戴着虚拟现实头盔时想喝水该怎么办？

技术的发展令人类正在进入一个虚拟与现实结合的世界。

结合的形式之一是增强现实（AR），即在现实视图中叠加虚拟要素。比方说，很久以来飞行员在飞行时就已经利用头戴显示设备来获取飞行数据等参数，或者现在有些app可以将虚拟角色植入到现实世界视图，或者像Google Glass这类技术可以将导航方位、个人数据等有用信息叠加上去。

不过虚拟现实技术的发展可能也会导致另一种结合形式的出现。只不过这个问题目前可能很多人都没有考虑过—当你戴上虚拟现实头盔沉浸在与现实环境颇为不同的虚拟世界中时，如果想要拿起面前放在桌子上的一杯水时该怎么办？

可行的解决方案大概有两种。一是一边戴着头盔继续沉浸在虚拟现实一边摸索到物理现实环境下的那个杯子，结果可能会把杯子的水打泼了；或者脱下头盔暂时离开虚拟现实返回物理现实，不过这样你的体验就中断了。不过伊利诺伊大学香槟分校的Pulkit Budhiraja和他的团队却想到了一个更好的方案—反向叠加。

所谓反向叠加，即将物理现实叠加到虚拟现实的体验上。其目标是想办法继续沉浸在虚拟现实的同时让用户与物理现实的物体互动，相当于增强的虚拟现实。

研究团队利用的工具是Oculus Rift头盔，以及一对能生成物理世界立体图的摄像头。两个摄像头就安置在Oculus Rift的前面，充当人的眼睛。然后他们想出了四种办法将物理现实的图像叠加到虚拟世界上，让用户在保持浸入式体验的同时完成拿起杯子喝水的动作。

左：方法1，右：方法2

第一种是将用户的手和杯子叠加到虚拟世界。第二种则在第一种基础上增加了周围实物的轮廓，比方说桌子、键盘什么的，以便人移动手的时候有背景参照。第三种则是在视图重心开个窗口来呈现现实世界，同时把虚拟现实虚化。最后一种是画中画的形式，在虚拟世界的右下角展现物理世界。

左：方法3，右：方法4

团队找了10位志愿者来测试不同的场景和方法。第一种场景是不需要交互的看电影。第二种场景是需要大量交互的第一人称射击游戏。第三种是需要高级动作的赛车游戏。

然后每一种场景下都要求受试者在保持浸入虚拟环境的情况下拿起一杯水喝一口。研究团队原先认为，受试者可能会更喜欢第一种办法，因为仅显示手和杯子对虚拟环境造成的干扰最少。

不过结果令研究团队略感意外。大多数受试者都更喜欢第二种，即同时还显示手部运动的背景轮廓（如桌子等的凸角）。有受试者解释其原因是背景提供的额外轮廓有助于找到杯子并放回，而且这种呈现方式并不会分散注意力。有的则称没有背景参照很难找到杯子。

在头盔前置2个摄像头

也许你会认为现在考虑这个问题有点脱离现实。但是技术的发展速度是不能用线性思考来衡量的。回顾一下虚拟现实这50年的发展，你就会发现技术的演进在不断加速， Facebook已经在为自己的应用开发虚拟现实版，苹果正在招虚拟现实硬件工程师，甚至还有人已经在考虑在虚拟现实的背景下那件事应该怎么做。实现消费化应该就是10年之内的事，也许会比预想的要快得多。

不过，在考虑虚拟与现实结合的技术问题的同时，其引发的社会和伦理问题更不应忽视。前几天上海市的一名成年男子在网吧连续上网19小时后突然吐血昏迷而后当场死亡就是一个警示：技术尚未完全实现沉浸式体验尚且如此，等到了虚拟现实消费化之后又将如何？也许人的精神能够支撑长期沉浸在虚拟现实当中，但是人的躯体却承受不了—而后面的这个现实是永远也无法虚拟的。

注：对论文感兴趣的可到此处下载。