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和你傾VR - 續


 【撰文:香港公開大學助理教授黎智富博士】

【編按:按此閱讀作者前篇《和你傾VR》

有玩過現時流行的VR遊戲的朋友可能都體驗過,戴上Head-mounted Display(HMD)頭盔後,頭部的轉動是能夠直接回饋到虛擬世界中。簡單地說,用家的頭部如果向右轉了90度角,在HMD頭盔當中所觀看到的影像,便是虛擬世界中向右90度的境像,這就是VR裝置的其中一個主要功能──沉浸用戶的視覺感官:感應玩家的頭部朝向,然後輸入到運算主機進行計算,從而得出在虛擬世界中的目標影像,最後將目標影像輸出到頭盔中的左右眼顯示屏。 

當然光是視覺上的沉浸並不能完美地令使用者分不清虛實。科學家心目中的完美VR必定是能令使用者真偽難辨,亦即是說,使用者的五感均不能辨別真偽。不曉得讀者們有沒有思考過,為什麼現時大流行的VR裝置都是優先着重在用戶的視覺感官,而不是其他四感:聽覺,味覺,觸覺,及嗅覺?

戴上HMD頭盔讓用戶沉浸視覺感官效果。

VR優先模擬視覺及聽覺

原來這是跟人接收資訊的生物學上有直接關係,根據Heilig[1] 的說法,人類接觸事物,利用五感獲得資訊,視覺提供了70%的資訊量,聽覺提供了另外20%的資訊量,嗅覺及觸覺分別只提供了5%以及4%的資訊量,而味覺只提供餘下1%的資訊量。所以先排除技術困難,過去科學家在研究如何邁進實現完美虛擬實境時,都優先模擬視覺及聽覺,直到視覺及聽覺的模擬技術日趨成熟後,才開始把精力投放在觸覺上。 

而就技術而言之,模擬視覺只需主要從視光學上着手,模擬聽覺即會用上聲波學,模擬觸覺依靠機器學,以上三者均與電子及計算機學有着長久及成熟的科研合作,要研發出合適用於VR的設備,雖則要考慮用戶體驗、人機互動等等的問題,但技巧瓶頸不多。經過科學家及科技公司多年的努力,終於研發能在市面上流通最先進的VR HMD,例如HTC VIVE Pro Eye,其HMD有着精準的眼球追蹤技術,結合專業級的音效和圖像顯示,能夠令玩家在遊覽虛擬世界的過程中體驗到真實的動感。而近年,一些科技初創公司亦在模擬觸覺上有所突破,令到VR HMD專用觸感手套更加輕巧但又保持其準確度,未來只要把製造成本降低到大眾都能夠接受的水平,相信在不久將來便能普及。

(Source: [1])

神農嘗百草需要走遍大江南北,尋遍珍奇百草;現代人如果想足不出戶便能品嚐世間美味,可以說是天方夜譚。原因無他,味覺和嗅覺造就了人對味道的感知,兩者均是生物化學反應,對於電子及計算機學是一道技術瓶頸。現有的嗅覺模擬頂多就預設了幾種香料劑,在有需要模擬的時候,噴出混合了一種或多種香料劑的噴霧,令氣味融合於空氣中,4D動感電影院便是搭載了這種簡單的模擬。 

「壽司捲合成器」釋放離子刺激舌頭

去年日本明治大學研究人員宮下芳明在一線人機互動學術會議CHI 2020上,發表了由他開發的手持式「壽司捲合成器」(Norimaki Synthesizer)[2],該裝置能夠釋放不同的離子刺激舌頭,從而令使用者品嚐到不同程度的甜、酸、苦、鹹、鮮,五味。雖然合成器還不能夠模擬辣味,筆者也沒有親身試驗過合成出來的味道是否跟真實食物一樣,但這已經是在模擬味道技術上的一大突破。

(Source: [2],明治大學)

提起完美的VR,不得不提一日本動漫《刀劍神域》;故事中的頭盔NERvGear不同於現實中的VR HDM,戴上後能夠和使用者的腦部直接連接,不是透過外在模擬五感,而是直接對腦部傳送神經指令虛擬五感,從而生成虛擬空間。請別覺得這虛構動漫故事中的偽科學距離現實很遙遠,其實Tesla及SpaceX的CEO Elon Musk已經創立了Neuralink,着手研發腦機連線技術,並已在豬隻上取得初步實驗成果。目前雖則只能讀取大腦活動,但根據Musk表示,距離雙向機腦溝通已不遠。雖然Neuralink的研發初衷是為了解決醫療問題,未來隨着技術逐漸成熟,也許在不久將來,《刀劍神域》中的偽科學會成為真實。

日本動漫《刀劍神域》角色中使用的NERvGear頭盔。

人類的創意刺激着科技發展,而科技的發展亦會反過來打破創意壁壘,此循環無窮無盡,川流不息。 

[1] Morton Leonard Heilig. 1992. El cine del futuro: The cinema of the future. Presence: Teleoper. Virtual Environ. 1, 3 (Summer 1992), 279–294. 

[2] Homei Miyashita. 2020. Norimaki Synthesizer: Taste Display Using Ion Electrophoresis in Five Gels. In Extended Abstracts of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI EA '20). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 1–6. 

免責聲明:本文章僅以個人身份撰寫,並不代表香港公開大學立場。 

作者簡介:黎智富博士,香港公開大學創意藝術學系助理教授,電腦及互動娛樂榮譽文學士課程主任,畢業於新加坡南洋理工大學及香港科技大學。其研究興趣主要專注於與計算機科學有關的跨學科題材,包括採用人工智能進行創意及互動藝術創作。


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