数字化生存-5

有时候却忘记了许多人压根儿就不想操作机器。他们只想让机器帮他们做事。未来，今天我们所谓的“代理人界面”将崛起成为电脑和人类互相交谈的主要方式。在空间和时间的某些特定位置上，比特会转换为原子，而原子也会转换为比特。无论这种转换是通过液晶传输还是语音发生器实现的，界面都将需要不同的尺寸、形状、颜色和语调，以及其他五花八门的能够感应的东西。　　　　　　　　北极星书库|| m/ 2、图形幻界电脑制图“大爆炸”1963年，伊凡.苏泽兰（IvanSutherland）在麻省理工学院发表了名为《画板》的博士论文，其互动式电脑制图的构想犹如给全世界投下了“一枚炸弹”。画板是一个实时的素描系统，使用者可以利用“光笔”，直接和电脑屏幕进行互动式交流。这个成就太伟大了，意义也极为深远，我们中的一些人，直到10年后才开始领会它的全部价值所在。画板为我们带来了许多新概念，随便举几个例子，就可以说出动态图形、视觉模拟、有限分辨率、光笔追踪以及无限可用协调系统等等。画板可以说是电脑制图的“创世大爆炸”。接下来的10年里，许多研究人员似乎对电脑制图的实时和互动层面失去了兴趣。相反，大多数人把创造力投入到脱机的，非实时的真实影像合成技术上。苏泽兰自己也稍稍偏离了原本的方向，转而研究图像逼真度，也就是要寻找能够让电脑像变得栩栩如生、刻划入微的方法。这种研究的重心完全放在阴影、明暗、反射、折射、隐蔽的物体表面等等诸如此类的问题上。绘制精美的国际象棋棋于和茶壶成了后画板时代的象征。就在同一段时间里，我越来越觉得，人类如何能够简单而轻松地表述他们的图形构想，这是一个比机器能否合成如照片般逼真的影像重要得多的问题。在好的人机界面设计中，电脑应该能够理解不完整的，模糊不清的想法——这类想法常常会在任何一个设计的初始阶段出现——而不是只懂得那些以比较完整和连贯的方式表达的复杂化的，己成形的东西。在电脑上实时追踪手绘草图，为我提供了一个绝佳的领域，我得以在这一领域开展研究，把电脑制图作为一种动态更强的、互动性更好的而且表达能力更佳的媒介来加以理解，并推动这种媒介的发展。我的一个至关重要的工作思想是，你必须了解一个人的绘图“意识”。如果一位用户慢慢地画了一条轻轻的、但似乎是有意画出的曲线，电脑会假定他或她就是要画这样一条曲线，但是假如用户很快画了一条一模一样的曲线，很可能他或她原本打算画的是一条直线，却不小心画歪了。假如我们只根据这两条曲线完成后的实际形状、而不是用户描绘线条时的状况来判断，那么这两条曲线看起来完全一样。但是，用户的绘图动作却显示出两种截然不同的意图。而且，由于每个人画画的风格都不相同，表现出来的绘图行为也会因人而异。因此，电脑必须学习掌握每个用户的绘图风格。30年后，苹果公司的产品“牛顿”牌掌上型电脑（Newton）体现了同样的思想。它能根据使用者的书写风格，辨认出他的笔迹（尽管效果还不如人意）。那些花了较长时间在牛顿电脑上写字的人，似乎感觉更满意一些。电脑辨认粗略绘出的形状及物体的潜力，使我对电脑制图技术的思考从线条而更多地转向了“点”。在一张草图上，线条之间的区域或被线条围起来的部分是最重要的部分，从中可以了解草图的意义。就在这段时间里，施乐公司的帕洛阿尔托研究中心也发明了着重形状识别的电脑制图技术。在这种技术中，图像作为庞大的点的集合而被存储和显示，不规则区域在此过程中得到处理，变得规则起来。我们中的一些人当时得出结论，认为互动式电脑制图技术的未来将属于与电视相似的光栅扫描显示器，而不是“画板”这类勾画线条的机器。光栅扫描系统能把在电脑存储器中存储的影像描绘在一个显示装置上，而在过去，则是靠把阴极射线管的电波水平和垂直地进行交叉扫描，如同用腐蚀法蚀刻一幅图画一样，电脑制图的基本元素过去一直都是线条，现在变成了像素。像素威力大就像比特是信息的原子一样，像素可视为图形的分子。（我没有把像素称为图形的原子咽为通常一个像素由不止一个比特来代表J电脑制图人员发明了“像素”这个词，它是由“图像”（picture）和“元素”（e1ement）两个词缩合而成的。我们可以把一个图形想象成许多行和许多列像素的集合，就好像空白的填字游戏图一样。对于任何一个特定的单色图像（monochromeimage），你都可以决定要用多少行和多少列来构图。你用的行和列越多，每个方块的面积就越小，图形的颗粒就～越精细，效果也就越好。想想看，假如你把这样的格子覆盖在一张照片上，然后给每一个方块依明暗度的不同标出一个数值，那么完成了的填字游戏图将会布满一串串数字。假如图形是彩色的，每个像素就会带有3个数字，通常这3个数字要么代表红色、绿色和蓝色，要么代表亮度（intensity）、色调（hue）和色彩饱和度（saturation）。我们在小学里都学过，红色、黄色和蓝色，并不是三原色。加色三原色，也就是我们在电视机里看到的，是红色、绿色和蓝色；而减色三原色，也就是我们在彩色印刷品上看到的，是洋红（magenta）、青色（cyan）和黄色。它们都不是红色、黄色和蓝色。如果画面是运动的，我们就对时间进行取样——就好像在电影中分出一个个画面一样。每个样本即为一幅画面，也就好比另外一个填字游戏图，如果将其罗列在一起，以足够快的速度连续播放，就会产生运动流畅的视觉效果。你平日很少见到动态图形，或者只能在小小的视窗上显示影像画面，原因之一就是很难快速地从存储器中取得足够数量的比特，然后以像素的形式把它们显示在电脑屏幕上（只有每秒产生60——90幅画面，画面上的动作才会流畅，不再闪动不己）。在这方面，每天都不断出现速度更快的新产品或新技术。像素的真正威力来源于它的分子本质。像素可以成为任何东西的一部分，从文字到线条到照片，无一不可。“像素就是像素”，道理就跟“比特就是比特”一样正确。只要有足够的像素，每个像素又有足够的比特（不管是黑白的还是彩色的），你都可以在目前的个人电脑和工作站上，获得非凡的显示效果。然而，这种基本的网格结构决定了，在具有很多优点的同时，它也必然存在一些缺陷。像素一般需要庞大的存储容量。你用的像素越多，每个像素内含的比特数目越多，你也就需要越大的容量来存储它们。常见的全彩屏幕共有1000X1000个像素，需要容量为2400万比特的存储器。1961年，当我还在麻省理工学院读大学一年级时，存储器的价格大约是每个比特：美金。今天，2400万比特不过只值60美金，这意味着，尽管以像素为基础的电脑制图技术对存储容量的胃口很大，我们却多少可以把心放下。仅仅在5年以前，情况还不是这样，人们为了省钱，尽可能减少每个画面所用的像素和每个像素需要的比特。事实上，在早期的光栅扫描显示器上，每个像素常常只占用一个比特，由此给我们留下了一个特殊的问题：锯齿状的图形（jaggies）。无法接受的锯齿图你是否曾经有过这样的困惑：为什么我的电脑屏幕上会出现一条条锯齿线？为什么金字塔的图像看起来仿佛歪歪扭扭的宝塔？为什么大写的E、L和T在屏幕上挺像样，而S、W和O则好像蹩脚的圣诞节饰物？为什么曲线看起来总像是中风病人画的一样？个中缘由就在于，每个像素只用了1个比特来显示图像，结果就出现这种楼梯效应（staircaseeffect）或称空间阶梯，只要硬件和软件生产商肯把更多的比特用在一个像素上，并且运用一点数字计算来解决这个问题，这一现象就绝对可以避免。那么，为什么我们不让所有的电脑显示器都带有“防锯齿”功能呢？借口是这样会消耗大多的计算能力。10年前，我们或许还会接受这个论点，即电脑的计算能力最好是用在别的地方；此外，当时用以防止锯齿现象的中间灰度技术还不像今天这么普遍。不幸的是，消费者已经被训练得对锯齿图像习以为常了，我们甚至似乎已把这类图像变成某种吉祥物了，就好像60和70年代的图形设计人员经常用滑稽的磁性活字体来创造出“电子”的感觉一样。到了80年代和90年代，设计人员又如法炮制，以夸张的、阶梯状的印刷体来表现“电脑化”。今天，无论是线条还是字符，都能达到完美丽流畅的印刷效果，别让任何人告诉你说这一点无法做到。目标背后的神奇1976年，美国高级研究计划署控制论技术中心软件部门的一位主任克瑞格.费尔兹（后任高级研究计划署署长），委托纽约一家电脑动画公司制作了一部电影，描绘一个叫做达尔玛拉的虚构沙漠小城的景象。这部动画片选择一架直升飞机的座舱作为观察点，这架直升机在小城上空盘旋，时而俯冲掠过街道，时而拉起俯瞰全城，时而走访社区邻里，时而又贴近观察建筑物。他们模仿的是《小飞侠》（PeterPan）这部电影，目的不是为了欣赏沙漠小城的景色和建筑，而是为了探索信息世界。其想法是：假定你设计了这个小城，而且好像松鼠储藏核桃一样，把数据储藏在特定的建筑物中，从而构筑了信息的邻里环境。随后、你可以乘坐魔毯，飞到你储存数据的所在，检索你所需要的信息。古希腊诗人凯奥斯岛的西摩尼得斯（SimonidesofCeos，公元前556一468年）以非凡的记忆力闻名于世。有一次参加宴会的时候，他刚刚被叫出宴会厅，大厅的房顶就整个坍塌，在这场横祸中惨死的宾客都肢体破碎、难以辨识，而西摩尼得斯却可以根据此前宾客所坐的位置加以指认。他的故事表明，把需要记忆的材料与头脑中的空间形象的许多特定的点联系起来，可以帮助我们回忆。西摩尼得斯使用这个技术以记忆长篇讲槁。他先把讲稿分成几个部分，每一部分都与一个神殿里的物体及其位置结合起来；等到发表演讲的时候、他重新造访脑海里的神殿，以井然有序和容易理解的方式，唤出他想表达的看法。早期到中国传教的耶稣会教士称这种过程为建构“心灵的殿堂”。这些例子都牵涉到在三维空间里漫游，存储和检索信息的过程。有些人对此很在行；有些人则不然。在二维空间里，我们大多数人都比较能干。想想你书架正面；的二维空间吧。要找任何一本书，你可能只要径直走到那本书“面前”就可以了。你也许会记得它的大小、颜色、厚度及装订方式。如果是你亲手把书放在“那儿”的，你当然会更清晰地忆起这一切。再杂乱的桌面、使用桌子的人都能对之了如指掌，因为可以说：杂乱是由他一手造成的。最糟糕的事情，莫过于叫来一位图书管理员，让他按杜威十进分类法（Deweydecima1system）重新把书架上的书排列一遍，或找到一位女佣帮助你清理书桌。你会突然变得糊涂起来，不知道东西都放在什么地方了。基于这类观察，我们开发了一种叫做“空间数据管理系统”的东西。空间数据管理系统包括了一个高及天花板、占据整面墙的全彩显示器，两台附属的桌面显示器；八度的音响；一把装满各种仪器的埃姆斯椅（Eameschair）以及其他各种装备。它为用户提供了如沙发般舒适的界面，用户可以在幻想中途巡于数据之中，从一个橱窗般大小的显示器向外凝视；也可以自由地伸缩或摇动镜头，以在一个虚构的二维空间“数据乐园”里神游。用户还可以沏览个人档案、通信、电子书、卫星图，以及各种崭新的数据形式，例如名演员彼得.福尔克（PeierFalk）在《神探科伦坡》中的表演片断，或是54000幅有关艺术和建筑的静态图片收藏。“数据乐园”本身是由一组小图像构成的景观，每个小图像都表明了自己的功能或描绘了所代表的数据内容。例如，在一个台历图像背后可以弹出用户的日程表。如果用户驱动系统进入到一个电话图像中，空间数据管理系统就会开启一个电话程序并附上相关的私人电话号码本。“图标”（icon）就是这样诞生的。我们曾经半真半假地打算使用“标记”——同来描述这种小图像，因为icon在字典上的意思并不那么贴切，但icon一词还是流传下来。这些邮票般大小的图像不光指明了信息内容或自身的功能，而且每个图像还拥有各自的“位置”。这就好比在书架上找书一样，当你想检索某样东西时，你可以直接走向它所在的地方，同时想起它的确切位置、颜色、大小，甚至它可能发出的声音。空间数据管理系统大大领先于它产生的时代，直到10年后，个人电脑诞生，它的一些观念才成为现实。今天，所有的电脑都离不开图标，人们把垃圾桶、计算器和电话筒等图像当作屏幕上的标准配件。事实上，有些系统直接把屏幕称作“桌面”，唯一不同的是，今天的“数据乐园”不会顶及大花板、占据整面墙，而是一股脑儿挤进了“视窗”之中。挤进视窗中有一种现象总是给我留下深刻的印象：聪明的产品命名，能够帮助产品大发利市，并给消费者带来完全不同的想象空间。当年IBM决定把它的个人电脑命名为pc真是神来之笔。尽管苹果电脑比其早上市4年还多，pc的名称现在却已成为个人计算的同义语。同样地，当微软决定将其第二代的操作系统取名为“视窗”的时候，这聪明的一招，使这个名词从此永远归它所用；而实际上早在1年多前，苹果公司就开发出了更好的视窗，而且许多工作站生产商也已经广泛地使用了视窗。视窗所以存在，是由于电脑屏幕很小。使用视窗后，无论在任何时间，都可以利用一个狭小的工作空间，同步进行不同的流程。《数字化生存》全书都是在一个对角线只有9英寸长的屏幕上写成的，没用任何纸张，当然出版商在编辑和制作过程中所需的纸张除外。对大多数人来说，使用视窗就好像骑自行车一样；你甚至都不记得自己学过骑车，你只是上来就用。给电视开扇窗视窗还有一个有趣之处：它暗示了未来电视的发展方向。在过去，美国比其他国家都更加强调，电视影像应填满整个屏幕。但是，这要付出额外的成本，因为并非所有的电影和电视片都被制作成相同的长方形格式。事实上，50年代初期的时候，电影业曾经有意识地朝宽银幕方向发展。当时出现了“全景电影系统”，“超级全视系统”，“超级全景技术系统”，35毫米“全视系统”，以及我们今天仍在使用的“电影宽银幕系统”。这一发展是为了抑制早期电视的扩张。今天电视荧幕3：4的高宽比，源自于第二次世界大战之前的电影银幕规格，并不能与“电影宽银幕系统”相匹配，也就是说，过去40年来制作的大多数电影的格式都与电视不合。欧洲的电视业者以所谓的“上下加框”的办法来解决荧幕高宽比的差异问题。他们把荧幕的上下两边都用黑框盖住，因此留下来的放映区域正好符合电影银幕的高宽比。通过牺牲一些像素，观众得以看到忠实地重现出原本的画面形状的影片。事实上，我认为“上下加框”的效果十分令人满意，而且这样做还有一个额外的优点：它在影像上下各自放置了一道鲜明的水平黑边，从而取代了电视机原本的弧形塑料边；否则的话，影像的界限就不会那么明确。我们在美国则很少这么做。当我们要把电影转换成录像带时，采用的是“摇摄及扫描”（panandsca-n）的做法，把宽银幕电影压缩为3：4的长方形。我们不是真的把影像压扁（尽管我们有时会压缩标题和工作人员名单字幕）。相反地，在转换过程中，当影片在机器中转动时（机器通常是一台飞点扫描器），操作员会以手控方式，把一个高宽比为3：4的窗口套在宽得多的电影画面上，借着上下左右调整移动该窗口，来捕捉每一幅电影画面中最直接相关的内容。而有那么一些电影制作人，不同意这种做法，例如伍迪.艾伦，但是大多数人似乎都无所谓。这种“摇摄及扫描”的办法，在某些情况下会无可救药地失败，最好的例证之一就是《毕业生》（TheGraduate）。影片中有一场戏是达斯汀.霍夫曼与安.班克罗夫特各据银幕的一端，分别宽衣解带，操作员根本无法把他们俩同时放在录像带的同一幅画面中。日本和欧洲一直都在推动发展一种更新、更宽的电视荧幕，这种荧幕的高宽比为9：16，而美国的高清晰度电视竞争厂商也胆小地尾随其后。然而，9：16的高宽比实际上也许比3：4还要糟，因为所有现存的录像材料（其高宽比为3：4）在放映的时候，都会在9：16的荧幕左右两旁造成垂直的黑边，也就是所谓的幕布。幕布不仅比“上下加框”更难以达到视觉效果，而且，即使你想用“摇摄及扫描”的方法来补救，都做不到。我们应当把高宽比作为一个变数。当电视有了足够的像素时，采取视窗方式具有非比寻常的意义。10英尺银幕与18英寸荧幕的收视经验开始合而为一。事实上，将来，当你拥有极高的显像分辨率和上及天花板、占满整面墙的超大显示器时，与小屏幕上的画面不同，你也许会把你的电视影像放在大屏幕上，就好像房间里的植物一样，成为室内装饰的一部分。整面墙都可以成为电视画面。　　　　　　　　北极星书库|| 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3、虚拟现实矛盾修饰与重复修饰麦克.哈默（是全球首屈一指的企业名医或者所谓的“企业形象再造工程师”）将“企业变革”形容为一种几乎要变为重复修饰的矛盾修饰（基础稳固的大企业却需要变革！）。所谓“重复修饰”，是指像在“某人自己的心目中”这类重复累赘的表述；而矛盾修饰，则是像“人工智能”或“飞机食品”等显而易见的矛盾组合。重复修饰和矛盾修饰是否恰好相反，还有争论的余地，但倘若我们要颁发“最佳矛盾修饰奖”，那么“虚拟现实”一词一定榜上有名。假如我们把组成“虚拟现实”一词的“虚拟”和“现实”两个部分看成“相等的两半”，那么把“虚拟现实”当成一个重复修饰的概念似乎更有道理。虚拟现实能使人造事物像真实事物一样逼真，甚至比真实事物还要逼真。比如说，飞行模拟，这一最复杂和使用时间最久的虚拟现实应用，就比驾驶一架真正的飞机还要逼真。刚训练出来的、但已练就一身好本领的飞行员之所以能在初试牛刀时就驾驶一架满载乘客的“真正”波音747客机，原因就是他们在飞行模拟器上学习驾驶技术，要比他们在真正的飞机上学到的还要快、还要多。在模拟器中，飞行员会置身于在现实世界里可能不会出现的所有罕见的情况中，包括飞机几乎相撞或裂成几段。另外一个具有社会意义的虚拟现实应用，就是汽车驾驶学校的驾驶训练。在一条湿滑的路上，突然有个小孩冲到两辆汽车中间，如果从未经历过这种情况，谁也不知道自己会作何反应。虚拟现实容许我们“亲身”体验各种可能发生的情况。身临其境虚拟现实背后的构想是，通过让眼睛接收到在真实情境中才能接收到的信息，使人产生“身临其境”的感觉，更重要的一点是，你所看到的形象会随着你视点的变化即时改变，这就更增强了现场的动感。我们对真实空间的感觉来自于各种视觉线索，例如物体的相对体积、亮度以及在不同角度上的运动情况。其中最强烈的线索来自于双眼透视，由于左右眼看到的形象并不相同，双眼同时使用时就会产生特别强有力的效果。把这些不同的形象合成一个三维图像，也就构成了立体视觉的基础。每只眼睛的深度知觉略微不同，造成了两只眼睛所看到的形象不尽相同。这种现象称为视差。当近距离观察物体时（假如在6英尺以内），视差的效果最为显著。距离较远的物体基本上会在两眼上投射相同的影像。你有没有想过为什么立体电影里总是有许多近距离内来来回回的动作？为什么影片里的物体总是朝观众席里飞来？因为那些移动正是设计在立体影像的最佳效果距离之内。虚拟现实的典型道具是一个头盔，上面有两个护目镜般的显示器，每只眼睛对应一个显示器。每个显示器都显现稍微不同的透视影像，与身临其境时的情景完全一样。当你转动脑袋的时候，影像会以极快的速度更新，让你感觉仿佛影像的变换是因你转头的动作而来（而不是电脑实际上在追踪你的动作，后者才是实情）。你以为自己是引起变化的原因，而不是经由电脑处理后所造成的一种效果。视觉经验的真实程度是由两个因素共同决定的。其一是图像的质量，即图像中显示的边和其间结构的数量的多少，数量越多，质量越好。其二是响应时间，即画面更新的速度，速度越快越好，响应时间越短越好。这两个变数都要求电脑具有十分强劲的威力。直到最近，对大多数的产品开发商而言，这样威力强大的电脑还不可得，现在情况刚刚有了改变。虚拟现实技术早在1968年就已诞生，当时第一个头戴式的显示系统正是由伊凡.苏泽兰制造成功的。后来，美国国家航空和宇宙航行局以及国防部所作的研究，为太空探索和军事应用开发了一些价格昂贵的虚拟现实原型机。虚拟现实特别适合用在坦克和潜水艇操作训练上，因为在“真实的”战争中，同样必须透过望远镜或潜望镜来观察外面的景象。直到今天，当我们拥有了威力强、成本低的电脑时，才可能把虚拟现实技术当作一种满足消费者娱乐目的的媒介。而在虚拟现实的新面貌中，绝对少不了令人惊恐万状的镜头。侏罗纪公园探险“侏罗纪公园”可以让你体验到虚拟现实的惊人效果。但是和同名电影或书不同的是，在虚拟现实的侏罗纪公园里，并没有一条故事的主线。在这里，迈克尔.克莱顿的任务就像舞台设计师或游乐场设计师一样，是赋予每只恐龙不同的外貌、个性、行动和目的。模拟的恐龙动起来之后，你走入它们中间。这不是电视，也不必跟一尘不染的迪斯尼乐园一样。这里没有拥挤的人群，没有长长的队伍，也没有爆米花的香味，有的只是恐龙的粪便。你就好像走入了史前的丛林中，而且这里可以显得比任何真正的丛林都更加危险。未来的大人和孩子都可以用这种方式自娱。由于这些幻象全部经由电脑处理而产生，并非真实的情境，因此也就无需受实物大小或发生地点的限制。在虚拟现实中你可以张开双臂，拥抱银河，在人类的血液中游泳，或造访仙境中的爱丽丝。目前的虚拟现实还有不少缺点和技术上的失误，必须加以克服之后，才能使它具有更广泛的吸引力。例如，低成本的虚拟现实就深受阶梯状不规则图形的困扰。当影像移动的时候，这种锯齿状的图形显得更不稳定，因为它们看起来好像在移动，但却不一定与画面移动的方向一致。想一想水平线的样子，一条非常平直的水平线。现在稍稍把它倾斜一点，水平线中央就会出现一段锯齿形状，然后再倾斜一点，又出现第二个、第三个和更多的锯齿地带。这些锯齿看起来仿佛在移动，直到这条线终于倾斜成45度角，则线上相邻像素所组成的锯齿排成了一个楼梯形，一个挨着一个，简直难看极了。总是慢半拍比这还要糟的是，虚拟现实的速度还不够快。所有的商业系统，尤其是许多电子游戏生产商即将推出的新产品，都有慢半拍的问题。当你转动头部的时候，影像会很快地改变，但是还不够快。图像总要慢半拍才出现。三维电脑图形刚出现的时候，人们使用各式各样的立体眼镜来达到观看效果，有时是廉价的偏光镜片，有时则是较昂贵的电子快门，会轮流让双眼接收不同的影像。我还记得，我第一次操作这类装置时，所有的人——不是大多数人，而确确实实是每个人——生平第一次戴上这种眼镜、并在屏幕上看到立体图像后，都会把头转来转去，想看看图像怎么变。结果就和看立体电影一样，图像并没有改变。把头转来转去没什么用。人们这种“扭动脖子”的自然反应正说明了一切。虚拟现实必须紧密配合对用户的动作和所在位置的感应，让观看者能够引发图像的变化，而不是完全由机器来控制。重要的莫过于电脑能跟踪头部的转动并能回应它的快速变化。图像更新的速度（频率响应）实际上比分辨率更为重要。由此可见我们的运动神经系统是多么敏锐，即使最轻微的反应迟钝也会破坏整个感官经验。大多数的制造商大概都会完全忽略这一点，而把早期拼命强调图像的高分辨率的虚拟现实系统推向市场。这样做的结果是牺牲了响应速度。其实，假如他们减少图形显示，加强图像的防锯齿技术，并且加快响应速度，那么他们所提供的虚拟现实体验将会更加令人满意。另外一个办法是，完全放弃为左右眼分别提供不同透视影像的头戴式显示器，而改用所谓的自动立体效果技术，让真实的物体或全息影像在空中浮现，使双眼一起收视。《星球大战》与全息术到下个1000年中的某个时候，我们的孙子或曾孙将以一种新的方式观看足球比赛（如果还那样叫的话）。他们会在咖啡桌（如果还那样叫的话）旁来回移动，让8英寸高的球员在起居室（如果还那样叫的话）中任意驰骋，把一个半英寸高的足球踢来踢去。这个模式与早期虚拟现实的想法完全相反。无论你从哪个角度观看，都能享受极高的分辨率。无论你朝什么地方看，你看到的都是在空间浮动的三维像素。在《星球大战》（StarWars）这部影片中，R2D2就用这种方式，把莉亚公主的影像投射在欧比王的地板上。美丽的公主变成了投射在空间中如幽灵般的幻影，从任何角度（原则上说）都能看得见。这种特殊效果，就像《星际旅行》和其他科幻电影中的类似效果一样，无意间造就了一批对全息一类技术麻木淡漠的观众。我们在电影中看过太多类似的镜头，因此误以为这种技术很容易。事实上，发明白光全息术（今天这种技术普遍用在信用卡上）的麻省理工学院教授斯蒂芬.本顿花了二十多年的时间，借助于价值上百万美元的超级计算机的力量，运用了几乎无价的特殊光学仪器，再加上十几位出众的博士生孜孜不倦的努力，才得到了（与你在电影中所看到的）类似的效果。全息术（holography）是匈牙利科学家丹尼斯.盖博于1948年发明的。用最简单的话来说，全息图像（hologram）就是把一个情境中所有可能的景象聚集在一个光调制模式下的单一平面上。随后，当光束通过这个平面、或被这个平面反射的时候，原先的景像会在空间中以光学方式重组，成为立体影像。100万倍的分辨率在不断改进显示技术的精益求精的竞赛中，全息术一直是一匹实力难测、有可能后来居上的黑马。其中一个原因是全息术要求极高的分辨率。你的电视应该有480条可见的扫描线（也可以比这少得多），假如你的电视屏幕的高度是10英寸，那就是说你的电视机（在最佳状态下）每英寸有差不多50条扫描线。全息术需要的分辨率是每英寸5 条扫描线，即需要比你的电视机高出1000倍的水平扫描线。更糟的是，分辨率意味着在水平和垂直方向同时扫描，这样全息术所需要的分辨率就是今天电视的1000倍，也就是100万倍。你在信用卡甚至某些国家的钞票上能看到全息影像的原因之一，正是因为这种分辨率需要非常复杂、难以仿造的印刷技术。本顿和他的同事们之所以在全息技术方面有所建树，是因为他们聪明地找出了人类的眼睛和感觉系统真正的需求，并把它与自然的全息图像所能制造的东西加以对照。既然人类的眼睛是影像的接收器，那么向它呈现大多它无法分辨的细节就是一种愚蠢的做法了。同样地，本顿注意到我们注视空间中正在形成的影像（从空间中取样）的方式，和我们注视电影中单个画面（以时间来取样）的方式如出一辙。慢动作的影像差不多是每秒30帧画面（60个扫描场）。由此，与其制造一个能够反映所有视点的全息图像，不如把它做成每英寸上有一个视点而省略掉中间的其他数据的影像。他成功了。除此以外，本顿和他的同事们还注意到，我们的空间感在很大程度上是一种水平空间感。由于并列的双眼的视差，而且由于我们的视线总是沿着近平水平的方向移动，因此在我们对空间的感觉中，水平视差比垂直视差（上下的变化）重要得多，水平视差所捕捉的空间信号占了绝大多玖。假如我们的眼睛是一只叠在另一只的上面，或是我们经常在树上爬上爬下，情形或许不同。但事实却非如此。事实上，水平视差对视觉的影响太大了，本顿后来决定根本不去考虑垂直视差的问题。因此，媒体实验室所展示的全息影像几乎都没有垂直视差。当我们向来访的人介绍本顿实验室外悬挂的一组全息样品时，他们根本没有注意到这些样品是没有垂直视差的。事实上，一旦我告诉他们这些图像没有垂直视差时，他们都会弯下腰来、再踞起脚尖反复地细看，最后才真的相信。空间取样结合水平视差（完全忽略垂直视差）的结果是，在本顿小组的手中，与制造一个全分辨率的全息影像相比，如今只需要：％的电脑计算能力，就能得到这种新的影像。由于这个原因，他们制造出了全世界第一个全彩的、由有深浅明暗变化的形体所构成的实时全息影像。它自由地漂浮在空中，其大小和形状相当于一个茶杯或“矮胖”的莉亚公主。整体大于部分之和显示的质量确实不单和视觉有关。它是一种典型地运用了其他感官体验的收视经验。各种感宫构成的整体的确大于部分之和。在高清晰度电视刚刚萌芽的时候，当时在媒体实验室工作的社会科学家拉斯.纽曼进行了一个划时代的实验，测试观众对显示质量的反应。他安装了两套一模一样的高清晰度电视和录像机系统，放映一模一样的高质量录像带。不过，他在A组用的是录像机的普通音质和电视机的小扬声器，而在日组中，则使用了很棒的扬声器，可以播放出比CD还要好的音质。结果令人吃惊。许多实验对象报告说日组的图像清晰得多。事实上，两组影像的品质完全一样。但B组的收视经验却好得多。我们倾向于把感官经验作为一个整体来加以判断，而不是根据各个部分的经验来加以判断。虚拟现实系统在设计上有时忽略了这个重要的观察结果。在设计军事坦克训练器的时候，人们花了很多心血，来达到最高的显示质量（几乎不计任何代价），希望获得的效果是，当你注视显示器的时候，几乎就和从坦克的小窗口看出去一样。这个想法挺好，但在不断增加扫描线数目上进行了艰苦卓绝的努力之后，设计师才想到可以引入一种价格低廉、会稍稍震动的运动平“台。设计师又在此基础上增加了一些额外的感官效果——坦克的马达声和轧过地面的声音棗结果整体感觉十分逼真，设计师因此可以减少扫描线的数目，而不会影响整体视觉效果。无论如何，这个系统看起来和感觉起来很真实，已经超过了原来的要求。经常有人间我，为什么我吃东西的时候要戴着眼镜，因为我显然不需要眼镜，也能看得见食物和刀叉。我的回答很简单，当我戴着眼镜的时候，食物显得更加美味可口。能够清楚地看见食物是饭菜质量的一部分。“看”和“感觉”相得益彰。　　　　　　　　北极星书库|| m/ 4、看和感觉让电脑看得见跟装了传感器（sensor）的现代盥洗室或户外泛光灯比起来，个人电脑对人的存在的感觉真是迟钝。便宜的自动对焦相机要比任何终端或计算系统都更清楚面前的景象，因而拥有比电脑更高的智能。当你从电脑键盘上抬起手来的时候，键盘不知道你是因为思考而暂停、是自然的休息，还是跑出去吃午饭了。它分辨不出是在和你一个人讲话，还是它面前还站着另外6个人。它也不知道你究竟是穿着晚装或宴会装，还是一丝不挂。因为如此，所以当它正在屏幕上显示重要信息时，你可能正好背对着它；或是当它正在和你说话时，你可能正好走开，根本没听见。我们今天的着眼点完全放在如何使电脑更容易为人使用上。也许现在是问这样一个问题的时候了：怎样才能使电脑更容易与人相处？打个比方，假如你不知道谈话对象究竟在不在场，你怎么和他们讨论事情呢？你看不见他们，不知道他们共有多少人。他们面带笑容吗？他们到底有没有集中注意力听你讲话呢？我们充满渴望地谈论人机互动和对话系统，然而我们却存心把参与对话的一方留在黑暗中。现在是该让电脑看得见、也听得见的时候了。读你干遍也不厌倦关于电脑视觉的研究和应用长期以来几乎完全是针对情景分析的。这种情景分析尤其用于军事上的目的，如无人驾驶车辆和智能炸弹。电脑在外层空间的应用也带动了科技的最新发展。假如你让一个机器人在月球上漫游，机器人只是把看到的影像传给地球上的操作人员还不够，因为即使用光速来传输，需要的时间仍然太长。假如机器人走到了悬崖边，等到人类操作员看到录像中出现悬崖，赶忙把口信传到月球上，叫机器人别再往前走时，机器人早就已经掉下去了。这只是情景分析的一个例子。在这种情况下，机器人必须根据它所看到的情景，自己下判断。科学家不但越来越了解影像，并且已经开发出一些技术，比如说，能从明暗度推测形状，或把物体从背景中抽离出来。但是直到最近，科学家才开始审视电脑对人的识别能力，以改进人机界面。事实上，你的脸就是你的显示设备，电脑应该能够读取它。因此，它必须能辨认你的脸以及你独特的表情。我们的表情和我们想要表达的内容息息相关。通电话的时候，我们不会因为电话线另一端的人看不到我们，就面无表情。事实上，有时候为了加强口语的分量和语气，我