《爱丽丝漫游仙境》里的爱丽丝可没有你这样的运气。在爱丽丝历险的续集《爱丽丝镜中世界奇遇记》里，她掉进了兔子洞，她必须爬上壁炉台，钻到镜子里才能去到另一个世界。而你要体验不同的世界，只需戴上虚拟现实(VR)头盔就行了。

你和爱丽丝都有一个共同之处，就是为了到达未知的陌生虚拟世界，你们都必须超越二维空间的限制。通过爬进壁炉镜子，爱丽丝进入一个奇异的世界，那里的鲜花会说话，棋子可以自己移动。而你对这个世界的体验正是从双眼视觉开始的。

你可能已经感到奇怪，人为什么有两只眼睛、两个鼻孔和两只耳朵?这些成对出现的感官增强了我们对周围环境的“阅读”能力。

两眼之间的空间给了人类双眼视觉，双眼视觉帮助我们判断周边环境。两眼看到的前方的东西是不一样的。你自己就可以测试一下，用手遮住一只眼睛，仔细观察看到的东西。然后把手移开，再重新观察。你会发现你看到的东西有明显区别。这个区别叫作深度知觉。

深度知觉是由双眼所见的细微差异造成的，对深度的感觉可以让我们估计距离。用另一种方法来表述就是，双眼视觉让我们看到的东西是立体的。单眼视觉(遮住一只眼睛所看到的东西)把我们的视力局限在了二维空间。因此，你要想发明可以模拟现实的技术，就必须从创造三维空间幻觉开始。

给大脑施个骗术

我们从电影、视频和电视上看到的世界都是平面的，无论制作得多么生动，都只是二维图像而已，就像你用一只眼睛看到的景象。

那么,虚拟现实的魔力就随之而来了，用欺骗大脑的技术就可以把平面的二维图像看成三维的立体世界，和我们生活的物理世界一样。

19世纪中期，摄影术开始普及，一个英国物理学家发现，如果把两台照相机分开放置(模仿人的两眼距离),每台拍摄同样的场景，然后把照片并排放置，看两张照片的人可以产生一个单独的3D画面。但是，这需要人交叉两眼视线，俗称对眼。

当然，这种状态很不舒服。于是，人们发明了一种叫作立体镜的装置，可以将两个图像合并成一个，让人看到。至今，你还能在美泰尔(View Master)立体望远镜，甚至VR头盔上看到立体镜技术的应用。

创造另类现实的技术

现在的技术让爱丽丝的镜子都显得无趣，它能让大脑看到并不存在的三维世界!

“..…房间内低矮的灰色办公隔间里，散落着一些办公桌和空荡的座椅，一个从外星球飞来的20厘米的无人机以齐胸的高度盘旋在一排盆栽植物的上空。它很可爱，也很精致。我可以绕着它走动，从各个角度观察它。我还可以蹲下来窥探它底部的一些细节，还可以俯身、把脸凑到离它只有几厘米的地方，查看里面细小的管子和突出的电机。我可以看到金属表面抛光留下的涡旋。当我抬起手，它向我靠近，伸出一个发光的部件触碰我的指尖。我伸出手摇摇它。我向后退了几步，从房间的远处看它。与此同时，它嗡嗡地，缓慢旋转到桌子上方。它看起来就和周围的电灯和计算机屏幕一样真实。但实际上它并不是真实存在的。”

摘自《世界最神秘的创业公司——Magic Leap不为人知的故事》,作者凯文·凯利(Kevin Kelly)(发表于2016年5月号《连线》杂志),他被邀请体验Magic Leap的产品。

Magic Leap的技术创造了增强的现实(AR),AR是一种情形下的VR,将假象叠加到物理现实中。上面描述的那个微小的外星机器人并不存在，真实存在的只是它逗留的办公室。

不管哪种形式，真实与虚拟混合，或者完全融入虚拟世界，虚拟现实都使用了很多骗术来愚弄我们的肉眼，欺骗我们的大脑。而且，大脑越是被骗得天衣无缝，虚拟的体验就越加真实。然而，在戴上头盔了解VR技术如何欺骗我们之前，我们先了解一下，到底什么是虚拟现实?

爱丽丝在镜子的另一边发现的是一个奇怪的世界，但她可以和这个世界互动：当她向红皇后提出一个问题时，红皇后回答她的问题；她在棋盘上移动时，其他棋子跟着移动。透过玻璃，她发现自己所有的感觉就像在真实世界里的体验一样。她对这个异世界的反应，会引发这个世界的环境和居民对她的回应。

虚拟现实多少有点像爱丽丝的镜像体验，虚拟现实创造了一个互动关系，也就是你的身体动作和所见的影像的互动，实际上就是你和提供影像的电脑的互动。为了实现它，最早的头盔笨重得要用悬挂支撑。没有支撑的话，佩戴者可能会被头盔的重量压垮。它们就像一个垂下的电影幕布、3D电影放映机、音响系统，还有一个距离你的脸几厘米的“放映员”,这个组合就缺一台爆米花机了。这个最早的VR头盔只有那些电脑极客才会喜爱。

当技术部件、微处理器、照相机镜头、投影屏幕等都变得更小、无线化和快速时，VR才会普及到我们这些普通的消费者。比如，高度保密的Magic Leap技术中，主要元件之一就是简单的玻璃镜头，它们看起来就像是设计师的眼镜系列。

有趣的是，主流VR的重要技术之一却在智能手机中实现了。如何创造人与无生命的计算机组件之间互动的感觉呢?人们花费很多时间思考这个问题。而在智能手机中，你发现，不论是横着拿还是竖着拿手机，它总能觉察到，然后让你看到最合适的画面。这个能让手机跟踪你手持方法的组件被称作加速度传感器。正是这个小型的加速度传感器解决了虚拟现实头盔的最大难题之一--头部位置及姿势的识别。它能配合佩戴者的头部移动，为他们转换出相应角度下的3D的图像。

首先，要“训练”软件来配合头盔的移动。开始时，先把被称为基准的标记标在房间的天花板、地板和墙壁上，这些标记是头盔佩戴者可能会看到的地方的参照点。头盔本身配有一个小型照相机，这个相机就是软件的眼睛。在头盔佩戴者环视房间的时候，照相机通过识别标记记录下观看者所看的位置。这一信息被传到软件中，然后软件通过相应的计算方法，得到设备与实际场景之间的位置、朝向等数据。

现在，假设我们在用的软件是VR游戏《火星任务》。一名探险家(VR头盔佩戴者)站在火星上，他抬头望向远处的地球。当头盔随着他抬头的动作向后倾斜时，加速度传感器探测到位置的改变。由于软件已经经过基准标记的“训练”，它“知道”头盔在移动，探险家正在往哪个地方看。因此，随着头盔的移动，软件会改变场景。VR头盔的佩戴者继而“看到”无数颗星星，最后从背景的远处发现地球。

通过接入各种输入设备，在火星上的幻觉可以变得更逼真，输入设备可以让VR探险者在另一个世界中展开行动。你熟悉的键盘就是一种输入设备。在VR中，输入设备可以是手套、操纵杆，甚至是连体衣。回到火星场景，如果佩戴者连接了输入设备，系统就可以识别他在物理世界中的手部动作，然后在虚拟世界中模拟再现这些动作。佩戴者可以建造太空据点、采集岩石样本，他要抓一个工具，头盔和软件接收到手部移动的信号，场景几乎实时变换为你用虚拟的手拾起一个扳手。这一切都这么自然地发生，还是在三维世界中。能经历这样的探险，爱丽丝都会嫉妒得不得了。