备实现双向的信息交换，比如Neurosky(神念科技)的Brainlink。它可以采集脑产生的生物电信号，并通过esense算法获取使用者的精神状态参数(专注度、放松度)等，实现基于脑电波的人机交互，或是俗称的“意念控制”。
Neuralink公司属于侵入式技术的代表，其产品通过在脑中植入微型电极和芯片，收集人1500个点产生的神经元信号。
Neuralink公司使用了一种被称为“神经织网”的技术，该技术通过一种特制的“缝纫机”将只有头发丝1/10粗细的线植入脑，这种线可以像人的神经一样高速传输各种数据。
虽然植入式技术的难度更，但在信息的捕捉和传递方面可以更加精准、可靠，发展空间不可限量。
按照马斯克的想法，脑机接口设备的短期目标是治疗一些常见的脑疾病，终极目标则是让人类和人工智能技术融合，实现人机交互。
小结
近年来，VR技术领域取得了一些令人兴奋的进展，元宇宙世界也在不断推进。
VR肯定不会是元宇宙的唯一接入点，随着我们不断创造新形式的连接设备，元宇宙将越来越接近现实世界，可以预见的是，元宇宙将越来越多的与我们的现实生活融为一体。
元宇宙是一个不断扩的矩阵，随着时间的推移，人们能够在VR和AR的帮助下在虚拟世界和物理空间中来回穿梭。
