近期，「元宇宙」概念受各界熱議，作為支撐元宇宙的基礎技術之一，虛擬實境（VR）、擴增實境（AR）等應用的「XR」技術，因此再次進入了公眾視野。當我們在談論 VR 或 AR 的時候，我們在談論的究竟是新概念、新技術抑或是新名詞？事實上，從技術人的視角來看，XR 技術近期所受到的高度關注，是技術累積的量變引發的質變。
沉浸感體驗的技術基礎之一，是對大量場景、物體、人物進行三維重建模型並渲染（Rendering），是屬於電腦視覺和電腦圖形學的交叉領域，曾經是一個相當小眾的研究範疇。得益於過去 20 多年的技術進步，讓 VR/AR、數碼分身等虛擬世界有了實現的基礎條件。
回顧過去多年來三維重建和渲染方向的進展，簡單地說，很多研究都是尋求「像照片般的真實感（photorealism）」。如今，遊戲、影視和 AR/VR 等數碼產業，正不斷消化吸收關於「真實感」的研究成果，將其產品化、商業化。美國一家居領導地位的科技投資基金甚至預測，未來 10 年 VR、AR 眼鏡的出貨量將大大超過智能電話。
下一代互聯網
隨著近期「元宇宙」的討論空前熱烈，對於未來虛擬世界的想像也眾說紛紜。筆者對未來虛擬世界的概念有一個比較簡單的理解，那就是「VR/AR 眼鏡上的互聯網」：VR/AR 眼鏡將會推動互聯網更新換代，今天的互聯網應用都會在 VR/AR 眼鏡上有新的呈現形式。從這個角度來看，過去受網絡影響非常深的通訊、社交、媒體、零售甚至支付，都很可能迎來一場革命。這場技術革命，可以類比歷史上的運算平台遷移帶來的巨變，為影視與遊戲公司、工業製造、生物醫藥等諸多行業帶來全新發展格局。
舉例來說，調研顯示在新冠疫情之後，70%至 80%的 B2B 交易都要透過遠端互動，如看到工廠和樣品的三維實景，来促进交易达成。但這面臨硬體設備的困局——一直以來，空間三維模型需要依賴專業掃描設備、專業操作人員投入極大的成本才可建構。由此科研人员正在探索一種更高效的三維重建體系：通过自研掃描機器，配合雲端三維重建演算法，實現快速、便捷地建構 VR 內容，而軟硬一體的設備，讓普通攝影師即可操作。透過新方法重塑的三維模型，精度高、細節豐富，結合高清全景圖的瀏覽方式，兼顧了虛擬沉浸感和視覺體驗，更可應用於對外貿工廠、城市街道的空間重現中。
XR 的「終局」是什麼？
不管是場景展示，還是結合機器人進行實地操作，都只是虛擬世界技術的一種形式。XR 的「終局」是什麼？筆者認為，可以把未來 XR 或「虛擬世界」的技術分為四個層次：
第一層就是用三角形網格建立出整個世界的外表，並在終端上顯示，製造一種沉浸式的體驗，目前，VR「睇樓」（虛擬導覽）就是這一層技術的應用。
第二層是全息模擬，要讓虛擬世界能夠無限逼近真實世界。虛擬世界裡，水要往低處流，扔一塊石頭要能打碎玻璃，虛擬角色對外界能做出合理反應，電影《Ready Player One》展現了這一場景。這一層的技術在遊戲、電影中已經有過比較多的應用，但還可以應用到更廣泛的領域，例如擴及工業設計等等，可以用來優化產品設計、城市治理、作業流程管理。
第三層是虛實融合，要讓虛擬世界和真實世界融合起來。到這一層，就能實現 AR 眼鏡中的虛擬世界。虛擬世界和真實世界的邊界從此被打破。而這裡建立的高精度地圖和定位也可以用於自動駕駛汽車、機器人，為下一個階段做好準備。
第四層是虛實聯動，虛擬世界的改變能夠被自動閉環到真實世界上去，換言之，是透過改變虛擬世界而改造對應的真實世界。要做到這一層，首先需要解決技術層面的問題，再透過我們前面所說的第二層全息模擬尋求問題的最優解決方案，然後透過第三層的虛實融合把方案映射到真實世界，再透過第四層的機器人技術在真實世界執行。
關於未來，人們總是有各種想像，未來研究者也將在這個方向不斷努力，不斷打破技術和想像力的邊界，加速一個更好、更新的互聯網時代的到來。
撰文：阿里巴巴達摩院 XR 實驗室負責人譚平
