当前位置:主页 > 国际 > 深度解读 > 正文
一大波虚拟现实设备正成为科学家的帮手
来源:     作者:      2016-10-08 16:55       
摘要:使虚拟现实(VR)成本大幅削减并改变其性能的设备,对科学家和游戏玩家均产生了影响。正在试验一种头盔显示器的研究人员表示,这些设备拥有作为一种研究工具而产生广泛应用的潜力。



Oculus Rift虚拟现实设备的售价在600美元左右。图片来源:Michael Bowles/REX/Shutterstock


使虚拟现实(VR)成本大幅削减并改变其性能的设备,对科学家和游戏玩家均产生了影响。正在试验一种头盔显示器的研究人员表示,这些设备拥有作为一种研究工具而产生广泛应用的潜力。


VR可让用户体验到一个由电脑产生的三维世界。在该领域工作了20年的西班牙巴塞罗那大学计算机专家Mel Slater介绍说,自上世纪80年代起,关于VR的炒作热潮反复出现,但这一次有所不同。多亏了最初用于智能手机和视频游戏图形的技术,这些头戴式设备的性能如今可同花费上万美元的高端设备相媲美。Slater表示,它们精致、价格实惠并且对用户友好,足以成为实验室的一个重要部分,而不是仅有少数研究人员能接触到的工具。


一个令科技新闻界目瞪口呆的设备是Oculus Rift。它由位于美国加州门洛帕克市的“脸谱”下属初创公司——Oculus VR生产,售价为600美元。不过,操作它还需要售价超过1000美元的高端计算机。由智能手机生产商HTC和索尼生产的价格类似的设备,有望在今年面市。谷歌和三星生产的更便宜套装,会将智能手机变成更加基本的VR设备。


在英国伦敦大学学院领导一个虚拟环境团队的计算机专家Anthony Steed表示,如今,即便没有专门的仪器资助,一家实验室也能购买VR设备。


在一年多的时间里,Steed和Slater一直利用HTC和Oculus设备的早期原型开展试验。他介绍说,其性能和更加高端的设备相同,并且正变得越来越好。同时,新设备轻到足以使穿戴时间延长,并且能对用户的移动迅速作出反应,从而防止使用VR时出现的晕动病。“两三年前,我们用来开展研究的实验室要花费10万欧元才能建立起来。现在,我们用约4000欧元便能做到。”Slater表示。


多年来,Slater一直同心理学家合作开展VR试验,包括一项测试在白人通过虚拟方式居住在黑人体内后,其持有的偏见如何发生改变的试验。


近日,Slater和牛津大学临床心理学家Daniel Freeman及其合作者发表了一项表明VR有助于治疗偏执狂患者的研究。偏执狂患者通常会避开拥挤的场所,因为他们感觉其他人想要伤害自己。这项试验性疗法试图通过让人们访问诸如拥挤的电梯或者地铁等虚拟环境,教导他们降低防御心理并相信别人。


其他研究则尝试利用VR治疗创伤后应激障碍以及对高度或蜘蛛的恐惧。这些试验利用了昂贵且高端的设备,但一些参与其中的研究人员表示,如今他们计划开始利用消费者使用的头戴式设备。


这些头戴式设备不仅变得更便宜,而且装配起来更加简单。“这是一种开箱即用的体验。”Steed说。Freeman则表示,如果更大规模的研究证实上述疗法有效,病人便能借来这些设备并在家里使用它们。


华盛顿大学神经学家Elizabeth Buffalo也在考虑如何使用Oculus Rift。她的团队利用猴子研究呈现在屏幕上的互动环境。Buffalo表示,创建3D环境的头盔式设备会产生更加让人身临其境,也因此更加自然的体验,但现有的产品太大了,以至于无法戴在猴子头上。“我们正尝试利用Oculus做到这一点。”


Slater介绍说,创建复杂的虚拟环境还需要专业化的计算机技能。不过,鉴于一些用于辅助视频游戏公司的软件可免费试用,并且很多实验室将工作外包,目前花费正在下降。在南澳大利亚大学研究人机交互的Mark Billinghurst表示,一项被称为增强现实(AR)的相关技术也能用于实验室,帮助研究人员实现数据集的可视化和共享。AR能将图像叠加到用户的视野中,而非替换成另一种不同场景。


在AR领域进行早期尝试的是将图像投影到一副眼镜一角的谷歌眼镜。虽然它在商业上失败了,但微软正打算研发一种被称为HoloLens的更复杂AR头戴式设备。“有了像HoloLens这样的AR技术,研究人员便能轻易地看见叠加到其面前真实桌子上的复杂虚拟数据集,并且能和桌子对面的人脸对脸地讨论数据。”Billinghurst介绍说。


在北卡罗来纳大学教堂山分校研究虚拟环境的计算机专家Mary Whitton认为,在此类系统追踪用户移动的方式以及用户如何用手同虚拟世界进行互动方面,仍有很大的改善空间。不过,Whitton说:“我很开心地看到,人们以从未想到的方式使用着我们建造出来的东西。”(宗华)