每经编辑｜闵小权    

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虚拟(ni)的触角：重(zhong)塑感官(guan)，颠(dian)覆认知

想(xiang)象一下，当指尖(jian)轻触，一股微凉的(de)触感如(ru)涟漪般扩散，甚(shen)至(zhi)能分辨(bian)出物体(ti)表(biao)面的纹理(li)——这(zhe)不(bu)再(zai)是科幻(huan)电(dian)影中(zhong)的场景(jing)，而(er)是“含羞人(ren)类(lei)实验研(yan)究(jiu)社2021”正(zheng)在(zai)描(miao)绘(hui)的(de)未来。2021年，研(yan)究社以“揭开虚(xu)拟(ni)与现(xian)实的边界(jie)，开启全新交互(hu)体(ti)验(yan)”为核心(xin)议题，在一(yi)片被(bei)疫情加速(su)的(de)数(shu)字化(hua)浪潮(chao)中，大胆(dan)地(di)将目(mu)光投(tou)向了(le)人类(lei)感官(guan)在(zai)虚(xu)拟(ni)世界中的延伸与(yu)重塑。

我(wo)们(men)不再(zai)仅仅满足于视(shi)觉和(he)听觉的模拟，而(er)是开始追(zhui)求触觉(jue)、嗅(xiu)觉甚(shen)至(zhi)味(wei)觉的(de)真实(shi)复现(xian)，渴望(wang)在数(shu)字空间中获得(de)与现实(shi)世界无(wu)异(yi)的(de)感(gan)官(guan)盛宴(yan)。

触感重塑：从“看得见(jian)”到(dao)“摸得(de)着(zhe)”

长久以(yi)来(lai)，虚拟现实(shi)（VR）和(he)增强现(xian)实（AR）的(de)发(fa)展，在视(shi)觉和听(ting)觉(jue)的沉(chen)浸感上取得了(le)显(xian)著(zhu)成(cheng)就(jiu)。缺乏(fa)真实的(de)触(chu)觉反(fan)馈，始(shi)终(zhong)是(shi)制约(yue)其(qi)发展的(de)“短板(ban)”。“含羞(xiu)人(ren)类”的(de)研(yan)究人(ren)员(yuan)们深知(zhi)，触觉(jue)是(shi)人类认(ren)识世(shi)界、与环(huan)境(jing)互(hu)动最(zui)基(ji)本、最(zui)直接(jie)的方(fang)式(shi)。因(yin)此，2021年的(de)研究重(zhong)点之(zhi)一(yi)便(bian)是攻(gong)克触(chu)觉反(fan)馈的(de)难(nan)题(ti)。

他们引入了微(wei)电(dian)流刺激、超声波(bo)阵(zhen)列、触觉墨(mo)水(shui)等多种(zhong)前沿技术，并将(jiang)其巧妙地集成(cheng)到VR/AR设备(bei)中(zhong)。

例如(ru)，通过精确控制(zhi)微电流(liu)在(zai)用户(hu)皮(pi)肤(fu)上(shang)的(de)分布(bu)和(he)强(qiang)度，可以(yi)模(mo)拟出物体(ti)坚(jian)硬(ying)、柔软、粗糙、光滑(hua)等不(bu)同的触感(gan)。想(xiang)象一(yi)下，在虚拟的(de)家中，你可(ke)以“触摸”到(dao)实木(mu)桌的(de)温润，或是(shi)感(gan)受毛(mao)毯的蓬(peng)松；在虚拟(ni)的厨(chu)房里(li)，你(ni)可以“捏(nie)”到虚(xu)拟(ni)面团的(de)弹性(xing)，甚(shen)至(zhi)“闻”到(dao)虚(xu)拟(ni)咖啡豆(dou)散(san)发(fa)的(de)香气(qi)。

超声(sheng)波阵(zhen)列(lie)技术(shu)则(ze)能(neng)在空气中形成(cheng)高精度的声(sheng)场，通过聚焦的声波束对(dui)皮肤(fu)施加(jia)非接(jie)触式(shi)的(de)触(chu)觉刺激，这意味着你(ni)可以“触摸”到(dao)远(yuan)处的虚拟(ni)物体(ti)，而无(wu)需佩(pei)戴笨(ben)重(zhong)的(de)设备。触觉墨(mo)水则(ze)是一种(zhong)更具(ju)创新性的尝试(shi)，它能够根据数(shu)字(zi)信(xin)号的变化(hua)，改变自身的物理特(te)性(xing)，从而在屏幕(mu)表(biao)面呈现(xian)出可(ke)变的(de)纹理(li)和形(xing)状，极大地(di)丰富了(le)屏(ping)幕的交互(hu)维度(du)。

这些(xie)技术的(de)进(jin)步，不仅仅(jin)是为了增加游戏的趣味(wei)性，更(geng)是(shi)为了在(zai)教(jiao)育(yu)、医疗、工业设计(ji)等(deng)领(ling)域开辟新的可(ke)能性。例(li)如，在(zai)虚拟手(shou)术(shu)培(pei)训中(zhong)，医生能够(gou)通过触觉(jue)反馈，真(zhen)实(shi)地感(gan)受到(dao)手术器械与组织的接触(chu)感，从而(er)提高(gao)手术的精(jing)准(zhun)度和(he)安全(quan)性(xing)；在(zai)产品设计(ji)领域(yu)，设(she)计(ji)师(shi)可(ke)以(yi)“触摸”到(dao)虚拟(ni)产品(pin)的(de)材(cai)质(zhi)和(he)结(jie)构(gou)，从(cong)而(er)更直观(guan)地评估(gu)设计方(fang)案。

超越(yue)视(shi)觉：构(gou)建多维(wei)度(du)的虚拟感(gan)知(zhi)

除(chu)了触觉，研(yan)究(jiu)社还(hai)积极探索(suo)了其(qi)他感官在虚拟(ni)现实中的(de)可(ke)能性(xing)。气味，作(zuo)为一种能够强(qiang)烈(lie)唤起记(ji)忆和(he)情(qing)感(gan)的感官，在(zai)虚拟体验(yan)中(zhong)扮(ban)演着不可或缺(que)的角(jiao)色。通(tong)过精(jing)确(que)控制不同气(qi)味分子(zi)的释放(fang)时(shi)机(ji)和浓度(du)，“含(han)羞(xiu)人类(lei)”的(de)实(shi)验(yan)团队(dui)正在构建(jian)能够(gou)模拟(ni)各种场景(jing)下(xia)气味环(huan)境的系统。

设想(xiang)一下，在虚拟(ni)的(de)森(sen)林(lin)漫(man)步(bu)，你可(ke)以闻到泥土(tu)的(de)芬芳、树叶(ye)的清(qing)新；在虚(xu)拟的香(xiang)料市(shi)场，你可以分辨(bian)出各(ge)种香(xiang)料的独特气息(xi)。这种嗅觉的模(mo)拟(ni)，能够(gou)极大(da)地(di)增强(qiang)虚拟(ni)体验(yan)的真实感(gan)和沉(chen)浸感(gan)，让(rang)虚拟(ni)世(shi)界不再只是一(yi)个(ge)“无(wu)声无(wu)息”的(de)视觉空间(jian)。

味(wei)觉(jue)的模(mo)拟(ni)，虽然面(mian)临(lin)的(de)挑(tiao)战(zhan)更为巨(ju)大，但研究社(she)并未(wei)止(zhi)步(bu)。通过(guo)对舌(she)尖味蕾的电刺(ci)激和温度(du)控制，他们(men)正在(zai)尝(chang)试(shi)模(mo)拟(ni)基本(ben)的(de)酸(suan)、甜、苦(ku)、辣、咸(xian)等味道(dao)。虽然目(mu)前(qian)的技(ji)术(shu)还处(chu)于非(fei)常初(chu)级的阶段(duan)，但(dan)这(zhe)种探(tan)索本身就(jiu)代(dai)表(biao)着人类对突破(po)感(gan)官界限的无(wu)限(xian)渴(ke)望(wang)。

认知边(bian)界的(de)模(mo)糊(hu)：沉浸与(yu)现实的界(jie)限(xian)何在？

当虚拟世界的(de)感官体验(yan)越来越(yue)接(jie)近现实，我(wo)们不禁要(yao)问：虚拟与(yu)现(xian)实的(de)边(bian)界(jie)究竟在(zai)哪里(li)？“含羞(xiu)人类(lei)实验(yan)研究社(she)2021”的(de)研究成(cheng)果(guo)，正在(zai)不断(duan)地(di)模(mo)糊这(zhe)一(yi)界(jie)限(xian)。沉浸(jin)式(shi)的感(gan)官(guan)体(ti)验，使得用(yong)户(hu)在(zai)虚拟环境中(zhong)投入的(de)情感(gan)和精(jing)力(li)与(yu)现实(shi)无(wu)异。这(zhe)不(bu)仅改变了(le)我们娱乐(le)和(he)社交的方式，更可能重(zhong)塑(su)我(wo)们的思维(wei)模式(shi)和价(jia)值观念(nian)。

例如，在虚拟(ni)社交场景中(zhong)，通(tong)过高度逼(bi)真的(de)虚拟形象和(he)流(liu)畅的触(chu)觉交(jiao)互(hu)，人们(men)可(ke)以(yi)建立起比(bi)传统社交(jiao)媒体(ti)更为亲密(mi)和真实的情(qing)感(gan)连接。我(wo)们可以“握手(shou)”，可以“拥抱(bao)”，可以感受到对(dui)方(fang)情(qing)绪(xu)的细微(wei)变化。这对于那(na)些因(yin)地(di)理(li)位置(zhi)、身体(ti)条件(jian)等原(yuan)因而受(shou)限的人(ren)们来说，无疑(yi)打(da)开(kai)了一(yi)扇(shan)全新(xin)的社(she)交之(zhi)门(men)。

这种模糊的边界也带来了新的(de)思考(kao)。当(dang)我(wo)们在(zai)虚拟世(shi)界中花(hua)费(fei)大(da)量(liang)时间(jian)和(he)精力，体验(yan)着比(bi)现实(shi)更加丰富(fu)多(duo)彩的人生，我(wo)们是否(fou)会(hui)逐渐(jian)疏离现实(shi)？当(dang)虚(xu)拟的刺(ci)激和满(man)足感变(bian)得唾手可得(de)，我们是否(fou)会丧失在现实中应(ying)对(dui)挑战、解(jie)决问题的(de)动力(li)？“含(han)羞人(ren)类(lei)”的研(yan)究，不(bu)仅仅(jin)是(shi)对(dui)技(ji)术进步的追(zhui)寻，更是对人(ren)类(lei)自(zi)身在数字(zi)时(shi)代如何(he)自处、如(ru)何保(bao)持清(qing)醒(xing)认(ren)知的(de)深刻(ke)反(fan)思(si)。

2021年(nian)的(de)探索(suo)，只是(shi)一个开始(shi)，它揭示了(le)虚拟(ni)与现(xian)实边界(jie)的无限(xian)可能性，也预示(shi)着人类需(xu)要在(zai)这个日(ri)益交(jiao)融(rong)的世界中(zhong)，重新(xin)审视(shi)自身的存(cun)在(zai)与意义。

交互(hu)的革新：从“操作(zuo)”到“共(gong)生(sheng)”

“含羞人(ren)类实(shi)验研(yan)究社(she)2021”在“揭开虚(xu)拟与(yu)现实(shi)的边界，开(kai)启全新交互(hu)体(ti)验(yan)”的(de)征途(tu)中，不(bu)仅仅(jin)满(man)足(zu)于模(mo)拟感官(guan)，更将目(mu)光聚焦于交互(hu)方式(shi)的颠(dian)覆性(xing)创新。传统(tong)的交互(hu)模式，无(wu)论是键盘(pan)鼠标(biao)还是触屏操(cao)作，都带(dai)有明显(xian)的“使(shi)用(yong)者-工(gong)具(ju)”的二元(yuan)对立色彩。而(er)研究(jiu)社(she)所追(zhui)求的(de)，是一种更为自然、更为无缝(feng)、甚至可以称之(zhi)为“共生”的(de)交互关(guan)系。

这意(yi)味着，人与数(shu)字世界之(zhi)间(jian)的(de)界限将进(jin)一(yi)步模糊(hu)，交互(hu)将不再是简单(dan)的指令(ling)输入(ru)，而(er)是成为(wei)一种心意相通、形(xing)影(ying)相(xiang)随(sui)的(de)体(ti)验(yan)。

“意念(nian)”的驾(jia)驭：脑机接(jie)口的(de)曙(shu)光

脑(nao)机(ji)接口(kou)（BCI）技术，无(wu)疑(yi)是(shi)实现“意念”驾驭的终极梦想。2021年(nian)，“含羞人(ren)类”在非侵(qin)入式脑机(ji)接(jie)口(kou)领域(yu)取得了突(tu)破(po)性进(jin)展(zhan)。通过(guo)高(gao)密(mi)度脑(nao)电图（EEG）和(he)近红外(wai)光谱（fNIRS）等技(ji)术，结(jie)合(he)先进(jin)的机器(qi)学习(xi)算法(fa)，研究社(she)开(kai)发出(chu)能够(gou)识别(bie)用(yong)户(hu)特定(ding)意图(tu)和(he)情绪的(de)系统(tong)。

这(zhe)意(yi)味着，未来我们(men)或许(xu)可以通(tong)过思考(kao)来(lai)控制虚拟角(jiao)色，或(huo)者仅仅通(tong)过“意念(nian)”来切换(huan)虚拟场景(jing)、调节(jie)虚拟环境的参(can)数。

设想(xiang)一下，在虚拟竞技场中(zhong)，你可以凭借(jie)敏(min)锐的战术思维(wei)，在电(dian)光火(huo)石间(jian)下达(da)复(fu)杂的指令；在虚拟画室(shi)中，你可以用(yong)意(yi)念捕(bu)捉(zhuo)灵(ling)感，在(zai)画布上挥洒(sa)自(zi)如(ru)，色(se)彩和笔触如(ru)同(tong)你心中所(suo)想般精(jing)准(zhun)呈现。这(zhe)种交互方式的革新，将(jiang)极大(da)地解放(fang)我(wo)们的(de)双手(shou)，让虚拟世(shi)界(jie)的(de)操(cao)控(kong)变得(de)前所(suo)未(wei)有的自由(you)和(he)高(gao)效。

更重(zhong)要的是，它(ta)能够为那(na)些(xie)行动不(bu)便(bian)的人们提供(gong)全(quan)新的交(jiao)流和(he)参与(yu)数(shu)字(zi)世界的方(fang)式，打(da)破身(shen)体的(de)限(xian)制，让他们(men)也能(neng)充(chong)分体(ti)验科技(ji)带(dai)来的(de)便利(li)与乐趣。

“动(dong)作”的(de)感(gan)知(zhi)：身体(ti)语言(yan)的数字化(hua)

除(chu)了“意念(nian)”，我们(men)的身(shen)体动作(zuo)也(ye)是表达(da)意(yi)图、进(jin)行交(jiao)互(hu)的重要(yao)载体(ti)。2021年的(de)研究(jiu)，着(zhe)重于(yu)如(ru)何更(geng)精(jing)准、更全面地捕捉和(he)理(li)解人(ren)类的肢(zhi)体语(yu)言(yan)，并将(jiang)其(qi)转化为(wei)数(shu)字世界的指(zhi)令(ling)。研究社引(yin)入(ru)了高(gao)精度(du)动作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)技术、智(zhi)能(neng)可穿戴传(chuan)感(gan)器以(yi)及(ji)基于计算(suan)机视(shi)觉的姿态(tai)估计算法(fa)，旨(zhi)在(zai)实(shi)现从微(wei)小的手势到全(quan)身的(de)运动，都(dou)能(neng)够被(bei)实时、准(zhun)确地识(shi)别(bie)和翻译(yi)。

想象一下(xia)，通过一套(tao)轻巧(qiao)的(de)传感器服装，你(ni)的每一(yi)个细(xi)微动(dong)作，无(wu)论(lun)是手(shou)指(zhi)的轻微弯(wan)曲(qu)，还是身(shen)体的(de)微妙倾斜(xie)，都能在虚拟(ni)世(shi)界中(zhong)得(de)到(dao)精(jing)确(que)的映射(she)。你不再需要(yao)通过手柄(bing)来(lai)模拟(ni)行(xing)走，而(er)是可以(yi)真实地(di)迈开脚步(bu)；你(ni)不(bu)再需(xu)要(yao)按(an)下按(an)钮来表(biao)达(da)情(qing)绪(xu)，而是可以(yi)通过(guo)面部表情(qing)和肢(zhi)体动(dong)作，将(jiang)喜怒(nu)哀乐传递(di)给虚拟世(shi)界(jie)中(zhong)的伙(huo)伴。

这(zhe)种基于身体语(yu)言的交互(hu)，不仅(jin)让(rang)虚(xu)拟世界的(de)体验更加(jia)生动(dong)真实(shi)，也为(wei)虚拟(ni)角色的情(qing)感表达和(he)个性(xing)化塑造提供了(le)更为丰(feng)富的维度。

“环(huan)境(jing)”的融(rong)合(he)：AR与数(shu)字孪生的联动(dong)

当(dang)虚拟与(yu)现实(shi)的边(bian)界(jie)日(ri)益模糊，AR技(ji)术扮(ban)演着(zhe)至关(guan)重要的角色。2021年，“含(han)羞(xiu)人类”的探(tan)索将AR与“数字孪生(sheng)”的(de)概念(nian)深度结合(he)，旨在构(gou)建一个(ge)与物理世界高(gao)度同步、动态交(jiao)互(hu)的数字(zi)空(kong)间(jian)。数字(zi)孪生(sheng)，就是为现实(shi)世界的每一(yi)个物体、每(mei)一个场景创建一个(ge)精准(zhun)的数(shu)字副本(ben)。

通(tong)过(guo)AR技(ji)术(shu)，我(wo)们(men)可以(yi)将(jiang)这些数(shu)字孪生(sheng)叠加在现(xian)实世(shi)界之上(shang)，实现虚实信息(xi)的无缝(feng)融合(he)。

例如(ru)，在智(zhi)慧(hui)城市管(guan)理中(zhong)，通过AR设(she)备，我们可以看(kan)到城市(shi)基础设(she)施的(de)实时运行(xing)数(shu)据，如交通(tong)流量、能源(yuan)消耗(hao)、环(huan)境(jing)监测(ce)等，并能直观地(di)识别(bie)潜在问题(ti)。在工(gong)业(ye)生产中(zhong)，技术(shu)人员可(ke)以(yi)通过AR眼镜，看到(dao)设(she)备(bei)内部的(de)结构图、维修指南(nan)，甚至(zhi)可以(yi)远程(cheng)指导现场操作(zuo)人员(yuan)进(jin)行精准(zhun)作业。

在家庭生(sheng)活中，你可(ke)以通(tong)过(guo)AR来“预(yu)演(yan)”家具摆放(fang)的(de)效(xiao)果，或(huo)者在虚(xu)拟宠物(wu)身上(shang)进行“训练(lian)”，其行为(wei)模(mo)式都将与(yu)现(xian)实中模(mo)拟的(de)环境(jing)因素(su)相互(hu)影响。

这种(zhong)“环境”的(de)融(rong)合，不仅仅(jin)是信息的(de)叠加，更是能(neng)力的延(yan)伸(shen)。它使(shi)得(de)物理(li)世界中的(de)信息可以通过(guo)数字(zi)孪生得到可视化(hua)和可视(shi)化(hua)，而数(shu)字(zi)世(shi)界的指令也可以(yi)反哺于物理(li)世(shi)界，实(shi)现(xian)真(zhen)正(zheng)的(de)“虚(xu)实(shi)联(lian)动(dong)”。我们不再(zai)是(shi)被动地(di)接受信息(xi)，而是(shi)主动(dong)地与数(shu)字(zi)世界(jie)互动(dong)，共同(tong)塑造我(wo)们所处(chu)的(de)空间。

“共生”的(de)未(wei)来：人(ren)机协作(zuo)的新范(fan)式(shi)

“含羞人类实验研(yan)究(jiu)社2021”所描绘的(de)未来交(jiao)互(hu)体验，是(shi)一种人与机器(qi)、虚拟(ni)与(yu)现(xian)实深(shen)度融(rong)合的(de)“共生(sheng)”关系。在(zai)这种(zhong)关系中(zhong)，机(ji)器不再(zai)仅仅是工具(ju)，而(er)是成(cheng)为(wei)我们认(ren)知世(shi)界的延(yan)伸(shen)，是我们表达情感、创(chuang)造(zao)价(jia)值的伙伴。

脑机接(jie)口(kou)让我(wo)们(men)能够用(yong)意念驱动(dong)，动作(zuo)感知让(rang)我们能(neng)够用身(shen)体去互(hu)动，AR与(yu)数(shu)字孪生(sheng)则让我们能(neng)够(gou)将数字(zi)世界与(yu)物理(li)世界融(rong)为(wei)一体(ti)。这些技术的进步，正(zheng)在共同谱(pu)写着(zhe)人机(ji)交(jiao)互的(de)新篇章。我们不(bu)再(zai)是孤立地(di)操(cao)作设(she)备(bei)，而是(shi)与(yu)智(zhi)能系(xi)统形成一(yi)种动态(tai)的、相互依(yi)赖(lai)的(de)协作关(guan)系(xi)。

这(zhe)种“共生(sheng)”的未来(lai)，将极(ji)大(da)地(di)提(ti)升我们(men)的效(xiao)率、丰(feng)富我们的(de)体(ti)验(yan)、拓展(zhan)我们的能(neng)力。在拥(yong)抱(bao)这一(yi)未来(lai)时，我们也(ye)需要(yao)审慎思考。当人与机(ji)器的(de)界限(xian)变得模糊(hu)，我(wo)们(men)如何(he)保持(chi)自(zi)主性？当虚拟(ni)世界变(bian)得与(yu)现(xian)实同(tong)样(yang)真(zhen)实，我(wo)们如(ru)何区分和(he)平衡(heng)？“含(han)羞人类”的探(tan)索，不仅(jin)是(shi)对技术前(qian)沿(yan)的(de)挑战(zhan)，更是(shi)对人(ren)类未(wei)来发展方(fang)向的(de)深刻追(zhui)问(wen)。

2021年(nian)的研究(jiu)，如同(tong)在漆(qi)黑(hei)的夜(ye)空(kong)中点亮了一盏盏明(ming)灯，指引我(wo)们走(zou)向一个更(geng)加智(zhi)能、更加互(hu)联、更加充满无(wu)限(xian)可能的未来。

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图片来源：每经记者 陈魏娜 摄

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