数字化生存 20周年纪念版

电子游戏业的末路？

仅仅在5年以前，包括苹果公司在内的计算机生产商，还不愿积极地开发家庭市场。这真是令人难以置信。更早的时候，德州仪器公司(TexasInstruments)宣布退出家用计算机市场的举措，甚至还使其股价上扬。

1977年，IBM的董事长弗兰克·卡瑞(Frank Cary)向公司股东宣布，IBM将跨入消费电子领域。按照典型的IBM做法，首先成立了一个特别小组，小组对一些可能成为开发对象的产品，其中包括手表，进行了全面评估。最后，IBM决定上家用电脑项目。一个极为秘密的计划接着开始进行，计划的代号为“城堡”(Castle)。我每周花一天的时间担任这个计划的顾问。参加计划的人雄心勃勃，酝酿制造出一种内装数字式影碟的个人计算机。

杰出的工业设计师埃略特·诺伊斯(ElliottNoyes）创造出了一台家用计算机的原型机，20年后的今天，假如我们家中能够拥有一部这样的计算机，也会感到自豪。但是，这个梦想却开始破灭。IBM设在纽约波基普西（Poughkeepsie）的实验室无法让可传送的（激光直接穿过一张透明的碟，而不是通过一张发光的碟反射）、柔性的、时间长达10小时的数字式影碟正常运转，于是个人计算机和影碟只好分道扬镳，“城堡”被一分为二。

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这个计划的个人计算机部分转移到另外的IBM实验室手中，起初由位于佛蒙特州（Vermont)的伯灵顿（Burlington）实验室接管，后来又被转给波卡雷顿实验室(再往后的故事已经写进了历史)。影碟的部分后来没有了下文，代之以和MCA公司的合资计划(不久两家公司都后悔万分)。“城堡”计划胎死腹中，而个人计算机还要再等上几年，才在史蒂夫·乔布斯的车库中诞生。

几乎在同一时间，电子游戏业引进了与过去截然不同的计算机和制图技术。这些消费性产品因其固有的互动性，而显得活力十足。此外，它们的硬件和内容也极其自然地融为一体。电子游戏生产商不靠硬件赚钱，游戏软件才是他们的摇钱树。这就和剃须刀与刀片的故事一样。

但是就像那些现在已经绝迹的企图封锁专利的计算机厂商一样，到目前为止，电子游戏生产商错过了开放他们的封闭系统(closed system)、依靠自己的想象力进行竞争的大好机会。如果世嘉和任天堂还不能清醒过来，认清个人计算机正在鲸吞它们的市场，那么它们迟早也会绝迹。

今天，个体电子游戏设计人员必须懂得，他们的游戏只有为通用平台(general-purposeplatform）而设计，才最有可能登上畅销排行榜。而这种平台，仅英特尔一家每年就打算卖出1亿套。出于这个原因，个人计算机的制图技术很快会向你今天所能见到的最先进的游艺厅电子游戏看齐。以个人计算机为基础的游戏，将会取代我们熟知的专用游戏系统。在短期内，特殊用途硬件唯一还能施展的空间，就只剩下虚拟现实了。

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3.虚拟现实

矛盾修饰与重复修饰

麦克·哈默（MikeHammer，不是那个侦探[1]，而是全球首屈一指的企业名医或者所谓的“企业形象再造工程师”，他将“企业变革”(corporate change）形容为一种几乎要变为重复修饰的矛盾修饰（基础稳固的大企业却需要变革!)。所谓“重复修饰”，是指像在“某人自己的心目中”这类重复累赘的表述；而矛盾修饰，则是像“人工智能”或“飞机食品”等显而易见的矛盾组合。重复修饰和矛盾修饰是否恰好相反，还有争论的余地，但倘若我们要颁发“最佳矛盾修饰奖”，那么“虚拟现实”一词一定榜上有名。

假如我们把组成“虚拟现实”一词的“虚拟”和“现实”两个部分看成“相等的两半”(equalhalves)，那么把“虚拟现实”当成一个重复修饰的概念似乎更有道理。虚拟现实能使人造事物像真实事物一样逼真，甚至比真实事物还要逼真。

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[1]此人恰好与美国作家米基·斯比兰(MickeySpillane)系列惊险小说中的主人公麦克·哈默侦探同名同姓。

比如说，飞行模拟，这一最复杂和使用时间最久的虚拟现实应用，就比驾驶一架真正的飞机还要逼真。刚训练出来的、但已练就一身好本领的飞行员之所以能在初试牛刀时就驾驶一架满载乘客的“真正”波音747客机，原因就是他们在飞行模拟器上学习驾驶技术，要比他们在真正的飞机上学到的还要快、还要多。在模拟器中，飞行员会置身于在现实世界里可能不会出现的所有罕见的情况中，包括飞机几乎相撞或裂成几段。

另外一个具有社会意义的虚拟现实应用，就是汽车驾驶学校的驾驶训练。在一条湿滑的路上，突然有个小孩冲到两辆汽车中间，如果从未经历过这种情况，谁也不知道自己会作何反应。虚拟现实容许我们“亲身”体验各种可能发生的情况。

身临其境

虚拟现实背后的构想是，通过让眼睛接收到在真实情境中才能接收到的信息，使人产生“身临其境”的感觉，更重要的一点是，你所看到的形象会随着你视点的变化即时改变，这就更增强了现场的动感。我们对真实空间的感觉来自各种视觉线索（visualcues)，例如物体的相对体积、亮度以及在不同角度上的运动情况。其中最强烈的线索来自双眼透视(perspective)，由于左右眼看到的形象并不相同，双眼同时使用时就会产生特别强有力的效果。把这些不同的形象合成一个三维图像，也就构成了立体视觉（stereovision）的基础。

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每只眼睛的深度知觉(perceptionofdepth)略微不同，造成了两只眼睛所看到的形象不尽相同。这种现象称为视差(parallax)。当近距离观察物体时(假如在6英尺以内)，视差的效果最为显著。距离较远的物体基本上会在两眼上投射相同的影像。你有没有想过为什么立体电影(3-Dmovie）里总是有许多近距离内来来回回的动作？为什么影片里的物体总是朝观众席里飞来？因为那些移动正是设计在立体影像的最佳效果距离之内。

虚拟现实的典型道具是一个头盔(helmet)，上面有两个护目镜(goggle）般的显示器，每只眼睛对应一个显示器。每个显示器都显现稍微不同的透视影像，与身临其境时的情景完全一样。当你转动脑袋的时候，影像会以极快的速度更新，让你感觉仿佛影像的变换是因你转头的动作而来(而不是计算机实际上在追踪你的动作，后者才是实情)。你以为自己是引起变化的原因，而不是经由计算机处理后所造成的一种效果。

视觉经验的真实程度是由两个因素共同决定的。其一是图像的质量，即图像中显示的边和其间结构的数量的多少，数量越多，质量越好。其二是响应时间，即画面更新的速度，速度越快越好，响应时间越短越好。这两个变数都要求计算机具有十分强劲的性能。直到最近，对大多数的产品开发商而言，这样威力强大的计算机还不可得，现在情况刚刚有了改变。

虚拟现实技术早在1968年就已诞生，当时第一个头戴式的显示系统正是由伊凡·苏泽兰制造成功的。后来，美国国家航空和宇宙航行局以及国防部所作的研究，为太空探索和军事应用开发了一些价格昂贵的虚拟现实原型机。虚拟现实特别适合用在坦克和潜水艇操作训练上，因为在“真实的”战争中，同样必须透过望远镜或潜望镜来观察外面的景象。

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直到今天，当我们拥有了威力强、成本低的计算机时，才可能把虚拟现实技术当作一种满足消费者娱乐目的的媒介。而在虚拟现实的新面貌中，绝对少不了令人惊恐万状的镜头。

侏罗纪公园探险

“侏罗纪公园”(JurassicPark）可以让你体验到虚拟现实的惊人效果。但是和同名电影或书不同的是，在虚拟现实的侏罗纪公园里，并没有一条故事的主线。在这里，迈克尔·克莱顿的任务就像舞台设计师或游乐场设计师一样，是赋予每只恐龙不同的外貌、个性、行动和目的。模拟的恐龙动起来之后，你走入它们中间。这不是电视，也不必跟一尘不染的迪士尼乐园一样。这里没有拥挤的人群，没有长长的队伍，也没有爆米花的香味，有的只是恐龙的粪便。你就好像走入了史前的丛林中，而且这里可以显得比任何真正的丛林都更加危险。

未来的大人和孩子都可以用这种方式自娱。由于这些幻象全部经由计算机处理而产生，并非真实的情境，因此也就无须受实物大小或发生地点的限制。在虚拟现实中你可以张开双臂，拥抱银河，在人类的血液中游泳，或造访仙境中的爱丽丝[2]。

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目前的虚拟现实还有不少缺点和技术上的失误，必须加以克服之后，才能使它具有更广泛的吸引力。例如，低成本的虚拟现实就深受阶梯状不规则图形的困扰。当影像移动的时候，这种锯齿状的图形显得更不稳定，因为它们看起来好像在移动，但却不一定与画面移动的方向一致。想一想水平线的样子，一条非常平直的水平线。现在稍稍把它倾斜一点，水平线中央就会出现一段锯齿形状，然后再倾斜一点，又出现第二个、第三个和更多的锯齿地带。这些锯齿看起来仿佛在移动，直到这条线终于倾斜成 $4 5 ^ { \circ }$ ，则线上相邻像素所组成的锯齿排成了一个楼梯形，一个挨着一个，简直难看极了。

总是慢半拍

比这还要糟的是，虚拟现实的速度还不够快。所有的商业系统，尤其是许多电子游戏生产商即将推出的新产品，都有慢半拍的问题。当你转动头部的时候，影像会很快地改变，但是还不够快。图像总要慢半拍才出现。

三维计算机图形刚出现的时候，人们使用各式各样的立体眼镜来达到观看效果。有时是廉价的偏光镜片(polarizedlenses)，有时则是较昂贵的电子快门(electronic shutter)，会轮流让双眼接收不同的影像。

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[2]19世纪英国童话作家刘易斯·卡罗尔(Lewis Carroll)的作品《爱丽丝漫游仙境》中的人物。

我还记得，我第一次操作这类装置时，所有的人一—不是大多数人，而确确实实是每个人一一生平第一次戴上这种眼镜并在屏幕上看到立体图像后，都会把头转来转去，想看看图像怎么变，结果就和看立体电影一样，图像并没有改变，把头转来转去没什么用。

人们这种“扭动脖子”的自然反应正说明了一切。虚拟现实必须紧密配合对用户的动作和所在位置的感应，让观看者能够引发图像的变化，而不是完全由机器来控制。重要的莫过于计算机能跟踪头部的转动并能回应它的快速变化。图像更新的速度（频率响应）实际上比分辨率更为重要。由此可见我们的运动神经系统是多么敏锐，即使最轻微的反应迟钝也会破坏整个感官经验。

大多数的制造商大概都会完全忽略这一点，而把早期拼命强调图像的高分辨率的虚拟现实系统推向市场。这样做的结果是牺牲了响应速度。其实，假如他们减少图形显示，加强图像的防锯齿技术，并且加快响应速度，那么他们所提供的虚拟现实体验将会更加令人满意。

另外一个办法是，完全放弃为左右眼分别提供不同透视影像的头戴式显示器，而改用所谓的自动立体效果技术，让真实的物体或全息影像（holographic image）在空中浮现，使双眼一起收视。

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会说话的头

20世纪70年代中期，高级研究计划署开展了一项有关电信会议的重要研究，以期解决有关国家安全的一个重要问题。这项研究的具体要求，是要以电子传输方式，为身处5个地方的5个特别的人，制造出最大限度的同在现场的感觉。这5个人分散在不同的地方，但是必须让每个人都相信，另外4个人也和自己同在一个现场。

这一不同寻常的电信技术要求，是受了政府某些紧急措施的驱使，这些措施通常是在核大战中或是面临核大战威胁时所采取的。在20世纪70年代，如遇上述情况，美国政府会进行如下行动：总统、副总统、国务卿、参谋长联席会议主席及众议院议长立刻抵达弗吉尼亚州(Virginia)一个非常有名的山洞，从一个先进的指挥控制室中捍卫美国(就像电影《战争游戏》里的那个指挥官一样)。据称，这个指挥室不仅不怕攻击，而且还能隔绝原子弹的放射性尘埃。

但是，把这5个重要人物全都聚集在一个众所周知的所在，能有多安全呢？假如让他们分散在不同的地点（比如一个在空中，一个在潜艇中，一个在山底地下室里，等等)，但却感觉好像聚集一堂，岂不是安全得多吗?显然，这样做会安全得多。由于这个原因，高级研究计划署资助了一项关于电信会议的高级研究，我和我的同事们在这项研究中获得了一个委托合同，内容是以数字化方式创造一个实时的、类人的“电信化身”(telepresence)。

我们使用的方法是：依照每个人的脸形和实际尺寸，制作了透明的头罩，而且每个头罩都复制4份。每个头罩都戴在一个平衡环上，可以有两度的自由旋转余地，因此可以点头或转头。头罩的内部还可以放映出完美录制的影像。

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每个地方都有1个真人和4个动来动去的塑料头，按照相同的次序，围坐在桌旁。摄像机把每个人的形象和头的位置都捕捉下来，再传送出去。如果总统转过头来，和副总统讲话，国务卿在他所在的地方看到的则是总统的塑料头在和副总统的塑料头讲话。我得承认，这的确是怪异之极的景象。

以这种方式播放的录像产生出了几乎可以乱真的模拟效果。一位海军上将告诉我，这些“会说话的头”让他晚上噩梦连连。他宁可接到总统亲自发出的电报，黄纸上是全部用大写字母组成的“FIRE”(开火)，也不愿在航空母舰的舰桥上，看到总司令摆来摆去的头。他的反应很奇怪，因为他顽固地认为，他怎么知道他所看到的形象和听到的声音真的是总统本人的（而不是冒牌货）?不过事实上，电报作假要容易得多。

在下一个1000年或2000年里，我们可能仍不知道该如何把人（乳酪汉堡或羊绒衫）进行信息分解、传输和重新组合。但与此同时，会出现许多新的显示技术，和目前我们已经习以为常的平面或接近平面的屏幕大不相同。影像无论大小都将越来越不受显示器4条边线的限制。未来，一些最富想象力的数字化装置将没有任何边！

《星球大战》与全息术

到下个1000年中的某个时候，我们的孙子或曾孙将以一种新的方式观看足球比赛（如果还那样叫的话)。他们会在咖啡桌（如果还那样叫的话）旁来回移动，让8英寸高的球员在起居室（如果还那样叫的话)中任意驰骋，把一个半英寸高的足球踢来踢去。这个模式与早期虚拟现实的想法完全相反。无论你从哪个角度观看，都能享受极高的分辨率。无论你朝什么地方看，你看到的都是在空间浮动的三维像素。

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