《穿越时空的视觉之旅:从错视画法到VisionPro》

许多同学可能认为虚拟现实(VR)等技术是近年来的产物,直到苹果公司发布了VisionPro之后,这一领域才广为人知。实际上,VisionPro只是VR众多技术路线中的一种,尤其强调了其中的视觉立体技术(VST)。要了解其中的原因,我们需要回顾一下这段历史。

预计从今年3月起在美国地区发售的Apple VisionPro,售价为3499美元起,约合人民币24851元。这款苹果打磨了8年的新产品,终于即将向公众揭开神秘的面纱。苹果将其称为“空间计算机”,试图与VR划清界限。然而,命名不过是心理游戏的一部分,VisionPro本质上仍是VR的路线,只不过更加突出了VST。

关于VisionPro的文章和视频已经很多,但我更关注的是其背后的历史。自从公元前4世纪的画家宙克西斯(Zeuxis)和帕拉西修斯(Parrhasius)在绘画比赛中展示了“错视画”技巧以来,世界发生了怎样的变化?技术的发展是否使我们进入了王阳明所说的“心外无物,心外无理”的境界?

根据神经科学研究,人类依赖五种感知系统获取世界信息:视觉、听觉、味觉、嗅觉和体觉。这些系统作为“过滤器”,只允许相关信息被大脑接收并翻译成感知。每种感知系统都有自己的“过滤”规则,例如视觉仅能接收特定波长的电磁波,听觉仅能感受到一定范围的振动频率。

设想一下,如果我们能够理解这些感知系统的过滤规则和大脑的翻译规则,是否可以通过逆向工程创造一个虚拟的现实世界?最早的这种想法来自于一群画家。公元前4世纪,在苏格拉底的时代,画家Zeuxis和Parrhasius比拼画作,Zeuxis画的葡萄栩栩如生,吸引了鸟儿前来啄食。当Zeuxis得意洋洋时,Parrhasius邀请他观看自己的作品,结果发现那只是一幅画。Parrhasius的这种绘画技巧被称为错视画法,能让观众将二维平面误认为是三维对象。

穿越时空的视觉之旅从错视画法到VisionPro

穿越时空的视觉之旅从错视画法到VisionPro

错视画法基于线性透视,模仿人眼观察世界的方式,如近处物体显得较大,远处物体显得较小等。经过数千年的发展,画家们将透视技术运用得淋漓尽致。例如,安德里亚·波佐(Andrea Pozzo)在1694年为罗马圣伊格纳西奥(Sant'Ignazio)教堂绘制的天顶画,代表了古典时代错视画法的巅峰之作。

然而,尽管错视画非常逼真,它们仍然是二维的。直到1838年,查尔斯·惠斯通(Charles Wheatstone)发明了有史以来的第一款立体镜,我们才真正步入了三维世界的大门。立体镜利用了人类的双目视差现象,即左右眼因间距不同而观察到同一物体的不同视角,大脑将这些视角合成为立体的3D图像。

惠斯通的发现开启了人类对认知系统的新解读,也引领我们进入了3D时代。从此,我们可以模拟出所见的一切。但真实世界不仅包含3D空间,还有时间的流逝。何时我们才能创造出动态的真实生活场景,观看着人来人往、花开花落呢?

海利格(Morton Leonard Heilig)在1957年发明了Sensorama,首次实现了这一目标。Sensorama集成了立体彩色显示屏、风扇、气味发射器、立体声系统和运动座椅,可以模拟在纽约街头骑摩托的场景。观看者坐在座椅上,通过Sensorama感受风吹、闻到街道的气味,听到周围的声音,仿佛置身于真实的纽约街头。

从错视画法到VisionPro,人类在视觉技术的道路上不断探索和创新,逐渐揭开了虚拟现实的神秘面纱。未来,我们将继续前行,解锁更多关于视觉和现实的奥秘。

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