元宇宙中的交互控制基础技术可行性分析

虚拟世界和真实世界的大门已经打开，无论是从虚到实，还是由实入虚，都在致力于帮助用户实现更真实的体验。

随着各种R等新技术、新硬件和软件在各种不同场景的推动，又一场大洗牌或许真的已经开始。

就像移动互联网转型一样，上不了船的人将逐渐落伍。

2021年11月，腾讯研究院、腾讯多媒体实验室发布专题报告《拐点已至，全真将到：虚拟（增强）现实产业发展十大趋势（2021）》指出，生活服务类应用平台重塑线上线下服务流程，互联网视频内容平台打通新内容和业务逻辑，VR视频原生平台创造更多带有交互的新模式，如看演唱会、基于沉浸空间的社交等。

俄罗斯总统普京可能是对元宇宙话题表态的首个大国元首，2021年11月12日，在莫斯科出席首届“人工智能之旅”国际会议时，他畅想的未来是，人们足不出户就能跨越空间，这有助于人们与生活在其他大陆的人接触。

俄罗斯总统普京解释说：“我要提醒的是，‘元宇宙’这个概念是30年前由一位著名科幻作家提出的，按照他的设想，人们从不完美的现实世界逃到了‘元宇宙’。这样的想法对如今的我们来说太悲观了，我认为，确实没必要走这条路。我们要利用‘元宇宙’的功能，让人们不论相距多远，都可以一起交流、工作、学习、落实联合创新项目和商业项目。”

元宇宙再次激发了我们对数字未来的期待，同时它又让我们发现自己其实一直走在通往实体与数字融合的新世界的路上，我们周围的世界在被数字技术以惊人的速度改变着。

元宇宙的交互技术基础条件分析：

一、输入：生成输出所需的数据、模型与通信

呈现在我们眼前的画面是计算机生成的，是根据众多输入组合而成。

输入的来源包括六个方面：数据、建模、摄像、计算、通信、社交。

二、输出：用户看到的用户视窗

我们希望能够有一个逼近真实的数字世界呈现在我们面前。

输出，也就是界面体验方式有四种：

1.戴上头盔看到的虚拟现实（VR），强调沉浸体验；

2.戴上眼镜看到的增强现实（AR），强调现实与数字信息融合；

3.将接近真实的图像叠加到实体世界上或反之，形成让我们通过肉眼可看到的混合现实（MR）；

4.以及实时模拟现实（SR），强调实时生成画面的真实度。

虚拟现实、增强现实、混合现实、模拟现实在技术实现方面来看其实是相通的，只是互动方式、硬件和渲染方式不同。

在我们能够用芯片与算法实时生成接近现实的画面后，这些画面可以在VR头盔中显示，可以叠加在增强现实的镜片中显示，也可以通过光场技术投射在我们眼前。也可以渲染为电影院中我们观看的电影。

三、交互控制：用户控制数字世界中的自己

我们不只是想被动地体验数字世界，我们要与之互动，这就需要交互控制。

与数字世界的交互控制方式一直在进化。当前科技领域，对身体控制、声音控制、眼球追踪也分别有一些探索，但仍局限在特定的使用场景。

例如：

微软的体感技术Kinect实现了身体就是控制器，可以在电视机前面跳舞，游戏里的人物随着用户的身姿起舞。

可以用声控（如，天猫精灵）调用应用软件，或者安装一些智能家居设备之后，我们回到家可以说：“帮我打开窗帘。”

眼球控制则主要使用在医疗辅助等少数场景中。著名物理学家霍金在世时就曾经与英特尔合作，为他这样全身都无法动的人士开发用眼球控制软件的技术。

在虚拟（增强）现实领域，当前主流的交互控制借鉴自游戏的手柄。

VR产业目前的四种实用的交互控制手段——眼球追踪、语音、手势、手柄中，手柄的技术最为成熟，效果好而且成本较低。

用意念控制机器，是科技的终极梦想。通常来讲，脑机接口分两类：

第一类是在人的大脑中植入芯片，这是所谓的侵入式；

第二类是用设备比如功能核磁共振成像捕获人的脑电图，这是所谓的非侵入式。

脑机接口目前还处在非常早期的探索阶段。杭州某科技公司就研发了一个第二类脑机设备，可以控制机械手臂，不过对注意力的控制要非常专注才能做到。

要创造一个我们真正可以生活和工作在其中的元宇宙，交互上的持续改进是一大关键。

为了在我们眼前创造一个亦真亦幻的世界，并让我们身临其境，人们持续在输入、输出、交互控制三个方面探索着。

迄今为止互联网的重心在输入和交互上，而在输出呈现上它就简单地以网页和App界面的形式呈现在我们面前。

在各项技术逐渐成熟后，虚拟（增强）现实则启发人们去探索更自然、更真实的视觉呈现。

这或许能将我们从电脑屏幕和手机屏幕上解脱开，带给我们三维立体的互联网，我们的身体或数字化身在其中自由活动。