《科学大众》
开博时间：2016-07-01 14:43:00创办于1937年，是我国创刊最早、影响最大的科普刊物之一。现由江苏省科技厅主管、江苏省科协主办。70多年来，杂志秉承“科学大众化、大众科学化”的宗旨，矢志不渝地为提高中华民族特别是青少年科学素质服务，影响了一代又一代中国人，得到了毛泽东、周恩来等党和国家领导人的肯定。
闯入虚拟世界
2012-03-01 14:40:24文/刘秀芳
像在现实世界中一样，闯入游戏的虚拟世界？怎么样，刺激吧？收起你的游戏手柄，迎接虚拟球时代的到来吧。
这是2020年秋天的一个早上，巴黎灰蒙蒙的天空中飘着细雨——真是个玩游戏的理想天气。只是玩这个游戏需要足够大的空间以及一些非常特殊的器材，家里绝对放不下。于是我离开自己15区的小公寓，前往一间巨大的拱顶游戏厅。大厅里整齐排列着十几个表面全是网格的巨型空心铁球。我进入其中一个，随后戴上游戏视镜，背上一个装满电子设备的双肩包，抄起一把仿真冲锋枪。倒计时提醒我游戏即将加载完成：5——4——3——2——l——冲!
几秒过后，我被送到了未来。当我发现自己处于一个饱受战争蹂躏的巴黎时，心头顿时一凛。这里只剩下废墟、灰尘和混乱，凄惨的景象就甭提了。我也瞥到了远处的敌人，得快点行动了!我留意到在我的右侧有栋废弃大楼，用来藏身正好。于是，我一边踱向侧方，一边监视着敌人的行动。视镜中，游戏场景发生着相应变化。躲在临时掩体后面，我静等敌人进入射程范围，然后一口气射空了4个弹夹。十几名凶神恶煞的外星人应声倒在一滩滩绿莹莹的液体里。嘿，知道我的厉害了吧!没有时间去庆祝我的胜利。视镜的屏幕上闪着红光，剌耳的报警声在告知新的危险即将来临：外星人的飞船冲着我开火了!就听见身后的地面在大口径子弹的扫射下痛苦地哀号着，并发出爆炸声。快跑啊!我没命地奔跑起来，踩得铁球飞速旋转。但是，要逃去哪里？喏，那儿有一辆废弃的军用卡车!不幸的是，当我正准备猛扑过去的时候，电脑合成声音向我宣告游戏结束，视镜中一片漆黑——我游戏卡里的积分全部用完了。真遗憾。我只能走出铁球，摘下视镜，难过地回到现实中来……
场景随着铁球的运动而转变
怎么样，你也想来玩玩?告诉你个好消息，2020年甚至更早，你的愿望就能成为现实。因为刚才这场假想游戏提到的那个巨型铁球，已经存在了!这个名叫“虚拟球”的构造在一些电子游戏展览以及在拉斯维加斯的豪华旅馆中亮相时都获得了空前的成功。它是由俄罗斯工程师雷·拉提波夫在15年前发明的，目的是提供在虚拟世界里行走的体验。虚拟现实自20世纪70年代诞生伊始，便始终面临一个巨大问题：怎么可以让我们用自己的双脚在3D虚拟世界里自由行动，而不是靠手来控制?今天，我们有感应手套、电脑键盘和游戏手柄，这些配置对于我们每天在客厅里玩的那些电子游戏来说当然足够了，但是一旦我们戴上游戏视镜，它们的局限性便很快凸显。而借助虚拟球，在虚拟世界里的移动可以最普通的方式来实现，那就是行走。雷·拉提波夫解决了困扰那些专家好几年的难题。还是我们经常说的：路在脚下!
虚拟球是一个直径2.6米、重量为120千克的空心球。它被放在一些聚氨酯滚轮之上——旱冰鞋和滑板车的轮子就是用这种材质制造的。虚拟球的操作原理和电脑鼠标相仿：它是一个大到我们可以进入其内部的鼠标!玩家进入虚拟球后，就像平时走路那样来回移动。于是，滚轮之上的球体便开始相应地自转。放在玩家背包里的电脑通过蓝牙连接，接收到滚轮旁传感器所发出的信息。一款软件将精确地计算出球体的旋转速度，从而推算出玩家的移动速度，以及行动方向。根据这些数据，另一款软件将负责计算并实时调整出现在视镜屏幕上的游戏场景。一切都天衣无缝。但是，在这样一个球体里移动很容易吗?答案是否定的。这可能是虚拟球的最大技术缺陷。因为它非常重，所以必须要有很强有力的腿才能使它运动起来。此外，双脚不在一个平坦的表面上，因此走起路来无法百分之百地自然。
另一个缺点便是它的价格：单价2.5万美元，这令它实在很难成为圣诞节礼物，除非中了彩票……因此，这种诱人的玩意最初主要由私人企业或是国家机构购买，美国军方就是其第一位客户：美国海军研究署购买了好几台来方便士兵的训练。它们的具体用途是保密的，但据可靠消息来源，军方使用虚拟球来模拟恶劣环境下的作战情况。每个士兵操作一个球，他们必须协同完成不同的任务，参谋部则提前设定好这些任务的脚本，包括团队转移、排查某一建筑、掩护战友撤退等科目。训练的目的是尽可能逼真地模拟实战情景，同时减少野外的演习。目前看来，体验紧张和危险的训练是虚拟球的主要应用方向。
说到克服紧张的训练，首先将雷·拉提波夫的发明用于治疗恐惧症的是华盛顿大学。如为幽闭恐怖症患者创造一个重现电梯幽闭空间的虚拟场景。在虚拟球内，他必须强迫自己行动，自愿地走入电梯间。通过一次又一次的治疗，他将慢慢学会控制自己的恐惧，直到完全摆脱幽闭恐怖症。
而在危机应对方面，美国得克萨斯州的一家公司刚与虚拟球的开发商签署了一份巨额合同，以拓展其在核能、化工及石油领域的应用功能。客户希望能通过软件模拟突发灾难事件，训练这些高风险行业的员工在面临灾祸时作出正确反应。每位员工将在虚拟球内针对恐怖袭击、火灾或紧急疏散等预设脚本进行特殊的演练。在计算机以图像合成方式重建的工作场景中，他们必须执行安全规章，作出正确的决定。
在法国，只有达索公司为旗下的研发部门购买了一台虚拟球，从而为其虚拟图像方面的工程师开辟出了新的研究视角(达索公司开发了可以为汽车、飞机、机械等进行3D建模的软件)。此外，员工们还在虚拟球中对未来的办公室进行了一次虚拟参观。大家在土建工程最终完成前就看到了自己以及同事们的新办公室，并对未来的工作环境了如指掌了。
进来参观一下胡夫金字塔吧
2007年，达索的工程师曾为在巴黎科学城举行的埃及主题展开发了一款软件，现在，他们将其与虚拟球结合了起来。戴上视镜进入虚拟球，我们便来到了建造中的胡夫金字塔脚下。我们可以在工地上散步，看着采石场的工人凿磨巨大的石灰岩块，跟随他们拖着笨重的滑车爬上塔顶，参观国王的墓室……虚拟球穿越时空，直接把我们带回到了4 500年前。
可能几年内，虚拟旅游的生意就会红火起来。去那些依然存在或曾经存在，但无法前往的历史遗址参观将不再是一个奢望。我们几乎不出家门便可登临纽约的自由女神像，或是行走在罗马斗兽场中。对任何喜爱壮丽景观但又讨厌长途航空旅行的旅行家而言，这都将是巨大的诱惑!此外，虚拟球的潜在客户还有体育馆和健身房。单调的跑步机终将过时。虚拟球内，椰树成行的细沙海滩，空旷寂寥的银色月球……只要敢想，没有你去不到的地方!
文——《科学大众》（少年版）
