VR來了!第一本虛擬實境專書：VR發展史、當紅產品介紹、未來應用解析

【推薦序】VR產業循環的第一顆蛋，也許就這樣落地生根，破殼而出了
－－北科大互動設計系助理教授寶博士．葛如鈞
【前言】未來存在於我們的想像裡，而VR能讓你體驗所有夢想
【引子】VR元年來了！是時候和IBM、Microsoft和Apple告別了

PART 1╱ 是幻象還是真實
Chapter 1╱ 超越現實的虛擬實境，究竟是甚麼？
1-1：虛擬實境是「創造」出全新的現實世界
模擬感知的技術，早在上個世紀就出現
1-2：擴增實境：在現實空間上疊加全新內容
MR、 AR與VR，別再傻傻搞不清楚
1-3：全新的場景語言，推翻現有的表述方式
數字王國跟華納音樂合作，幫你圓一場「我們是歌手」的夢
用第一人稱拍攝VR影片，是引導觀眾參與內容的關鍵
大量資金湧入拍攝計畫，未成熟的原因竟是「人」？！

Chapter 2╱ 從科幻到科技，從幻象到真實
2-1：萌芽期（1963年之前）
從科幻小說走出虛擬實境之門
2-2：概念產生期（1963～1990）
人工現實+3D圖像+虛擬環境=？
「虛擬實境」此一術語已出現逾30年
擴增實境起於裝配波音777飛機的導線
2-3：初步商業化（1990～2011）
燃起了VR市場的星星之火— Virtuality 1000CS
第一款真正「商業化」的虛擬實境產品—Sega 3D眼鏡
遊戲市場的大膽試驗—任天堂Virtual Boy

PART 2╱ 當幻象和真實重合
Chapter 3╱ 虛擬實境的第三次發展高潮（2012～2016）
3-1：虛擬實境的遊戲產業已蓄勢待發
John  Carmack將虛擬實境真正帶入遊戲領域—Oculus Rift
虛擬實境募資大成功，打開遊戲之外的可能性
3-2：VR設備的重大革命
解決視、聽覺的時間延遲，是VR 技術的首要任務
繼Google、iPhone改變世界之後，下一個就是Oculus
跨越遲滯問題之後，革命仍未完成
3-3：VR元年來了！
Facebook終結VR黑科技時代，創造VR元年！
3-4：各大廠推出的 VR逸品
SONY憑藉著特有的 3D 立體聲音效技術，推出「夢境之神」
HTC Vive的動作捕捉系統 ，終於讓VR設備進階了
Google 殺出新血路，打造成本僅2美元的VR眼鏡
超過100萬人使用Cardboard，是有史以來最成功的VR產品
不再挶限於螢幕上，而是可看到前方道路的全像圖。
最好的手機端VR頭顯器—SAMSUNG Gear VR

Chapter 4╱ 虛擬實境的前景無可限量，已是當今不可逆的商業趨勢
4-1：VR已是可預見的「未來」
未來將丟掉手機，透過視網膜溝通？VR是已經可預見的「未來」
4-2：2025年的VR市場規模預測
VR市場規模將超越筆電、遊戲產業
設備成本下降後的均售價將如何調整？
曾是90年代的「霧件」，如今全面攻佔電子平台已指日可待

PART 3╱ 透過VR，我們看見商業的未來
Chapter 5╱ 虛擬實境+影視、遊戲、醫療、旅遊…化所有的不可能為可能
〔VR+影視〕好萊塢特效公司數字王國，建立起全球強大VR勢力
〔VR+遊戲〕＠虛擬實境攻佔「終極電子計算平台」的首波戰爭
〔VR+醫療〕沈浸式虛擬實境療法，打開了醫療實驗之門
〔VR+太空探索〕透過VR設備，可省去大量「參觀火星」的時間和人力成本
〔VR+教育〕幫助特教生發展語言技巧和社會化的新教學工具
〔VR+社交〕淘汰電話、平面視訊，立體的「真實社交」將上線
〔VR+購物〕阿里巴巴的「造物神計劃」，將建立世上最大的虛擬實境3D商品庫
〔VR+汽車〕虛擬實境試駕不稀奇，看穿駕駛的視覺死角才厲害
〔VR+主題樂園〕冷熱濕等環境因素，跑蹲閃等人體動作，都能在遊戲中體驗
〔VR+旅遊〕在家裡「親臨」世界每個角落，將是一件容易的事
〔VR+房地產〕 VR帶看屋，不但省去樣品屋建設，還能讓你先看到預售屋的窗台美景
〔VR+人工智慧〕「直播」虛擬實境，為新科技加入「人」的特性
〔VR+養殖業〕除了人類的生活環境之外，VR還能為這世界帶來甚麼？
 
結語：根據科技螺旋式曲線成長，VR顛覆電子設備的日子已經展開！

 

推薦序

VR產業循環的第一顆蛋，也許就這樣落地生根，破殼而出了
－－北科大互動設計系助理教授寶博士．葛如鈞

　　在一段不算短的時間之內，我花了許多時間和精神在台灣島內推廣虛擬實境（VR）。原因無他：

　　（1）虛擬實境可能會已經是近期崛起最快的新興產業；

　　（2）VR以及後續的AR（擴增實境）依賴大量相機、影像、光學等軟硬體技術的配合，台灣的高科技製造業在這一塊非常有經驗；

　　（3）VR一直以來的發展都是高度跨領域/跨產業的，無論是音樂、教育、影像、醫療通通可以運用VR的產品和技術再造新猷、續創高峰。

　　總之，基於許多原因，我自矽谷的奇點大學返國後，便全力在台灣推廣VR並且親身投入到360VR攝相機的新創計畫當中，弄得如火如荼好不熱鬧。

　　過程中，除了對於 VR 產業未來持續看好外，其實也非常憂心台灣社會以及產學研各界對 VR 產業的不夠熱衷和理解。除了國內目前並沒有自辦的國際級 VR╱AR 展覽之外，也極少相關的演講及課程，對比於對岸以及歐美列強等的全力投入，台灣明顯看來，自我邊緣化得越來越嚴重。

　　一場好的活動、一場精采的演講、一本好書，是推廣一個新的產業與機會的有效方式；建立一個成功樣板讓眾人得以追尋，又更是求之不得將青年才俊推坑的好方法。然而，一個樣板的出現與養成，需要靠更多人投入 VR 這個產業才有機會；而更多人的投入，乃需要更多場 VR 活動，更多精采的 VR 演講，更多本 VR 好書才有機會被創造出來。 這樣雞生蛋、蛋生雞的問題，過去幾個月，我並沒有看到好轉的跡象…

　　如今，很慶幸一本深入淺出、旁徵博引，內容包山包海、上天下地的VR好書，總算橫空出世。台灣 VR產業循環的第一顆蛋，也許就這樣落地生根，破殼而出了。

　　《VR來了！》這本書，非常少見地從 1960 年代，說起 VR 的故事。在許多章節中，作者做了非常多的功課，細膩地說明一個科技背後的沿革和由來，也翻譯了許多國內近來錯過的不少原文訪談，例如 Oculus（虛擬實境眼鏡） 的早期投資者 Andreesen Horowitz 說「我這輩子到現在，一共也就看到過幾個產品的演示讓我覺得它們會改變世界：Apple II、Netscape、Google、iPhone…然後就是Oculus 了。」這些訪談對我而言，就像瞭解一個產業前景的餐具、刀叉，提供了我另一個角度切入這個我們可能不熟悉，或自以為熟悉的主題。而這些背景經歷和沿革，也能夠幫助我們設身處地想像一個全新的科技和產品，在 0 到 1 的階段是怎麼被推估出來，到被推向世界舞台。這個過程的「神遊冥想」，很能幫助我們每個人鍛鍊自己對指數科技的想像與預測能力！也許有一天，下一個新興產業的開拓者就是你也說不定！

　　此外，許多只有非常關注外電報導與產業內部消息的人才會知道的大中小八卦，也不經意地四散在書裡的各個章節當中。例如，許多人都知道 HTC Vive 虛擬實境頭盔是和美國遊戲大廠 Valve合作推出，和 Facebook 併購的 Oculus 是不共戴天的商場敵手，打得火熱。但很少人知道的是，Valve早期的合作對象並不是HTC而是Oculus！原先的戰友，如今變成了敵人，這樣的變化可以顯見背後有多少的折衝與變革，這也是透過本書瞭解VR技術與產業之外，另一個饒富趣味的地方。

　　VR虛擬實境在台灣，即便到了現在，還是有許多對這個產業發展的質疑聲浪，例如對健康帶來危害、會容易有暈眩問題所以無法推廣等等，但放眼全球，當Google已經宣布要為VR推出專屬的 Android 作業系統版本（代號 Daydream）、SONY 將在今年（2016 年）10月推出 PSVR 搭配 Play Station 給全球上億玩家遊玩、HTC 已經透過 Vive 銷售獲利並且正在秘密開發下一代產品、微軟已經發送上千台 Hololens 擴增實境眼鏡給全球開發者、中國的騰訊和聯想也將在今年相繼推出 VR裝置與平台服務、台灣的宏碁和華碩等也投入大量資金開始發展 VR……所有你╱妳能聯想到的產業巨人都將在今年大力推動 VR 這個看似虛擬，但勢必為真實的人類生活帶來巨大變革的新產業，你╱妳準備好了嗎？

前言

未來存在於我們的想像裡，而VR能讓你體驗所有夢想

　　VR是一種有趣的科技，這種科技的出現，使人類不再能有效的區分現實世界和科技或人工智慧所創造的世界。也因為這種科技的出現，使得我們都不敢確定，30年之後，我們生活的環境是否還是真實存在的。當然也有悲觀的觀點持否定或消極的意見，他們認為人工智慧的發展會摧毀人類世界。但有趣的是，科技智慧之所以能夠發展，正是為了彌補人類智慧（生物智慧）的不足。當人類擁有思考的能力，橫向的聯想能力就隨之誕生；然而在縱向的延伸上，科技智慧顯然強過生物智慧，比方說在運算、分析、整理、收集等工作上，科技智慧將大量取代這類型人類不擅長的工作。

　　一些電影或科幻小說中提及，未來科技智慧將擁有人類的橫向延展性，即聯想能力。那麼，假設所有機器都以艾薩克•阿西莫夫（Isaac Asimov）的「機器人3大定律」（Asimov's Three Laws Of Robotics）作為設計依據，實在很難想像它們能對人類有什麼樣的傷害？

　　當然，如果機器擁有情緒，那就另當別論了。稍微瞭解「人體化學」這一學科的讀者，都知道人類情緒基本上都是由腦內分泌的多巴胺（Dopamine）所產生，但情緒常左右我們判斷，阻礙我們思考，影響我們的工作。對此，人工智慧之父馬文•明斯基（Marvin Minsky）曾在他的《情感機器》（The Emotion Machine）一書中加以論述，人類的情緒如何產生，以及機器如何才能模擬這個情緒。不過對於並無多巴胺分泌的機器而言，情緒到底是什麼，這是一個很深遠的話題，明斯基在書中相談甚少。

　　感知情緒是人工智慧發展的一個階段，而另一個與之同等重要的階段即是機器學習（Machine Learning）或稱深度學習（Deep Learning），這也是第一線科技工作者一直探索的課題，即機器自主掌握學習能力。IBM的人工智慧程式「沃森」（Watson）就擁有這樣的能力，據我所知，微軟（Microsoft ）也專注在這個領域許多年了，只是目前並沒有取得突破性的成就。

　　值得一提的是Google （Google）公司收購的DeepMind公司，這個無人關注的小團隊早在2010年便著手研究「機器學習」的技術，直到2015年10月，Google 用這家公司所製作的智能圍棋程式AlphaGo戰勝了歐洲圍棋冠軍樊麾， 2016年3月，AlphaGo更挑戰成功世界冠軍、韓國的知名圍棋選手李世乭。而曾經敗在AlphaGo手下的樊麾，在這場比賽中擔任數子裁判。

　　回到這本書的主題VR╱AR，雖然就目前的普遍觀點，AR技術的商業前景更好，但我卻對這一觀點持保留態度。因為相較AR，VR對現實的改造更勝一籌。我認為，我們多數人之所以看好AR的前景，是因為人類現在的生活和思考依舊無法脫離現實世界，所以認為在現實世界中疊加新的虛擬內容，可商用的前景更大。

　　但隨著科技的發展，我們是否總有一天會適應一個與現實毫無相交的全新世界？雖然這牽扯到某些道德層面的問題，但如果我們以中立觀點看待這個由VR所創造出來的新世界，我們將會看到未來更多的可能性。

　　Oculus Rift的創辦人帕爾默•拉基（Palmer Luckey）曾經討論過虛擬實境帶來的「未來」：每個人都想過得幸福，但讓所有人得到他們想要的所有東西是不可能的，因為現實世界會受到空間的局限和物理的限制。但如果我們應用虛擬實境技術，可以為數10億普通人呈現另一個虛擬的世界——所有那些富人們視為理所當然的東西——參觀羅浮宮、在泛著金光的加利福尼亞海灘上泛舟，甚至只是坐在草地上仰望純淨湛藍的天空。而這一切，你可以選擇一個人享受，或者與人共享。虛擬實境可以讓任何人在任何地方體驗這些「夢想」。

　　但另一個觀點的支持方早在1974年就提出反駁拉基最有力的論述。拉基的觀點有一個前提條件，即人們願意進入虛擬的世界，且願意對真實和看似真實的事物兩者間的區別視而不見。哲學家羅伯特•諾奇克（Robert Nozick）就問：「假設有一個體驗機器，能給你一切你嚮往的體驗，卓越的神經物理學家可以透過刺激你的大腦，讓你覺得你正在創作一部偉大的小說，或者在結交朋友，或是在閱讀一本有趣的書。而這期間，你其實一直都漂在一個水箱裡，腦子上接滿電極。你會選擇接入嗎？」答案顯而易見：不會。透過這個實驗性問題，諾奇克得到了一個觀點：「透過想像一台體驗機器，並意識到我們不願使用它的這個過程，我們明白了在體驗之外，自己還在乎一些其它東西。」

　　但是，自2014年起，隨著矽谷的巨頭，那些全世界最具影響力的公司投入數以億計的資金，意圖就是生產諾奇克描述中的所謂「體驗機器」。對此，華爾街的投資者、全球最卓越的科學家們難道會不明白這其中的矛盾？

　　應該說，現在不再是1974年了，隨著人類對地球無止盡地索求和破壞，也許我們應該重新看待諾奇克的這個問題了：比起體驗另外的一些東西，如果飄在水箱裡是我們更樂於接受的事，那我們是否會選擇體驗那樣的機器？極具說服力的證據顯示，擁有這樣想法的人逐漸增加了，越來越多的人選擇待在房間裡，他們耗費大量時間使用電腦和手機，這些時間佔據了他們一天生活的50%以上，他們不外出、依靠網路訂購食物和生活必需品。這樣看來，諾奇克所提出的問題的回答，似乎就不那麼肯定了。流行網路世界「第二人生」（Second Life）的共同創辦人飛利浦•羅斯德勒（Philip Rosedale）說：「就目前而言，虛擬世界和『真實現實』中的生活越來越難以區分了。」

　　先鋒公司（Pioneer）提出一個理念，他們正在創造一種叫做「高度擬真」（High Fidelity）世界，如果你看過 尼爾．史蒂芬森（Neal Stephenson）的小說《潰雪》（Snow Crash），你大概就能明白高度擬真世界的狀況：一個可被幾百萬人透過虛擬實境頭戴設備訪問的巨大虛擬世界。

　　近年來最知名的電影《阿凡達》（Avatar）和《全面啟動》（Inception）其實都對這個議題有所討論。有興趣的讀者可以帶著這樣的觀點再看一遍，也許會有不同以往的收穫。

　　關於虛擬和現實之間的討論從未停止，有人用科技創造一個新的世界，也有人透過意識、感官和人性這方面的考慮來否定這個新世界。本書中的觀點，僅僅代表我個人的判斷和認識，而我在這本書中也盡量不展開討論。我將這本書定義為一本更適合普通人閱讀的科技類圖書，有些對科技有興趣的專業人士，對VR╱AR已經有了固定觀點和認識，我想很難引發他們對這個問題再去多角度思考。但透過這本書，我希望分三個部分幫助毫無科技學識和背景的讀者，相對全面地認識VR╱AR，用簡單且易懂的文字加以描述，能比較清晰地瞭解這個未被大多數人認識的全新領域。

　　第一部，我將分為兩章論述虛擬實境的概念形成和歷史，我們可以追溯到幾乎100年之前。在這段歷史中，我們可以充分瞭解VR和AR這些概念的誕生、發展和低谷。

　　第一章主要希望讀者在開始閱讀這本書前，能夠先瞭解虛擬實境和擴增實境中的技術特點，這些技術特點雖然將主導和決定整個產業未來的發展趨勢，但其中的某些問題可能將會持續無解——就如鋰電池領域幾乎20年發展停滯一樣——短時間內某無法避免和解決。

　　第二章我會介紹VR╱AR整個產業的歷史，透過這一章，讀者也能領略VR╱AR產業的變遷。很難想像，這個產業已經擁有80餘年的歷史了。科幻作家、視覺研究專家、攝影師等諸多不同行業的先驅者都曾經涉足VR╱AR產業，卻因為技術不成熟而沒有得到關注，不過也因此奠定了今天VR╱AR產業長足進步的基礎。

　　第二部，我將透過兩章論述，在這個部分中將寫到目前VR和AR的主流設備的特點和分析，以及這些技術在商業化的過程中所遭遇的市場困境和機會。

　　第三章，我將介紹和比較現在VR╱AR的消費市場的主流產品、主導廠商。各廠由於自身發展需要，選擇了各具特色的技術方式，而這些同異，在不久的未來，一場如同Betamax和VHS，HD-DVD和Blue-Ray的格式之戰將會開戰，勝出者可能會在很長時間內主導整個市場。

　　第四章，我將會探討VR╱AR與現代商業結合的結果，透過對太空、航空、娛樂、交通、生產和購物等領域的結合，VR╱AR將會呈現出無窮的生命力，甚至會改變人類的生活方式，而且這是不可逆的商業趨勢。

　　第三部分，也就是第五章，我將根據現有的數據和資料，分析VR╱AR與商業結合的前景。未來的商業結合過程中，各廠商將會面對不同的限制和挑戰。第六章聚焦在這些廠商未來的發展，也希望用這樣的方式幫助那些想要進入這個領域的人更清晰地認識市場。當然依照我之前說明過的情況，我會盡量降低自己主觀的判斷，一切預測資料都是不同商業媒體依照各廠商技術優劣進行的分析。我所做的工作，僅是將這些觀點歸納和整合在一起。
　
　　根據科學技術的成長曲線，未來的科技發展將是現在科學家無法預測的，所以未來世界將會是什麼模樣，我們恐怕也無法依據現有的生活方式加以預測。也許未來就存在於我們的想像世界中，而不是科技報導裡。VR究竟會發展到什麼程度，我不能想像。但我希望透過這本書幫助讀者們更全面地認識現下這個變革的時代，也希望你與我一樣，迫切地盼望整個地球都會因為科技的進步而變得更美好。