Titouan Corlet

“虛擬現(xiàn)實(shí)”（VR） 已經(jīng)徹底改變了人類的視覺世界。除此以外，我們所有的感官體驗(yàn)，包括觸覺、聽覺、嗅覺以及味覺，都將被數(shù)字技術(shù)顛覆！

視覺

設(shè)想有一天，在你的新型增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR） 眼鏡的鏡片上跳出一條消息：“您有一個(gè)在餐廳的約會(huì)。”該死，你居然忘了！你瞥了一眼鏡片一角的時(shí)間：19：30。幸好還來(lái)得及，可是怎么去餐廳呢？“?！?，你眨了下眼睛，鏡片上就出現(xiàn)了導(dǎo)航的發(fā)光箭頭。

好吧，雖然上述場(chǎng)景目前還停留在科幻小說(shuō)的層面，但它離實(shí)現(xiàn)已經(jīng)不遠(yuǎn)了，因?yàn)槲覀円呀?jīng)掌握了AR 技術(shù)。智能手機(jī)使用了多個(gè)傳感器（ 攝像頭、GPS、陀螺儀等） 來(lái)識(shí)別不同的表面、環(huán)境光和所處位置， 并以此將數(shù)字圖像疊加在現(xiàn)實(shí)世界的圖像上。例如，曾風(fēng)靡全球的手機(jī)游戲《寶可夢(mèng)GO》就采用了這種技術(shù)。

不過(guò)，該技術(shù)還能走得更遠(yuǎn)，比如微軟的Hololens 頭戴式顯示器就在進(jìn)一步研發(fā)中。其目標(biāo)是混合現(xiàn)實(shí)（MR） ：基于現(xiàn)實(shí)環(huán)境，在視野中疊加一層可交互的虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）。2017 年，一名法國(guó)外科醫(yī)生在Hololens 的協(xié)助下成功為手術(shù)對(duì)象安裝了肩部假體。通過(guò)在患者體表疊加顯示二維或三維放射圖像，他根據(jù)肩部其他骨頭的位置非常精確地安放假體。這不過(guò)是Hololens 的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，未來(lái)MR 或許會(huì)改變我們與數(shù)字世界互動(dòng)的方式。

聽覺

設(shè)想有一天， 你沒有搶到喜歡的樂隊(duì)的演唱會(huì)門票……幸好，演唱會(huì)能以雙耳立體聲流媒體的形式播放，于是你躺在床上聽著音樂，仿佛身臨其境。過(guò)去我們需要增加揚(yáng)聲器的數(shù)量來(lái)獲得更加逼真的沉浸式聲音，但現(xiàn)在通過(guò)雙耳立體聲錄音技術(shù)，一副簡(jiǎn)單的耳機(jī)就足夠了。這項(xiàng)技術(shù)可以再現(xiàn)不同的 “示蹤標(biāo)記”，而人類大腦可以依靠這些標(biāo)記的三個(gè)參數(shù)來(lái)確定聲音的來(lái)源。首先，聲音強(qiáng)度的高低可以幫助大腦評(píng)估與聲源的距離：我們聽到近處的聲音是“響亮而清晰”的，但離得越遠(yuǎn)，就越需要豎起耳朵仔細(xì)聽才能聽清。其次，雙耳接收到聲音的極微小延遲暗示了聲音的方向。最后，當(dāng)聲音傳到人耳時(shí)， 它首先會(huì)撞擊耳郭。由于耳郭起伏的特殊結(jié)構(gòu)，聲波會(huì)因到達(dá)耳郭的角度不同而發(fā)生改變。上述因素能幫助大腦確定聲音是從哪個(gè)方向發(fā)出的。由此，技術(shù)人員開發(fā)了放置于雙耳邊的特殊麥克風(fēng)——通過(guò)整合這三個(gè)參數(shù)來(lái)記錄聲音。我們可以通過(guò)播放這些錄音來(lái)欺騙大腦，從而創(chuàng)造出完美的立體聲幻覺。

嗅覺

電視上廚師做的菜看起來(lái)很棒，但聞起來(lái)怎么樣呢？你靠近電視……好香?。≈T如“真實(shí)感官面具”之類的發(fā)明已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程嗅覺。該設(shè)備是VR 頭盔的配件，可從精油盒中提取香氣，營(yíng)造出數(shù)十種氣味。更妙的是，該面具可以與電影或電子游戲序列同步，通過(guò)再現(xiàn)氣味來(lái)增強(qiáng)沉浸感：想象一下你看著機(jī)動(dòng)車高速追逐的畫面，還能聞到瀝青和橡膠燒焦的氣味！哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院相關(guān)的研究人員在氣味數(shù)字化方面走得更遠(yuǎn)，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)對(duì)象的鼻竇內(nèi)安置了一個(gè)植入物，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)嗅覺神經(jīng)元的電刺激。目前，他們已經(jīng)重現(xiàn)了洋蔥、水果和消毒藥水的氣味。安裝植入物的過(guò)程是痛苦的，因此目前該技術(shù)僅適合失去嗅覺的患者。但將來(lái)我們也許能像今天發(fā)送圖片和表情包一樣，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向朋友傳送氣味。

味覺

設(shè)想一下，你一口都不吃就能品嘗到喜歡的食物的味道，通過(guò)網(wǎng)上購(gòu)物就能在線體驗(yàn)?zāi)呈砥放频男驴谖?。這一切將很快實(shí)現(xiàn)。其中有兩個(gè)發(fā)明已嶄露頭角。首先是看起來(lái)像大號(hào)晾衣夾的“數(shù)字棒棒糖”，它配備了兩個(gè)電極，用戶使用時(shí)需將自己的舌頭置于其間。電極發(fā)出微弱的電脈沖，模擬舌頭受到刺激時(shí)味覺感受器產(chǎn)生的電脈沖，從而讓大腦識(shí)別出味道。另一發(fā)明“海苔卷合成器”功能更為強(qiáng)大。它采用了五個(gè)彩色的凝膠管，而不是電極。每個(gè)凝膠管中都包含了一種可再現(xiàn)5 種基本口味之一的物質(zhì)：甜、咸、酸、苦和鮮。根據(jù)施加的電壓，我們可以調(diào)節(jié)其中輸送的每種物質(zhì)的比例，從而再現(xiàn)所需的味道?？梢钥隙ǖ氖牵@將是美食愛好者的一大福音！

觸覺

糟糕！敵人把你困住了。你無(wú)法逃脫，只能開始戰(zhàn)斗。你身上的服裝讓你真實(shí)地感受到了對(duì)手的打擊！為了完全沉浸在虛擬世界中，我們必須激發(fā)第五種感覺：觸覺。

目前存在兩種互補(bǔ)技術(shù)。一方面，像力反饋手套，其發(fā)動(dòng)機(jī)能通過(guò)抓住用戶的手指并限制用戶動(dòng)作來(lái)模擬物體的抓握感。另一方面，貼滿觸覺傳感器的感官套件（ 如全身式觸感衣） 既可以捕捉穿戴者的動(dòng)作，又可以向穿戴者發(fā)出沒有多少痛感的輕微電擊。它刺激用戶的神經(jīng)或肌肉，以模擬從風(fēng)吹到痛擊不同程度的感覺。唯一的缺點(diǎn)是傳感器需要與皮膚接觸才能起作用。因此，用戶需要貼身穿上這件不怎么舒適的衣服！這項(xiàng)技術(shù)仍然非常昂貴。

（摘自《新發(fā)現(xiàn)》2020 年第12 期，魏克圖）