我们离全模拟游戏还有多远?

【高大勇的回答(126票)】:

这个问题我无法回答得全面,所以只能举例说明目前我们能做到什么:

首先,视觉上得沉浸感是最重要的。那么目前最流行的 HMD 设备还是 Oculus Rift。亲身体验过的人都会了解,视觉上虽然有延迟和分辨率的问题,但是达到完美是迟早的事情:

其次,是操作要有真实感。那么现在其实已经有很多体感设备已经做得不错,比如射击游戏可以用专用的枪支游戏控制器(如 X-Rover)。通用的比如可以采用 Kinect 体感或者 Razor Hydra 这种体感控制器,这部分难度不大。

然后,我们希望能够自由的行走。这个现在有 Omni 首当其冲。穿上特制的鞋,可以直接行走在 Omni 设备上,而不会走出范围。

再往下延伸,我们可能希望游戏能够反映真实的动作。那么也有相应的设备,比如 PrioVR,我们通过穿上特制的带有传感器的装备,就可以实现精确到指关节的动作同步。

有了这些还不够,我们还应该得到真实的游戏体验反馈。比如在游戏中被击中等等。那么也已经有了像 KOR-FX 这样的设备,在游戏中被击中的时候会得到真实的力反馈。

已经有了这些东西,所以,应该已经很接近“全模拟”游戏了吧?

【王丹的回答(20票)】:

看了这么多专业人士的解答,对《尾行4》充满了期待。

【王航的回答(14票)】:

你说的那个玩意,应该叫做全虚拟头盔。 我之前看过一些类似的报道,这玩意绝对前途无限。

游戏只是其中一类而已,如果这东西技术成熟,可以实现的项目超出你的想象。

你可以用这东西学习开车,你可以用这东西模拟登山以及野外生存的场景,你还可以用这玩意练习跳水,练习打篮球……

现在来回答你的问题吧。

1.离这种技术完善还需要多久(类似于此前索尼设计的3D虚拟眼镜)?与生物学有关吗?

普及与技术完善是两个概念,电脑很多年前就普及了,但是技术仍然还在不断的完善当中。

所以如果这东西真的出来了,技术也是一点一点的增加,基本上没可能直接出来一个十分优秀的成品。

价格降下来,会和电脑一样人手一台。

与生物学息息相关,因为这东西涉及到碰撞体积、光学感应等一些列我完全不知所以的东西,我也说不出具体相关在那里,但肯定是有非常大关联的。

2.这种游戏技术的研发成功,对当今的游戏会造成怎样的冲击?

如果这种技术完善,那么对于现在的游戏肯定是造成毁灭性的冲击了,这个是肯定的。他们的差距……嗯,大概就是拿早期的“FC”游戏与现在的大型3d游戏相比,甚至更大。

当然了,前提是这种技术完善的情况下。

3.对社会经济会造成什么样的影响?政治呢?

肯定会造成影响。

如果这种技术成型,肯定会出现“虚拟性爱”“虚拟虐杀”之类的游戏,只能说,以后的宅男会非常幸福。

不用对着“空空”掏裤裆了,有了这种技术,那就是直接饱“空空”进洞房的节奏阿。

4.伦理道德方面的影响?

应该没什么影响,如果有,也是好的影响。

比如你恨一个人,那么你大可以在你的空间里将他虐杀百次,枪击10分钟,反正这都是你的自由了。

随意一答阿,你们看着乐呵乐呵吧!

【夏吕俊的回答(10票)】:

看全模拟是怎样的模拟,如果只是视觉与听觉的模拟,那很简单,应该5年内就会非常完善,甚至更短(主要取决于大众的接受度,而不是技术难度)。如果弄个全方向跑步机,那体验也许会更好,因人而异。如果想触觉模拟,那还得加上电刺激手套和力反馈背心。人有五觉,眼耳鼻舌身(意比较玄,不管)。刚才的都已经模拟了眼耳身,还有鼻舌,嗅觉模拟和味觉模拟比较少见,味觉模拟已经能够完美做到(含着一个通电金属片),嗅觉模拟只能模拟少数几种。。。。。。

事实上,这种体外模拟无论做得多好都无法叫做完美模拟。完美模拟只能是直接跟大脑打交道。设备与大脑神经连接,双向破译大脑信号(正向:大脑给机器发信号来控制机器,很多这种新闻,但只是脑电波;反向:机器给大脑发送信号产生五觉,好像目前没有做到的)。只有这样才是完美模拟 。

【vczh的回答(12票)】:

用Oculus Rift玩Left4Dead题主你一定要试一试。

【shizhao的回答(3票)】:

ingress就是啊

【GodricLee的回答(8票)】:

Oculus这类外置设备总是不能完全模拟现实的,比如触觉,失重之类的感觉。

只有能和中枢神经直接交换信息的技术才可能模拟所有人类感官。这就要看脑机接口的发展速度了,现在水平还比较低...

如何为所有互动元素编写程序也是非常繁杂的工程。

【彭子珂的回答(6票)】:

虽然很憧憬,但是细想就想到了一个问题。

首先假定这种模拟的最终形式是直接对大脑输入信号。

会不会有人选择直接对大脑释放快感?连磕药都省了。

会不会有病毒能操纵别人的模拟设备?

当然这些问题我想都是技术能解决的,但是越是高科技的东西,坏了就越糟心。

【William的回答(5票)】:

题主你不要把全虚拟说成游戏那么弱的事情,如果做到全面模拟各种感官的植入设备那一步,将会给整个世界带来无与伦比的改变。

首先来看看哪些行业将会受到冲击(取代)吧。

1.首当其冲的就是手机、平板等各种便携终端,其功能几乎完全被取代。

2.其次是服装行业以及食品行业,服装可以直接在自身以及旁观者的大脑中成像,而虚拟食物更是能实现“狂吃不胖”这样的美梦。

现实中的服装和食品将会向舒适、便宜、健康、耐用的方向发展,直到像某些反乌托邦作品中描述的一样所有人都穿着同样的衣服,吃着用细菌培养出的能量块,但是以旁观者的角度,你根本看不到他们的精神世界有多丰富。

随着这两个行业的虚拟化,大量资本和产能可以转移到科研等更加有意义的事情上,同时因为摆脱了现实世界的束缚,时尚、艺术、美食将得到现在难以想象的发展,同时因为成本的降低,将得到前所未有的普及。只有行业中最顶尖的少数才能受到那些保守派的支持下留在现实世界(打个比方就是现实世界寿司只剩下小野二郎等少数几家寿司店,服装业只剩下那些奢侈品牌的高定,同时这些品牌也可以砍掉所有量产货的生产线,将量产商品变成“虚拟商品”)

3.自然环境,与其说是冲击,不如说是冲击一样迅猛的保护,【研究称美国的生活方式需要消耗五个地球weather.com.cn/climate/中括号内的信息来源无法保证】随着服装、食品、玩具等产业的虚拟化,大量为其提供原料的基础制造业及农业、养殖业将不复存在,可以减少大量污染,空出大批耕地、牧场,从而极大程度的减少人类对自然的影响。可惜现在环保组织们相比这些行业微不足道,也许只有面对黑暗的太空、荒芜的火星甚至地球的时候才会想到让这些行业虚拟化吧。

同时完全虚拟化还可以做到一些在现实世界很不可思议的事,比如时光机(下副本)、异次元(下副本)、真正的黑名单(从此相逢不相识)。总的来说,全模拟技术的实现,就是哆啦A梦来到你身边。嗯,可惜这个技术本身离我们的距离就不比蓝胖子近多少。

【刘浩渊的回答(5票)】:

你已经生活在全模拟游戏里了。

【瞎砸一通的回答(2票)】:

要回答这个问题,首先先要知道提问者的这个“全模拟”的定义到什么程度。

而问题对“全模拟"的定义是很模糊的,问题中提到了科幻小说的“虚拟头盔”“游戏仓”等形容,但对这些设备描述依然模糊,所以我的答题看起来似乎跑题了,但不搞清这个,谁也不可能回答你的问题。

通常人类对人对外界事物大致反应是外部环境刺激人体器官管-》人体器官管传递信息给大脑-》大脑形成对事物的“知觉”-》经过归纳总结或逻辑思考后形成“认知”。我不是专门的心理研究人员,也许这个表述有错,但我只想过表明,模拟可以分不同层次的。按照我自己那个不太专业的层次描述,那么“全模拟”同样会出现四个不同的诠释,且实现技术完全不同:

第一层,外界环境“全模拟”。

这一类很好理解,简单一些的也很好实现,典型的且已经实现的就是 @高大勇回答里面的头戴式可视设备(Head Mount Display),后面的一些跑步机和身体刺激装置也算。

这些设备在模拟外部环境,给予人体刺激,而不用管人体是否完全接受了全部刺激,人会有什么反应。事实上3D技术的发展历史,我们一直在这一层领域中努力,并且获得结果呢。

但该技术的瓶颈很明显,无论怎么做,也做不了绝对逼真,人在全程仍然会有明确的”这是虚拟“的感觉,哪怕做到极致——如《游戏王-ARC-V》中所描述的“拥有有质量的虚拟影像”,但还是有“温度”至少没有模拟,而且场地也有局限性,跳得太高脑袋会撞到看似"天空"的房顶。

这一层真要达到“完全模拟”级的感觉,最后只能"返璞归真”不依靠电子技术,而是完全再造出一个"环境“。现实应该用如”真人CS“,“真人密室逃脱”,虚构的应用如《全职猎人》里面那个“贪婪之岛”。

如果要这么说,其实人们早达到了,而且比用电子技术还好,毕竟“拥有有质量的虚拟影像”类似的技术,做到极致后除了模拟自然还得加上诸多限制,否则一发“拥有质量的虚拟子弹高速射向参与者”那是什么后果?比创造自然还要难。

当然用科技满足一部分功能性的模拟的话,而不是完全感受真实的话,现在就已经做到一部分了,甚至实现虚拟办公室,虚拟面对面会议,在一定程度来说都已经并不是科幻了。

第二层,神经信号模拟。

这一类也好理解,而且单说科幻里面的表现的话,只有这一技术如果完全突破,后面两类才会实现,无论是用《刀剑神域》头盔从外部进行信号读取和输入,还是《The Matrix》里面直接接通神经,甚至缸中之脑。

不过要说明一点Matrix并不是单单的神经信号模拟,事实上已经到了第四阶段,这个后面会详细解释。

这一层单单仅仅是模拟神经间传递的刺激信号,目前为止,科学家还在研究,而且仅仅取得了很小的一部分成果,距离实现还很远。但是对此人们已经有了不少近乎完全的想像了,甚至《刀剑神域II》里还提出过即使实现了该技术,在初期可能遇到的问题,初期可能只是简单模拟,即我们在虚拟环境中接受的信息可能比自然界少得多,比如拉手的感觉,温度的细微变化,慢慢出汗的潮湿感,手上纹路粗糙程度所造成的每个人握手感觉的细微差异等。另外直接针对神经传输,安全性的考量,LZ毕竟只想是游戏,那么有些能模拟的感觉必须去掉,比如果过与真实的瞬间强大痛感,那会造成游戏参与者真实身体休克的。

不过达到这一层个,基本就可以在虚拟世界里面干所有现实里面能干的事情了,不然怎么有“缸中之脑”这种假说? 不过还没完。

第三层,知觉模拟

这一层说出来就有点悬了,众所周知,我们的眼睛,耳朵,仅仅是一个个信号接收器,信号传递到大脑之后,怎么产生“美”“丑”“痛”“痒”甚至”空间感”“体积感”之类的感觉的?心理学家,甚至艺术家已经花了几千年去研究,到现在没有什么实质性公认的结论出现。

但是不传递信号,直接让人有"感觉"可能么?答案是可能的,还记得那个著名的实验,某医生尝试催眠一个病人,让他觉得胳膊被烫了,结果胳膊真出现了烫伤一样的痕迹。

催眠,甚至某些梦都可以达到这个层次,但是用电子技术去解决,因为现在没有太多理论支撑,不知猴年马月才能实现。

这一层可能更不好理解,应用上,科幻小说里用的也不多,最多的桥段是在"现实中“大家觉得有问题的事情,通过某些技术让人直接觉的“稀疏平常”或“正常”。类似和《The Matrix》里面那路过两次的猫,除了男主以外开始大家都没发现。还有一种常出现在科幻里的东西就是虚拟世界中的”电子毒品“,但这东西很容易跟第二层闹混,刺激神经得到快感和直接让你觉得你得到了快感是两码事。

而这一层如真实出现应用上,对医疗和人群控制管理等恐怕都会出现大突破,好坏姑且不论。

第四层,认知模拟

人的认知方式有两种“归纳总结”和逻辑思考,之后才会从你得到的各种感觉中得到你对一件事物的“认识”。但如果能够跳过这一步,直接向头脑中灌输“认知”结果,才会出现《The Matrix》和游戏《EVE》里面出现的直接向你大脑中"输入"知识的设定,甚至还会出现《EVE》里面那种加速你对某种知识处理速度的“大脑外部插件”。

可惜我们第三层的研究结果都甚少,第四层就更无从谈起。但如果这一层能够突破,先不考虑人类的脑容量以及灌输的知识是否正的问题,其毕竟会打破人类的生产和发展可能在未来产生的桎梏,而向新的一层进化。甚至真正可以从“无”创造真正意义上拥有“智慧”的生命也把必须到这一层。因为必须搞清从外部刺激到产生知识或经验的一系列因果关系。

先答到这里

至此,我对“全模拟”的理解分层全部完成,如果提问者有心,请阅读完了,理解完了,表述清楚你所提问的“完全模拟”到达那个层次?然后所希望其完成度到什么地步(比如能做哪些应用就够了)?

然后附加的提问将会变得更明确更有意义。

【张海若的回答(1票)】:

微软公司研发的全息投影(如果没记错),可以将游戏画面投射到整个房间。

【知乎用户的回答(2票)】:

在我的理解中,达到《黑客帝国》那种程度才叫全模拟,看来路还很远。

【章怀的回答(1票)】:

很近了。

自己有一个用虚拟现实的项目,虽然看上去很渣,但我已经无数次在使用的过程中没注意距离撞上屏幕了

【hekeyes的回答(1票)】:

虚拟现实可以给你完美的听觉和视觉,而且理论已经很完善,很多公司都做出了原型机,但是没有真实的触觉反馈算什么全模拟?

这才叫全模拟缸中之脑

【知乎用户的回答(1票)】:

我觉得要达到这种效果一个比较靠谱的方法是研究人做梦的机制然后人为引导玩家去做梦。

【阿狸的回答(1票)】:

不同意目前的回答。

因为看过很多虚拟现实的网游小说,因此,个人认为,题主所说的是那种意识接入网络的全模拟网游。

而目前的答案,说的都是体感游戏。

以上。

【佘健的回答(1票)】:

只能说还有很长很长的路要走,我所在的专业有个方向就是虚拟现实,就是你说的全模拟游戏的基础,据我们的导师讲咱们国家的大学教育的虚拟现实跟玩儿似的,没有一家成气候的。就算在全世界范围内,也是不太成熟的产业,要做到全模拟游戏的地步,估计还要等虚拟现实成熟起来之后才会慢慢发展。不过,近几年开设虚拟现实相关专业的大学数量正在增加。虚拟现实也越来越受重视,谷歌之类的巨头都已经开始发力了,也许全模拟游戏会提前出现在我们眼前也说不定哦。

ps.貌似最早的虚拟现实设想是出现在科幻小说《少数派报告》中的,记不太清了。实时反馈需要的程序量太多太复杂。

【刘义的回答(1票)】:

我以前读博士本来就想选这方面的专业,通俗来讲的话应该是和神经科学有关系。但是后来根本就没有这类学科,所以也就去了模式识别之类的学科。

=====

扯回到现在的问题,这种所谓全模拟,放眼望去,那技术难度山一般的多,估计知乎现在最年轻的用户作古了,这东西都还没搞出什么端倪来。

LZ说的其实就是SAO嘛

这东西,说大了去主要问题有两个:

1)如何解决人类的感知问题。就目前技术的发展,甚至连视觉和听觉这一点都没有完全解决,还谈什么全模拟。

2)如何解决模拟世界中出现的不匹配问题。这个也是受制于软硬件的发展的

简单举一个例子,与计算机世界不同,现实世界里各种自然现象的发生并不需要有人在背后进行计算,比如光照投影、反射、散射、升温、形变、四季变迁、生老病死。。。

但是计算机里则不然,任何一个事件都是需要计算的,计算机图形学里有不小的比重就是研究光的,光的投影,反射散射折射,影子的构成,这些东西需要极大的计算量

其实不止是光,自然界里任何一个物理效果都是需要大量的计算的。

由上面简单分析就可以看出,如果你真的想要做一个完全使人信服的虚拟世界,如果你不打算自己定义一系列的物理法则的话,那你必须需要一个计算量近乎于无穷大的主机才能去模拟所有一切的自然进程。

然后就是关于感知

感知其实也可以看作是双向的,因为你需要操作,操作得到反馈。这里又会涉及到一些延时的问题。

延时的问题先不管,主要是如何将各种刺激反馈给你的身体

现在的科研只有很浅层的用电磁波的形式对人的感知造成一定的影响,但是影响非常有限

我们看一下人的感觉:视觉、听觉、触觉、味觉,以及各种各样的神经兴奋

单看你可能感觉没啥,但实际上,人眼所能感受到的分辨率以及帧数的变化远超出现在最先进的技术。这又会扯到关于计算的问题了,比如你在玩游戏的时候,如果你离一个墙面很近的时候,你会发现这个墙面是很模糊的,这是因为贴图的精细度不够。如果要做成全模拟,光是任何表面的精细度要做很大的提升,至少是以人眼靠的极近也无法分辨的级别

毕竟虽然是全模拟,依然是以数据交互的形式展开的,也就是主机所产生的巨大数据量都要输入到你脑袋里。光是这画面质量以及帧数的要求就是极高,另外各种各样的感觉也需要相应的大数据量才能完成

而现在的情况,除了视觉和听觉以外的信息编码还处在非常初级的阶段,大家根本就不知道应该怎么去编码嗅觉、味觉、触觉这样的信息,传感器也是无能为力。因为人的神经系统其实传递的是一种很复杂的信息,而且最关键问题在于这样的信息太抽象,又很难去将其用工业的形式提取出来

=====

上面随便说了些,当前不考虑其他情况,需要解决的也有两个问题:一是感觉的反馈,也就是如何让人知道这些感觉;二是世界的构建,如何去建立真实的世界

而对于第一条,其实涉及到信息的获取。第二条则涉及到计算量的问题。也都是亟需解决的问题

在遥远的未来,我觉得出现这种像盗梦空间一样的东西不是不可能的,但是就现在的情况看,看不到任何未来

唯一可能接近一些的就是现在还处于试水阶段的VR了

【王仲涛的回答(0票)】:

手机上答题不方便 烦请查询 Oculus VR

这是我知道目前最成熟的产品,被facebook收购 这个如果真心答 要写好长。

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