虚拟现实技术无疑是2016年的热词，人们纷纷畅想进入各种虚拟世界——大人戴着头盔参加同学聚会，孩子们也戴着头盔学习世界地理。实现虚拟现实技术的确离不开相关设备，但虚拟现实技术就是戴个头盔那么简单吗？其中的技术原理是什么呢？记者带你一起“解剖”虚拟现实技术吧！

利用人类两眼视觉差原理

“虚拟现实是基于立体视觉来制造沉浸感，而立体视觉是利用人类的两眼视觉差而产生的。”对于虚拟现实技术的原理，中国科学院科学传播研究中心技术部总监饶子宇形象地解释说，人类的双眼就像两台摄像机，在看周围的世界时，由于双眼的空间位置不同，在眼前取任何一个点，双眼看到这个点的位置其实是存在差别的，而且差别的大小跟空间距离、视点角度都息息相关，人类大脑的视觉功能区能够综合分析这些信息，并最终形成一个关于周围世界的整体三维场景。

基于人眼的立体视觉机制，在一些传统的显示设备中，这些差异化的图像分别出现在不同的显示器上以形成视觉差，从而让大脑形成虚拟的距离判断，产生立体感。例如，主动立体时间技术采用特殊的显示设备，使用者戴上特殊的眼镜后，一只眼睛只能看到奇数帧图像，另一只眼睛只能看到偶数帧图像。通过奇偶帧之间的图像差异来营造这种立体感。

多技术融合而非突破

“虚拟现实没有突破性的新技术。”复旦大学交互式图形学实验室主任姜忠鼎认为，如今市面上可购买的VR头盔等硬件设备，其技术原理几十年前就已经被应用，最早的虚拟现实头戴显示器可以追溯到20世纪50年代。此后逐渐出现了一些厂商，并扩展到了游戏领域，但此时的虚拟现实设备仍十分昂贵，面向消费者端的产品始终没能形成潮流。

之所以在近一两年再次受到关注，饶子宇认为，这得益于计算机技术的蓬勃发展。“之前由于受到数据量处理、显示分辨率、信息传输等诸多问题的限制，虚拟现实设备的体积大，效果差，价格昂贵，沉浸感并不理想。”饶子宇说。据公开资料显示，美国一家公司曾在1993年开售第一款头盔，这个头盔有一块5.7英寸的屏幕，像素仅为240×240，重达3公斤，售价高达6800美元。

但随着计算机软硬件技术的发展，这些问题都得到了突破，现在的虚拟现实设备不仅清晰度更高，而且越来越便携。“举例来说，新款三星GearVR，像素为2560×1440，视觉效果细腻，重量仅有318克，这显然要比之前的几公斤重的设备轻巧多了。”饶子宇说。

未达到真正的虚拟现实

虽然市场形势大好，虚拟现实技术似乎也摆脱了萌芽时期的萎靡不振，但戴个头盔就算是进入虚拟世界了吗？似乎不是这么简单。

饶子宇介绍说，对于虚拟现实技术的定义有几个关键点：一是高度的视觉沉浸感的营造；二是实体行为的系统仿真，即指用户能够与仿真环境进行交互。

“即使是目前市面上较为高端的产品，虽然能够达到混淆用户视觉、听觉等感官感觉的效果，但还做不到完全浸入，仍然存在看到黑色边框等‘出戏’的情况。”饶子宇说，“至于与虚拟环境的交互性，各个虚拟现实硬件厂商都在尝试。因此，虚拟现实的未来是十分值得期待的。”（记者 詹 媛）