第4节 沉浸式体验：无屏胜有屏

或许，屏幕的终点是无屏。

1895年12月28日，人类历史上第一部电影《火车进站》上映。虽然这部电影只有50秒，而且情节简单，但在当时却让人们第一次体验到了屏幕带来的震撼——火车头由远方一个黑点向观众呼啸而来时，逼真的画面吓得观众四散而逃，生怕被火车活活压死。

这是人类光影技术革新的开端，也是开启智能时代的钥匙。如今，显示技术日新月异，人们再也不会被初级的“虚假”画面所欺骗，我们似乎看透了屏幕的本质。就算显示效果再逼真，人们也能分辨何为现实。

所以，如何打破屏幕边界，重构虚拟与现实交织的场景，让人们再次获得感同身受的沉浸式体验，是留给未来显示技术的考题。

创造虚拟的世界

如果人们不觉得它是虚假的，那么它就是真实的。从辩证的角度来看，所谓的现实其实是一种主观感受，而VR就是在这样的基础之上，创造了一个虚拟现实的世界。

VR虚拟现实技术也称灵境技术，它是利用计算机模拟产生一个三维虚拟世界，并为使用者提供视觉、听觉和触觉等感官模拟，使用者通过可穿戴设备就能进入不同的虚拟场景，真正体验到身临其境的观感，同时可以高效、及时且毫无限制地观察三维空间内的任何事物。

实际上，经过多年的发展，VR在很多关键技术上完成了突破，并在实际应用场景下发挥出了非常重要的价值。

我们知道，VR中最基础的一项技术是立体显示技术，它可以让各种模拟器的体验仿真更加逼真，创造一个非常真实的场景。很多高校将这种技术应用到红色教育中，学生戴上VR头盔，可以自由穿梭于“毛泽东纪念馆”“井冈山革命纪念地”等虚拟展厅，沉浸式体验全景，感受红色文化。

但是，仅有立体显示技术是远远不够的，要打造更真实的虚拟世界，还需要采用真实感实时绘制技术。简单来说，它可以根据用户的需求生成一个动态变化的虚拟世界。

例如，在自闭症患者的康复治疗上，VR技术就能取得很好的效果。自闭症的一种典型症状就是对一些外部环境过度敏感，比如闪烁的灯光、车辆的喇叭声以及其他特定物体的声响。对一般人来说，可以选择性地忽略掉噪声，但是自闭症患者却容易被这些多余的、无用的信号引发烦躁感和恐惧感。VR技术可以创造一个虚拟空间，并基于患者的接受度不断调整环境，让他们进行模拟适应训练，从而进行个性化的康复治疗。

VR的想象空间远不止于此，虚拟环境下的人机自然交互技术是未来最有价值的应用突破。它不仅仅要求能看到，还要能操作。

重庆第五维科技有限公司致力于开发VR虚拟空间交互技术，已经在多个领域实现应用。比如在军训领域，可以通过定制化的可穿戴装备，在虚拟环境中进行真实的对抗模拟训练；在医疗教学领域，可以通过医疗可穿戴设备，在虚拟空间完成身体理疗、穴位按摩以及紧急护理等教学培训。实际上，VR的虚拟空间交互技术不但打破了时间与空间的限制，还降低了成本与风险。

无屏还是雾屏

如果说VR是单独创造一个虚拟世界，那么雾屏成像则是将虚拟融入现实中来。

一个不争的事实是，无论屏幕技术如何成熟，哪怕是折叠屏与柔性屏，作为一台以实物材料为主的显示器，始终有其客观局限性。

一方面，在平板的显示器上，即使显示技术再发达，如果不通过可穿戴设备的辅助，也无法呈现完美的3D画面；另一方面，屏幕越大，生产成本就越高。柔性发光材料的价格本身就非常昂贵，当屏幕超过100英寸后，不但需要更多的耗材，而且为了保证显示亮度，能耗也会大幅增加。

那么如何突破这一桎梏呢？雾屏成像技术成了最优的解决方案之一。

实际上，雾屏成像的本质还是投影技术，但传统的投影需要将光影投到幕布或者墙上，而雾屏则摆脱了实体幕布的限制，通过人造雾形成一层很薄的水雾墙，再将画面投射在水雾墙上，呈现“海市蜃楼”般的空中立体影像。现阶段，很多大型晚会都采用雾屏成像来替代传统的LED屏背景，它的三维立体效果更能给观众带来空灵、虚幻和仙境般的视觉享受。

雾屏成像在显示技术上已经是一个极大的突破，而如果要进一步开发其潜在价值，有一个方向就是开发自适应智能光影技术。

雾屏成像的原理是通过衍射技术，将光波和影像投射到空气雾屏上，从而形成立体的动态虚拟画面。可是这个画面是固定的、提前设计好的，假如我们通过智能化的手段让它可以自动调节，则很多“魔法”将成为现实。

例如隐身技能。我们可以利用空气中的雾屏画面去主动适应快速变化的周边环境，通过光学原理来隐藏人或车辆不被发现，像穿着“隐形斗篷”一样。

可操作的空气

如果不可操控，屏幕便失去了作为智能入口的价值。

对于各种全息投影技术而言，呈现立体的虚拟画面相对容易实现，但要在空气中完成画面操控，还需要解决一些技术难点。

其中最重要的就是虚拟触感反馈技术：如何让用户在虚拟的空气环境中得到类似于实体触碰按键的手感。目前，有两类技术正在努力解决这个问题。

第一类是超声波触觉反馈技术。这项技术的核心是将超声波集中在皮肤上，通过声波的力量让皮肤产生触觉。而用不同的频率振动皮肤，可以创造出不同的感觉，从而使它触摸起来像是不同的形状。

实际上，德国汽车厂商在2017年就已将这项技术运用到一辆全新的概念汽车上。在全息投影出来的虚拟汽车中，通过超声波震动给驾驶员发送不同的虚拟触感按钮，让驾驶员可以在车内操控不同功能的按钮。

第二类是静电触觉反馈技术。它主要是将独立的电极分布在各个按钮当中，这些电极通过改变极性来产生排斥手指或者吸引手指的感觉，从而让手指在按下虚拟按键的时候，有一种敲击物理按键的感觉。

比如在疫情期间，为了实现零接触，控制病毒传播，日本汽车后视镜、光学设备制造商村上开明堂携手创业公司Parity Innovations，共同开发了一款悬浮于空中且无须接触的虚拟触控屏幕，应用于电梯按钮以及公共开关按键等场景。

它的技术核心就是通过新型的光学组件，将物体发出的光线切割成小块，接着根据几何光学原理进行收集与重组，使这些小块的光线在空中形成图像，让用户不必触碰到设备，便能像平常一样触摸和操作。而基于这项技术，很多类似于虚拟键盘、虚拟钢琴等工具也被开发出来。

虚拟触感反馈技术的问世意味着虚拟世界与现实世界之间的距离又被拉近了一步。或许在不久的将来，科幻电影里那些虚实融合的场景也终将实现。