在參與了美國(guó)二戰(zhàn)期間包括曼哈頓計(jì)劃在內(nèi)的一系列科學(xué)研究之后，工程師Vannevar Bush把研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了一種反戰(zhàn)主義的科學(xué)儀器上。

　　在1945年7月出版的《大西洋月刊》上，Vannevar Bush描繪了他的一個(gè)構(gòu)想——一部可連接在普通眼鏡上的頭戴式照相機(jī)，可記錄評(píng)論、照片以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。他這樣寫道：「想象一下未來(lái)實(shí)驗(yàn)室里的研究者，他的雙手是自由的，他是不被束縛的……他(研究員)的照相機(jī)比核桃還要小，附在普通眼鏡……這遠(yuǎn)非是普通的構(gòu)想」，在許多層面上，Vannevar Bush的構(gòu)想都是如今這些AR設(shè)備的先驅(qū)。

　　幾十年來(lái)，我們不斷地發(fā)展AR技術(shù)來(lái)強(qiáng)化物理世界——每一次技術(shù)迭代都承諾要將物理世界變成一個(gè)虛擬世界的計(jì)算接口，但也只有在過(guò)去的幾年里，我們的頭戴設(shè)備才變得不那么碩大、笨重和昂貴，圖像疊加技術(shù)也逐漸發(fā)展，不再局限在細(xì)細(xì)的線條內(nèi)。

　　早在20世紀(jì)90年代，AR就被用來(lái)描述為電子設(shè)備輻射到物理世界的任何技術(shù)。它與VR不同之處在于，VR靠投影在你眼前屏幕上的立體三維來(lái)進(jìn)行模擬，而AR是直接在環(huán)境中進(jìn)行全息投影。 1990年，波音公司的裝配工在組裝波音777飛機(jī)的電線時(shí)就佩戴了一種可以直接疊加飛機(jī)機(jī)體的顯示儀，這樣可以節(jié)約組裝過(guò)程中前后來(lái)回看的時(shí)間。1993年，現(xiàn)為喬治亞理工學(xué)院教授的Thad Starner制造了可搜索和錄制信息的程序設(shè)備，成為該技術(shù)在流行和廣泛應(yīng)用前的先行者。

　　在移動(dòng)計(jì)算和圖像處理技術(shù)的推動(dòng)下，AR和VR都進(jìn)化到可穿戴、便攜且滿足大眾需求的產(chǎn)品。六十年工程技術(shù)的不斷努力后，第一波滿足市場(chǎng)需求的VR產(chǎn)品決定開始角逐消費(fèi)者市場(chǎng)：上個(gè)月，F(xiàn)acebook旗下的Oculus VR表示Oculus Rift 將于明年正式面向顧客。同樣的，HTC的Vive 和Oculus與三星聯(lián)合打造的Gear VR也將于今年底搶占市場(chǎng)。AR設(shè)備可能會(huì)稍微略晚一些：兩款備受矚目的AR移動(dòng)設(shè)備——Microsoft的HoloLens 與 Google的Magic Leap都還沒有確切的發(fā)布時(shí)間。

　　不再是有先見之明的科學(xué)家、科幻小說(shuō)家和工程師的專利產(chǎn)品，AR和VR已進(jìn)入大眾生活，正在試圖干涉人類看待世界的方式。沉浸在VR中意味著你無(wú)法不撞到墻的四處走動(dòng)，或者看到你正在維修的飛機(jī)全貌，因此Magic Leap和HoloLens這樣的AR設(shè)備更具備左右我們?nèi)粘Ｉ畹臐摿?，甚至還有機(jī)會(huì)取代智能手機(jī)、桌面系統(tǒng)甚至整個(gè)桌子。Starner說(shuō)，一旦他看到在現(xiàn)實(shí)世界中，用操作熟練的超個(gè)性化設(shè)備能夠讓他的生產(chǎn)力和影響力得到強(qiáng)化，他就對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)失去了興趣。還有許多人也同樣從虛擬現(xiàn)實(shí)轉(zhuǎn)向增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，或者俗稱的AR。

　　斯坦福大學(xué)的電氣工程助理教授Gordon Wetzstein說(shuō)：「AR真的可以無(wú)縫地集成到日常生活之中：例如溝通、工作、信息可視化、戶外游戲等等，在幾乎任何你能想出的各個(gè)領(lǐng)域……這將從根本上改變?nèi)伺c人交流的方式?！?/p>

　　目前，Magic Leap 還停留在秘密研發(fā)階段，沒有向外界公開更多細(xì)節(jié)。但是幾個(gè)親身體驗(yàn)過(guò)這款產(chǎn)品的體驗(yàn)者們表示，Magic Leap帶來(lái)的震撼只能用「描述宗教體驗(yàn)的語(yǔ)句來(lái)形容」。Graeme Devine，是一位有著多年游戲設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師，他表示盡管自己一開始對(duì)Magic Leap持懷疑的態(tài)度，他還是被說(shuō)服去參觀了Magic Leap的辦公室。在那里，他見到了一些他以前從未認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)的事物。「我認(rèn)為我是一個(gè)懂些科技并且不會(huì)輕易被震撼的人。我在Apple工作(這個(gè)公司已經(jīng)足夠令人驚奇)，但是當(dāng)我親眼目睹他們正在進(jìn)行的創(chuàng)舉，我馬上就說(shuō)，『我該如何參與進(jìn)來(lái)?』 」

　　雖然不知道Magic Leap去年展示給了Google風(fēng)投機(jī)構(gòu)的是什么產(chǎn)品，但毫無(wú)疑問(wèn)這些產(chǎn)品抓住了投資人的心，讓他們印象深刻。去年十月，Google領(lǐng)投了Magic Leap一輪5.42億美元的融資，使這家四歲的公司估值達(dá)到了20億美元。Magic Leap的創(chuàng)始人和CEO，Rony Abovitz，在Reddit上公開宣稱：「我相信人們會(huì)非常喜歡這種新型的計(jì)算設(shè)備(能力)，它絕不會(huì)比他們理想中的移動(dòng)設(shè)備差?！?/p>

　　Magic Leap網(wǎng)站上發(fā)布的圖片彰顯了他們的勃勃野心：一只小小的大象在一個(gè)人的手掌中嬉戲;孩子們?yōu)榻淌抑袘腋〉暮ｑR歡呼鼓掌;飛龍振翅越過(guò)紫色的天空。一篇特別的專利說(shuō)明展現(xiàn)出Magic Leap的愿景：他們要將全世界變成一塊觸屏——同時(shí)又不需要屏幕存在。(就像他們正在申請(qǐng)的商標(biāo)上的那句口號(hào)：「世界就是你的新銀幕」)

　　微軟已經(jīng)暗示了AR設(shè)備的多種潛在功能，在4月份的開發(fā)者大會(huì)上，微軟首次推出的應(yīng)用包括教育、工作場(chǎng)所、手術(shù)室、實(shí)驗(yàn)室等。凱斯西儲(chǔ)大學(xué)(Case Western University)的研究者們與微軟合作，試圖變革醫(yī)療教育和健康管理。例如，借助于HoloLens，它能夠展示出一個(gè)全3D的還在供血的心臟模型，你還可以對(duì)它進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這將為有經(jīng)驗(yàn)的外科醫(yī)生和醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生提供重要的可視化線索。

　　在另一個(gè)令人激動(dòng)的演示中，微軟展示了HoloLens如何能使用火星車所收集的信息，讓你感覺自己站在這個(gè)紅色星球上。NASA計(jì)劃今年夏天使用這個(gè)技術(shù)來(lái)控制他們的火星車。利用這個(gè)裝置的手勢(shì)命令，NASA的科學(xué)家還將能夠相互協(xié)作。

　　無(wú)論是創(chuàng)業(yè)新貴Magic Leap，還是老牌巨人微軟，他們所描述的一切，都像魔法一樣，這真的可能成為現(xiàn)實(shí)嗎?考慮到商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和工業(yè)間諜，微軟和Magic Leap對(duì)硬件細(xì)節(jié)嚴(yán)格保密，但是專利和商標(biāo)文件顯示，Magic Leap的技術(shù)是直接將光線投射到視網(wǎng)膜，產(chǎn)生的圖像和你平時(shí)所看到的一樣。Wetzstein解釋道：這種方式能欺騙大腦，讓它無(wú)法分辨光線是來(lái)自外界，還是來(lái)自于Magic Leap的微型光纖投影器。這樣密集的光場(chǎng)顯示，允許眼睛可以感知到不同距離的物體——?jiǎng)?chuàng)造出景深的感覺，使眼睛能聚焦在虛擬的物體上，就如同它們真的存在于現(xiàn)實(shí)世界中一樣。與Google眼鏡所形成的懸浮平面畫面不同，Magic Leap的虛擬物體直接投射到周遭環(huán)境，所以看上去非常真實(shí)。

　　微軟還沒有確切的說(shuō)明HoloLens如何將光照入人的眼睛，但Wetzstein發(fā)表的一些關(guān)于近眼顯示的論文，披露了可以通過(guò)多種方法創(chuàng)造出與Magic Leap相似的光學(xué)效果。微軟發(fā)布的技術(shù)說(shuō)明稱，HoloLens使用計(jì)算機(jī)傳感器從現(xiàn)實(shí)世界采取即時(shí)數(shù)據(jù)，以確保其全息圖象能準(zhǔn)確融入周圍的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，一個(gè)定制的全息處理單元(HPU)負(fù)責(zé)以足夠快地速度來(lái)獲取并處理這些數(shù)據(jù)，從而避免視覺延遲。另外，除了上述的全息圖像，這一設(shè)備還采用了雙耳音頻，即兩耳能聽到不同的聲音，或是說(shuō) 「空間的聲音，」。換句話說(shuō)，你聽到的聲音和聲源與你雙耳的相對(duì)位置有關(guān)。這樣，你會(huì)真的能夠聽到巨龍朝你俯沖而來(lái)，怒吼聲灌滿你的右耳。

　　但在這些可能發(fā)生之前，AR設(shè)備仍然面臨著許多障礙。其中最主要的是如何將這么多的硬件整合成一個(gè)無(wú)線的、輕便的頭戴設(shè)備，其大小和價(jià)格應(yīng)該和一副比較昂貴的太陽(yáng)鏡相當(dāng)。換句話說(shuō)，問(wèn)題不再是是否能夠?qū)⑷⒌膱D像與現(xiàn)實(shí)完美的融合，而是以什么樣的成本，怎樣完美實(shí)現(xiàn)這個(gè)理想。

　　Wetzstein說(shuō)：「我已經(jīng)試過(guò)了市場(chǎng)上所有類似的設(shè)備，我仍然覺得我們?nèi)沃囟肋h(yuǎn)……如果Magic Leap可以實(shí)現(xiàn)他們所承諾的效果，那將會(huì)是一個(gè)重大的改進(jìn)。然而，AR面臨著許多挑戰(zhàn)，因?yàn)樵O(shè)備需要尺寸小且能耗低，而且還有許多光學(xué)、電子學(xué)和視覺效果的挑戰(zhàn)。」他進(jìn)一步指出，AR顯示必須以圖像的形式強(qiáng)有力地表現(xiàn)出「一種驚人的視覺體驗(yàn)」，與此同時(shí)還要保持小型、舒適和便攜，從而讓用戶有穿戴它的欲望。

　　《麻省理工技術(shù)評(píng)論》的Rachel Metz記者曾試戴過(guò)這兩款設(shè)備，她認(rèn)為Magic Leap計(jì)劃推出的目標(biāo)產(chǎn)品的成像效果不如另一個(gè)版本，但后者的尺寸要大于目標(biāo)產(chǎn)品。她表示，雖然微軟已經(jīng)在開發(fā)者大會(huì)上展示了HoloLens，公眾也能了解到其大小尺寸，但Magic Leap對(duì)于自己產(chǎn)品的大小還尚未確定。

　　普渡大學(xué)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)助理教授David Whittinghill表達(dá)了自己的擔(dān)憂，「很多數(shù)字設(shè)備的奇跡往往被一個(gè)因素制約，那就是能耗。你如何讓電池為這些視頻記錄儀來(lái)供電?你如何做到小型化?你如何讓它移動(dòng)并且將重量降到人們可以隨身攜帶的程度?」Wetzstein也指出，AR設(shè)備要想成為日常生活中的可穿戴設(shè)備，它還需要一個(gè)足夠明亮的顯示來(lái)在戶外使用。但是話又說(shuō)回來(lái)，顯示越亮能耗越多。

　　此外，如何產(chǎn)生具有現(xiàn)實(shí)感的「幻象」并將他們自然地與周遭背景融為一體的難題一直存在。在頭戴設(shè)備上，任何輕微的投影錯(cuò)位或時(shí)間延遲都可能讓人產(chǎn)生不適，一點(diǎn)小問(wèn)題就會(huì)讓人對(duì)設(shè)備產(chǎn)生厭煩，而一次明顯的錯(cuò)誤背景映射會(huì)讓人認(rèn)為設(shè)備完全無(wú)法正常工作。計(jì)算機(jī)視覺正可以解決這些問(wèn)題：頭戴設(shè)備需要知道眼睛正看向何處何物，還必須能感知周圍的真實(shí)世界，知道什么東西正在移動(dòng)而什么東西保持靜止。

　　然而即使虛擬的圖像能成功地與物理世界正確對(duì)接，設(shè)備本身也達(dá)到了合適的可接受的大小，但AR的觀感可能仍比不上VR設(shè)備中更寬闊的視野。盡管Demo展示了浸入式的AR體驗(yàn)，但實(shí)際上，頭盔內(nèi)的視野仍然限制在一個(gè)較小的窗口內(nèi)。參加微軟開發(fā)者大會(huì)的記者提到圖像經(jīng)常會(huì)跳出HoloLens的視野之外，而據(jù)《連線》雜志估計(jì)，這個(gè)范圍大概在40度左右。

　　有些人形容HoloLens過(guò)窄的視野顯示區(qū)域只有大約一臺(tái)電視機(jī)尺寸大小，這無(wú)疑削弱了全息影像的體驗(yàn)，而另一些人則受「目光所及之處外圍區(qū)域未經(jīng)任何增強(qiáng)處理」導(dǎo)致的視覺斷層困擾。Verge網(wǎng)站的Adi Robertson談到他的理解：任何事物一旦移出視窗之外就消失了，所以對(duì)外圍視覺的渲染就顯得多余。Quartz網(wǎng)站的Alice Truong 稱Hololens受限的視角為「隧道視覺的AR版」。

　　在NVIDIA公司負(fù)責(zé)近眼顯示研究的David Luebke說(shuō)，AR顯示普遍存在的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題就是有限的視角。Luebke正在和美國(guó)北卡州立大學(xué)合作一項(xiàng)名為「點(diǎn)光顯示」的項(xiàng)目，這種顯示擁有100度的視角，也許隧道效應(yīng)將不會(huì)成為未來(lái)AR設(shè)備的短板。但在實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)之前，Luebke相信VR設(shè)備所具備的寬闊視角使得其更可能成為日常工作或娛樂(lè)中的利器，比如取代傳統(tǒng)立方體式的顯示器。倘若能夠在Oculus Rift所提供的完整視野下欣賞電影，誰(shuí)還愿意費(fèi)勁地看懸浮于眼珠子前一小塊屏幕的視頻呢?更何況萬(wàn)一距離不對(duì)，播放一半的電影將會(huì)突然消失。

　　鑒于上述困境，很難出現(xiàn)一家壟斷的情形。Starner預(yù)計(jì)，相對(duì)于一家獨(dú)大，用戶們更愿意選擇全套的AR與VR設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)不同分辨率下觀賞需求，「比如視頻游戲更適合大視野，而對(duì)醫(yī)院的手術(shù)室、信息應(yīng)用以及個(gè)人信息管理以及其他的一些應(yīng)用，你只需要一個(gè)小視野。」

　　這些偏好表明未來(lái)的可穿戴設(shè)備需要滿足：人們必須想要穿戴它們。谷歌眼鏡的失敗擺放在HoloLens和Magic Leap面前，成為它們需要面臨的困境。早期的谷歌眼鏡使用者都因公開穿戴這個(gè)產(chǎn)品受到了指責(zé)。(有位連線雜志記者因?yàn)殚L(zhǎng)期佩戴Google Glass而被朋友稱為「眼鏡混蛋Glassholes」——譯者注)

　　Magic Leap如果想要得到大規(guī)模應(yīng)用，它不僅要像蘋果手機(jī)那樣吸引所有人的眼球，更要對(duì)那些沒有穿戴這個(gè)設(shè)備的人完全無(wú)害。「如果你因?yàn)閯e人異樣的眼光而不在公共場(chǎng)合穿戴谷歌眼鏡，那誰(shuí)又會(huì)在意它是否對(duì)你有害呢?」明尼蘇達(dá)大學(xué)運(yùn)動(dòng)機(jī)能學(xué)的一位研究近眼設(shè)備運(yùn)動(dòng)傷害的教授Thomas Stoffrengen做出這樣的評(píng)論，「AR可以減少這些問(wèn)題，但這是否仍然會(huì)是一個(gè)社會(huì)問(wèn)題，我們將拭目以待。」

　　微軟公司首先想到的是推出一臺(tái)不用長(zhǎng)時(shí)間穿戴的設(shè)備——它將為專業(yè)研究提供便利——這也就有可能使這臺(tái)設(shè)備比Magic Leap更加受歡迎。加州大學(xué)的一位專門研究早期可移動(dòng)AR設(shè)備的研究人員Tobias H?llerer教授預(yù)測(cè)道「這些即將上市的設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)較為狹窄」——這也就意味著它們可能僅將用于處理那些智能手機(jī)不能完成的任務(wù)。

　　一些細(xì)分的商業(yè)市場(chǎng)——建筑師展示藍(lán)圖，游客參觀古遺址，水管工建議維修——本身不會(huì)大規(guī)模使用，但他們至少會(huì)使社會(huì)有效開拓消費(fèi)者的專業(yè)和個(gè)性化使用。

　　也許最有效的說(shuō)明大眾是否能接受頭戴式設(shè)備的測(cè)試是Starner，他穿帶個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)改善生活的時(shí)間比任何人都長(zhǎng)。1993年，Starner首次把笨重的個(gè)人電腦設(shè)備裝在一個(gè)肩袋里，一位計(jì)算機(jī)科學(xué)家問(wèn)他為什么想要一個(gè)移動(dòng)電腦。Starner說(shuō),當(dāng)他現(xiàn)今穿著更另類時(shí)尚的頭戴設(shè)備時(shí)，人們會(huì)把他拉到一邊問(wèn):「這是什么?我能試一試嗎?我能買它嗎?」當(dāng)然，計(jì)算機(jī)和它們的科學(xué)家們，走過(guò)了很長(zhǎng)路。

　　Vannevar Bush預(yù)測(cè)，半個(gè)世紀(jì)之后，可能真的「世界已經(jīng)到達(dá)一個(gè)設(shè)備具有超高可靠性并且便宜而又復(fù)雜的時(shí)代，這些東西一定會(huì)到來(lái)。」