在參與了美國二戰期間包括曼哈頓計劃在內(nèi)的(de)一(yī)系列科學(xué)研究之後，工程師Vannevar Bush把研究重點轉向了一(yī)種反戰主義的(de)科學(xué)儀器上。

  在1945年(nián)7月出版的(de)《大西洋月刊》上，VannevarBush描繪了他的(de)一(yī)個構想——一(yī)部可(kě)連接在普通眼鏡上的(de)頭戴式照相機，可(kě)記錄評論、照片以及科學(xué)實驗數據。他這樣寫道(dào)：「想象一(yī)下未來實驗室裏的(de)研究者，他的(de)雙手是自(zì)由的(de)，他是不被束縛的(de)……他（研究員）的(de)照相機比核桃還要小，附在普通眼鏡……這遠非是普通的(de)構想」，在許多層面上，Vannevar Bush的(de)構想都是如(rú)今這些AR設備的(de)先驅。

  幾十年(nián)來，我們不斷地(dì)發展AR技術來強化物理(lǐ)世界——每一(yī)次技術叠代都承諾要将物理(lǐ)世界變成一(yī)個虛拟世界的(de)計算接口，但也隻有在過去(qù)的(de)幾年(nián)裏，我們的(de)頭戴設備才變得不那麽碩大、笨重和(hé)昂貴，圖像疊加技術也逐漸發展，不再局限在細細的(de)線條內(nèi)。

  早在20世紀90年(nián)代，AR就被用來描述為(wèi)電子(zǐ)設備輻射到物理(lǐ)世界的(de)任何技術。它與VR不同之處在于，VR靠投影在你眼前屏幕上的(de)立體三維來進行模拟，而AR是直接在環境中進行全息投影。1990年(nián)，波音公司的(de)裝配工在組裝波音777飛(fēi)機的(de)電線時就佩戴了一(yī)種可(kě)以直接疊加飛(fēi)機機體的(de)顯示儀，這樣可(kě)以節約組裝過程中前後來回看的(de)時間。1993年(nián)，現為(wèi)喬治亞理(lǐ)工學(xué)院教授的(de)Thad Starner制造了可(kě)搜索和(hé)錄制信息的(de)程序設備，成為(wèi)該技術在流行和(hé)廣泛應用前的(de)先行者。

  移動計算和(hé)圖像處理(lǐ)技術的(de)推動下，AR和(hé)VR都進化到可(kě)穿戴、便攜且滿足大衆需求的(de)産品。六十年(nián)工程技術的(de)不斷努力後，第一(yī)波滿足市場需求的(de)VR産品決定開始角逐消費者市場：15年(nián)11月，Facebook旗下的(de)Oculus VR表示Oculus Rift 将于16年(nián)正式面向顧客。同樣的(de)，HTC的(de)Vive 和(hé)Oculus與三星聯合打造的(de)Gear VR也将于15年(nián)年(nián)底搶占市場。AR設備可(kě)能會稍微略晚一(yī)些：兩款備受矚目的(de)AR移動設備——Microsoft的(de)HoloLens 與 Google的(de)Magic Leap都還沒有确切的(de)發布時間。

  不再是有先見之明的(de)科學(xué)家、科幻小說家和(hé)工程師的(de)專利産品，AR和(hé)VR已進入大衆生活，正在試圖幹涉人類看待世界的(de)方式。沉浸在VR中意味着你無法不撞到牆的(de)四處走動，或者看到你正在維修的(de)飛(fēi)機全貌，因此MagicLeap和(hé)HoloLens這樣的(de)AR設備更具備左右我們日常生活的(de)潛力，甚至還有機會取代智能手機、桌面系統甚至整個桌子(zǐ)。Starner說，一(yī)旦他看到在現實世界中，用操作熟練的(de)超個性化設備能夠讓他的(de)生産力和(hé)影響力得到強化，他就對虛拟現實失去(qù)了興趣。還有許多人也同樣從虛拟現實轉向增強現實，或者俗稱的(de)AR。

  斯坦福大學(xué)的(de)電氣工程助理(lǐ)教授Gordon Wetzstein說：「AR真的(de)可(kě)以無縫地(dì)集成到日常生活之中：例如(rú)溝通、工作、信息可(kě)視(shì)化、戶外遊戲等等，在幾乎任何你能想出的(de)各個領域……這将從根本上改變人與人交流的(de)方式。」

  目前，Magic Leap 還停留在秘密研發階段，沒有向外界公開更多細節。但是幾個親身體驗過這款産品的(de)體驗者們表示，Magic Leap帶來的(de)震撼隻能用「描述宗教體驗的(de)語句來形容」。Graeme Devine，是一(yī)位有着多年(nián)遊戲設計經驗的(de)設計師，他表示盡管自(zì)己一(yī)開始對Magic Leap持懷疑的(de)态度，他還是被說服去(qù)參觀了Magic Leap的(de)辦公室。在那裏，他見到了一(yī)些他以前從未認為(wèi)可(kě)以實現的(de)事物。「我認為(wèi)我是一(yī)個懂些科技并且不會輕易被震撼的(de)人。我在Apple工作（這個公司已經足夠令人驚奇），但是當我親眼目睹他們正在進行的(de)創舉，我馬上就說，『我該如(rú)何參與進來？』 」

  雖然不知道(dào)Magic Leap2014年(nián)展示給了Google風投機構的(de)是什麽産品，但毫無疑問這些産品抓住了投資人的(de)心，讓他們印象深刻。2014年(nián)10月，Google領投了Magic Leap一(yī)輪5.42億美元的(de)融資，使這家四歲的(de)公司估值達到了20億美元。Magic Leap的(de)創始人和(hé)CEO，Rony Abovitz，在Reddit上公開宣稱：「我相信人們會非常喜歡這種新型的(de)計算設備（能力），它絕不會比他們理(lǐ)想中的(de)移動設備差。」

  MagicLeap網站上發布的(de)圖片彰顯了他們的(de)勃勃野心：一(yī)隻小小的(de)大象在一(yī)個人的(de)手掌中嬉戲；孩子(zǐ)們為(wèi)教室中懸浮的(de)海馬歡呼鼓掌；飛(fēi)龍振翅越過紫色的(de)天空。一(yī)篇特别的(de)專利說明展現出Magic Leap的(de)願景：他們要将全世界變成一(yī)塊觸屏——同時又不需要屏幕存在。（就像他們正在申請的(de)商标上的(de)那句口号：「世界就是你的(de)新銀幕」）

  微軟已經暗示了AR設備的(de)多種潛在功能，在4月份的(de)開發者大會上，微軟首次推出的(de)應用包括教育、工作場所、手術室、實驗室等。凱斯西儲大學(xué)（Case Western University）的(de)研究者們與微軟合作，試圖變革醫療教育和(hé)健康管理(lǐ)。例如(rú)，借助于HoloLens，它能夠展示出一(yī)個全3D的(de)還在供血的(de)心髒模型，你還可(kě)以對它進行旋轉，這将為(wèi)有經驗的(de)外科醫生和(hé)醫學(xué)專業的(de)學(xué)生提供重要的(de)可(kě)視(shì)化線索。在另一(yī)個令人激動的(de)演示中，微軟展示了HoloLens如(rú)何能使用火星車所收集的(de)信息，讓你感覺自(zì)己站在這個紅(hóng)色星球上。NASA計劃今年(nián)夏天使用這個技術來控制他們的(de)火星車。利用這個裝置的(de)手勢命令，NASA的(de)科學(xué)家還将能夠相互協作。

  無論是創業新貴Magic Leap，還是老牌巨人微軟，他們所描述的(de)一(yī)切，都像魔法一(yī)樣，這真的(de)可(kě)能成為(wèi)現實嗎？考慮到商業競争和(hé)工業間諜，微軟和(hé)Magic Leap對硬件細節嚴格保密，但是專利和(hé)商标文件顯示，Magic Leap的(de)技術是直接将光線投射到視(shì)網膜，産生的(de)圖像和(hé)你平時所看到的(de)一(yī)樣。Wetzstein解釋道(dào)：這種方式能欺騙大腦，讓它無法分辨光線是來自(zì)外界，還是來自(zì)于MagicLeap的(de)微型光纖投影器。這樣密集的(de)光場顯示，允許眼睛可(kě)以感知到不同距離(lí)的(de)物體——創造出景深的(de)感覺，使眼睛能聚焦在虛拟的(de)物體上，就如(rú)同它們真的(de)存在于現實世界中一(yī)樣。與Google眼鏡所形成的(de)懸浮平面畫面不同，Magic Leap的(de)虛拟物體直接投射到周遭環境，所以看上去(qù)非常真實。

  微軟還沒有确切的(de)說明HoloLens如(rú)何将光照入人的(de)眼睛，但Wetzstein發表的(de)一(yī)些關于近眼顯示的(de)論文，披露了可(kě)以通過多種方法創造出與MagicLeap相似的(de)光學(xué)效果。微軟發布的(de)技術說明稱，HoloLens使用計算機傳感器從現實世界采取即時數據，以确保其全息圖象能準确融入周圍的(de)現實環境，一(yī)個定制的(de)全息處理(lǐ)單元（HPU）負責以足夠快地(dì)速度來獲取并處理(lǐ)這些數據，從而避免視(shì)覺延遲。另外，除了上述的(de)全息圖像，這一(yī)設備還采用了雙耳音頻，即兩耳能聽到不同的(de)聲音，或是說「空間的(de)聲音，」。換句話說，你聽到的(de)聲音和(hé)聲源與你雙耳的(de)相對位置有關。這樣，你會真的(de)能夠聽到巨龍朝你俯沖而來，怒吼聲灌滿你的(de)右耳。但在這些可(kě)能發生之前，AR設備仍然面臨着許多障礙。其中最主要的(de)是如(rú)何将這麽多的(de)硬件整合成一(yī)個無線的(de)、輕便的(de)頭戴設備，其大小和(hé)價格應該和(hé)一(yī)副比較昂貴的(de)太陽鏡相當。換句話說，問題不再是是否能夠将全息的(de)圖像與現實完美的(de)融合，而是以什麽樣的(de)成本，怎樣完美實現這個理(lǐ)想。

  Wetzstein說：「我已經試過了市場上所有類似的(de)設備，我仍然覺得我們任重而道(dào)遠……如(rú)果MagicLeap可(kě)以實現他們所承諾的(de)效果，那将會是一(yī)個重大的(de)改進。然而，AR面臨着許多挑戰，因為(wèi)設備需要尺寸小且能耗低(dī)，而且還有許多光學(xué)、電子(zǐ)學(xué)和(hé)視(shì)覺效果的(de)挑戰。」他進一(yī)步指出，AR顯示必須以圖像的(de)形式強有力地(dì)表現出「一(yī)種驚人的(de)視(shì)覺體驗」，與此同時還要保持小型、舒适和(hé)便攜，從而讓用戶有穿戴它的(de)欲望。

  《麻省理(lǐ)工技術評論》的(de)Rachel Metz記者曾試戴過這兩款設備，她認為(wèi)Magic Leap計劃推出的(de)目标産品的(de)成像效果不如(rú)另一(yī)個版本，但後者的(de)尺寸要大于目标産品。她表示，雖然微軟已經在開發者大會上展示了HoloLens，公衆也能了解到其大小尺寸，但Magic Leap對于自(zì)己産品的(de)大小還尚未确定。普渡大學(xué)計算機圖形學(xué)助理(lǐ)教授David Whittinghill表達了自(zì)己的(de)擔憂，「很多數字設備的(de)奇迹往往被一(yī)個因素制約，那就是能耗。你如(rú)何讓電池為(wèi)這些視(shì)頻記錄儀來供電？你如(rú)何做(zuò)到小型化？你如(rú)何讓它移動并且将重量降到人們可(kě)以随身攜帶的(de)程度？」Wetzstein也指出，AR設備要想成為(wèi)日常生活中的(de)可(kě)穿戴設備，它還需要一(yī)個足夠明亮(liàng)的(de)顯示來在戶外使用。但是話又說回來，顯示越亮(liàng)能耗越多。

  此外，如(rú)何産生具有現實感的(de)「幻象」并将他們自(zì)然地(dì)與周遭背景融為(wèi)一(yī)體的(de)難題一(yī)直存在。在頭戴設備上，任何輕微的(de)投影錯位或時間延遲都可(kě)能讓人産生不适，一(yī)點小問題就會讓人對設備産生厭煩，而一(yī)次明顯的(de)錯誤背景映射會讓人認為(wèi)設備完全無法正常工作。計算機視(shì)覺正可(kě)以解決這些問題：頭戴設備需要知道(dào)眼睛正看向何處何物，還必須能感知周圍的(de)真實世界，知道(dào)什麽東西正在移動而什麽東西保持靜止。

  然而即使虛拟的(de)圖像能成功地(dì)與物理(lǐ)世界正确對接，設備本身也達到了合适的(de)可(kě)接受的(de)大小，但AR的(de)觀感可(kě)能仍比不上VR設備中更寬闊的(de)視(shì)野。盡管Demo展示了浸入式的(de)AR體驗，但實際上，頭盔內(nèi)的(de)視(shì)野仍然限制在一(yī)個較小的(de)窗口內(nèi)。參加微軟開發者大會的(de)記者提到圖像經常會跳出HoloLens的(de)視(shì)野之外，而據《連線》雜志估計，這個範圍大概在40度左右。

  有些人形容HoloLens過窄的(de)視(shì)野顯示區域隻有大約一(yī)台電視(shì)機尺寸大小，這無疑削弱了全息影像的(de)體驗，而另一(yī)些人則受「目光所及之處外圍區域未經任何增強處理(lǐ)」導緻的(de)視(shì)覺斷層困擾。Verge網站的(de)Adi Robertson談到他的(de)理(lǐ)解：任何事物一(yī)旦移出視(shì)窗之外就消失了，所以對外圍視(shì)覺的(de)渲染就顯得多餘。Quartz網站的(de)Alice Truong 稱Hololens受限的(de)視(shì)角為(wèi)「隧道(dào)視(shì)覺的(de)AR版」。

  在NVIDIA公司負責近眼顯示研究的(de)David Luebke說，AR顯示普遍存在的(de)一(yī)個嚴重問題就是有限的(de)視(shì)角。Luebke正在和(hé)美國北卡州立大學(xué)合作一(yī)項名為(wèi)「點光顯示」的(de)項目，這種顯示擁有100度的(de)視(shì)角，也許隧道(dào)效應将不會成為(wèi)未來AR設備的(de)短(duǎn)闆。但在實現該目标之前，Luebke相信VR設備所具備的(de)寬闊視(shì)角使得其更可(kě)能成為(wèi)日常工作或娛樂(yuè)中的(de)利器，比如(rú)取代傳統立方體式的(de)顯示器。倘若能夠在Oculus Rift所提供的(de)完整視(shì)野下欣賞電影，誰還願意費勁地(dì)看懸浮于眼珠子(zǐ)前一(yī)小塊屏幕的(de)視(shì)頻呢(ne)？更何況萬一(yī)距離(lí)不對，播放一(yī)半的(de)電影将會突然消失。

  鑒于上述困境，很難出現一(yī)家壟斷的(de)情形。Starner預計，相對于一(yī)家獨大，用戶們更願意選擇全套的(de)AR與VR設備，可(kě)以實現不同分辨率下觀賞需求，「比如(rú)視(shì)頻遊戲更适合大視(shì)野，而對醫院的(de)手術室、信息應用以及個人信息管理(lǐ)以及其他的(de)一(yī)些應用，你隻需要一(yī)個小視(shì)野。」

  這些偏好表明未來的(de)可(kě)穿戴設備需要滿足：人們必須想要穿戴它們。谷歌眼鏡的(de)失敗擺放在HoloLens和(hé)Magic Leap面前，成為(wèi)它們需要面臨的(de)困境。早期的(de)谷歌眼鏡使用者都因公開穿戴這個産品受到了指責。（有位連線雜志記者因為(wèi)長(cháng)期佩戴Google Glass而被朋(péng)友稱為(wèi)「眼鏡混蛋Glassholes」——譯者注）

  Magic Leap如(rú)果想要得到大規模應用，它不僅要像蘋果手機那樣吸引所有人的(de)眼球，更要對那些沒有穿戴這個設備的(de)人完全無害。「如(rú)果你因為(wèi)别人異樣的(de)眼光而不在公共場合穿戴谷歌眼鏡，那誰又會在意它是否對你有害呢(ne)？」明尼蘇達大學(xué)運動機能學(xué)的(de)一(yī)位研究近眼設備運動傷害的(de)教授Thomas Stoffrengen做(zuò)出這樣的(de)評論，「AR可(kě)以減少這些問題，但這是否仍然會是一(yī)個社會問題，我們将拭目以待。」

  微軟公司首先想到的(de)是推出一(yī)台不用長(cháng)時間穿戴的(de)設備——它将為(wèi)專業研究提供便利——這也就有可(kě)能使這台設備比Magic Leap更加受歡迎。加州大學(xué)的(de)一(yī)位專門研究早期可(kě)移動AR設備的(de)研究人員Tobias Höllerer教授預測道(dào)「這些即将上市的(de)設備的(de)應用領域将會較為(wèi)狹窄」——這也就意味着它們可(kě)能僅将用于處理(lǐ)那些智能手機不能完成的(de)任務。

  一(yī)些細分的(de)商業市場——建築師展示藍圖，遊客參觀古遺址，水管工建議維修——本身不會大規模使用，但他們至少會使社會有效開拓消費者的(de)專業和(hé)個性化使用。

  也許最有效的(de)說明大衆是否能接受頭戴式設備的(de)測試是Starner，他穿帶個人計算機系統來改善生活的(de)時間比任何人都長(cháng)。1993年(nián)，Starner首次把笨重的(de)個人電腦設備裝在一(yī)個肩袋裏，一(yī)位計算機科學(xué)家問他為(wèi)什麽想要一(yī)個移動電腦。Starner說,當他現今穿着更另類時尚的(de)頭戴設備時，人們會把他拉到一(yī)邊問:「這是什麽?我能試一(yī)試嗎?我能買它嗎?」當然，計算機和(hé)它們的(de)科學(xué)家們，走過了很長(cháng)路。

  Vannevar Bush預測，半個世紀之後，可(kě)能真的(de)「世界已經到達一(yī)個設備具有超高(gāo)可(kě)靠性并且便宜而又複雜的(de)時代，這些東西一(yī)定會到來。」