王寒、卿伟龙、王赵翔著的《虚拟现实(引领未来的人机交互革命)》重点介绍了VR的发展历程和概况、基础技术及进化历程；描述了VR产业的主流产品；生动讲述了VR舞台上大佬们的故事，如Facebook、三星、索尼、微软、诺基亚、谷歌、MagicLeap、Autodesk、EpicGames、Unity、苹果、腾讯、百度、阿里巴巴、小米、乐视及一些VR创业团队；重点分析和预测了VR在诸多领域的应用案例，如虚拟军事、虚拟航天、医疗、教育、社交、电子商务、旅游、游戏。此外，本书还对于目前国内VR企业投融资情况进行了整理分析，并提出了深刻的见解。

王寒、卿伟龙、王赵翔著的《虚拟现实(引领未来的人机交互革命)》是一部从科普和商业双重视角阐述VR的著作。作者团队成员均是来自国内和硅谷的VR技术极客，他们用全球化的视野，从现实、科幻、技术、产品、商业、生态等多个重要维度全方位讲解了VR。

现实维度：主要介绍了VR的概念和发展中的重要里程碑，VR与AR、AI的区别和融合，以及国内外科技巨头在VR领域的产业布局。

科幻维度：主要从科幻电影和游戏两条主线讲解了VR的应用，充分展现了VR在现实应用中的美好未来，以及幻想世界中的人类命运。

技术维度：用非常通俗易懂的方式和语言详细讲解了支持VR的主要技术，如立体显示技术、多感知自然交互技术、3D建模、3D全息投影、脑机接口等，它们是VR的根基。

产品维度：从发展、功能、技术、商业、行业地位等多个角度对全球顶尖VR企业的主打VRP：品做了详细的介绍，如Oculus Rift、HTC VIVE、SonyPlayStation VR、Samsuna Gear VR、MagicLeap、Microsoft Hololens、Leap Motion、Virtuix Omni等，几乎囊括全部主流产品。

商业维度：首先从布局、产品、技术等多个角度介绍了Facebook、Samsung、HTC、Sony、Microsoft、Google、Magic Leap、BAT、乐视等全球顶尖的VR企业；其次讲解了VR在军事、航天、医疗、教育、社交、购物、旅游、游戏等十数个领域的应用和广阔前景；最后分析了国内VR领域的投资机会与空间。

生态维度：分不同的主线将企业、产品、行业应用、创业团队、投资人等多个VR生态中的关键要素清晰地呈现了出来。

无论你是科技迷、VR迷，还是VR领域的创业者、投资者、管理团队、技术开发者，只要你想了解VR，本书都能为你提供想要的知识。

序

前言 缘起——虚拟现实的涅槃重生

第1章 现实篇：虚拟现实的革命浪潮

 1.1 虚拟现实发展简史

什么是虚拟现实

虚拟现实的8个重要里程碑

 1.2 虚拟现实与增强现实

虚拟现实：人机交互的革命

虚拟现实vs增强现实

趋势：虚拟现实与增强现实融合

 1.3 虚拟现实与人工智能

 1.4 虚拟现实时代即将来临

巨头来了：谷歌、微软、苹果、Facebook，齐步走

今非昔比：技术日趋成熟，平台雏形已经成形

国内的虚拟现实产业布局

第2章 科幻篇：让我们共同仰望星空

 2.1 星空的旋律：人类科幻之旅

科幻发展简史

科幻引导人类创新

 2.2 科幻中的虚拟现实

《星球大战》中的三维全息投影

《盗梦空间》中的造梦与盗梦

《三体》中的V装具

《太空堡垒卡拉狄加前传：卡布里卡》中的Holoband

《黑客帝国》中的脑机接口

《钢铁侠》中的全息投影和手势操作

《阿凡达》中的化身（Avatar）技术

《安德的游戏》中的模拟战争

《黑镜》中的记忆存储装置

《刀剑神域》中的死亡游戏

《玩家一号》中的财富游戏

 2.3 幻想世界中的人类命运

第3章 技术篇：虚拟现实的根基

 3.1 立体显示技术：戴上头盔就是另一个世界

偏振光分光3D显示（Polarized 3D）

图像分色立体显示（Anaglyph 3D）

杜比图像分色（Dolby 3D）

分时显示（Active shutter 3D system）

HMD头戴显示技术

 3.2 多感知自然交互技术：哈利波特中的魔法都在这里

动作捕捉（Motion Capture）

3D光感应

眼动追踪

语音交互

触觉技术（Haptic Technology）

嗅觉及其他感觉交互技术

数据手套和数据衣

模拟设施

 3.3 3D建模：二次元世界是如何炼成的

3D计算机建模

3D摄像机

360度全景拍摄

3D扫描

虚拟现实引擎

 3.4 3D全息投影：天涯咫尺，尽在眼前

 3.5 脑机接口：虚拟和现实，从此再难分开

第4章 产品篇：那些炫酷的革命性产品

 4.1 引领时代的VR头戴设备

Oculus Rift：一款设备改变一个行业

HTC Vive：后发制人自有秘诀

Sony PlayStation VR：下一代的游戏主机

Samsung Gear VR：打造基于手机的虚拟现实体验

 4.2 另辟蹊径的AR头戴设备

Google Glass：涅槃后期待重生

Magic Leap：让Google也心动的技术

Microsoft HoloLens：微软准备改变世界

Meta Glass：让你直接“触摸”数据

 4.3 虚拟现实不只是头盔

Leap Motion：解放你的双手

Virtuix Omni：VR可以站着玩

诺亦腾：超越动作捕捉

Sixense STEM：无线运动追踪利器

第5章 企业篇：虚拟现实时代谁主沉浮

 5.1 Oculus和Facebook：少年英雄，惺惺相惜

 5.2 Samsung和Oculus：完美主义和实用主义的碰撞

 5.3 HTC和Valve：跨越太平洋的牵手

 5.4 Sony：游戏主机世界霸主不改初衷

 5.5 Microsoft：老骥伏枥，志在千里

 5.6 Google：虚拟现实也可以开放

 5.7 Magic Leap：不神秘，毋宁死

 5.8 Autodesk、Epic Games和Unity：虚拟世界的建筑师

 5.9 Nokia：木马屠城之后亦有春天

 5.10 苹果：永远等待完美的那一刻

 5.11 多感知交互技术先锋：科技时代的魔法师们

 5.12 中国互联网巨头布局VR：下一个30年还是我们的

 5.13 身在神州心怀天下：国内VR创业团队的逆袭梦想

 5.14 Meta：小公司的大梦想

第6章 产业篇：下一个浪潮之巅

 6.1 虚拟军事：谈笑间灰飞烟灭

 6.2 虚拟航天：群星在你的指尖缠绕

 6.3 虚拟医疗：实习生也能成名医

 6.4 虚拟教育：终将消失的校园

 6.5 虚拟社交： 下一代社交平台即将诞生

 6.6 虚拟购物：升级版的电子商务

 6.7 虚拟旅游：天高海阔任你游

 6.8 虚拟游戏：手游之后是否是VR的天下

第7章 未来篇

 7.1 一切的开始：人机交互的历史与虚拟现实技术现状

 7.2 技术极点的来临：当虚拟和现实的界限变得模糊

 7.3 发展展望：数字化人类的诞生

第8章 投资篇：虚拟现实金矿等待挖掘

 8.1 资本市场热潮涌动

 8.2 产业布局与升级加速

 8.3 广泛的投资空间

 8.4 新兴领域的机会与挑战

人工智能这么火爆，那它的定义到底是什么呢？查阅维基百科，定义如下：人工智能(Artificial Intelligence)，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。研究的目标是，机器视、听、触、感觉及思维方式对人的模拟，包括指纹识别、人脸识别、视网膜识别、虹膜识别、掌纹识别、专家系统、智能搜索、定理证明、逻辑推理、博弈、信息感应与辩证处理等。

任何一个领域，必然存在多个流派，人工智能领域也不例外。目前，最重要的三大流派如下：

第一派是符号主义，又称计算机学派，其原理主要为物理符号系统假设和有限合理性原理。其实就是相信计算机的运算能力叠加，将会最终帮助机器获得自由意志。

第二派是联结主义，又称仿生学派，其原理主要为神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法。简言之，他们相信模仿人类大脑的构成，可以制造一个相同的大脑。

第三派是行为主义，又称进化主义或控制论学派，其原理为控制论及感知一动作型控制系统。这一派认为智能不需要知识、表示和推理，通过在现实环境中交互，智能行为会逐步得到进化。

上述3种研究思路，只是众多思路中的一部分，虽算是主流，但在这个充满奇思妙想的人类世界里，相信还有很多怪异的研究方法，到底哪一条路才能研制出真正的“智能人”，即拥有人类思维的机器人，在事情发生之前，没有人会知道。

人工智能学科的起源，普遍被认为是1956年在美国达特茅斯大学召开的一次会议。后来，被称为“人工智能之父”的约翰·麦卡锡博士在那次会议上首次提出了人工智能的概念，他认为：人工智能就是要让机器的行为看起来就像是人所表现出的智能行为一样。不过，这个定义不够精准。目前，对人工智能的定义大多被划分为4类，即机器“像人一样思考”“像人一样行动”“理性地思考”和“理性地行动”。这里“行动”应广义地理解为采取行动，或制定行动的决策，而不是肢体动作。

由此，也诞生了“强人工智能”和“弱人工智能”的区分，即机器的思考和推理与人的思维完全一样，就是强人工智能；而如果机器只是部分拥有人的思维、推理、情感和行动能力，就是弱人工智能。我们前面提到的微软的“小冰”以及苹果的“Siri”，都只是在思维上部分拥有人类的推理、情感或其他能力，所以都属于弱人工智能。目前流行的智能家居、智能汽车、无人机、智能手机，也都是弱人工智能的体现。

我们早已迈入弱人工智能时代，强人工智能时代又并未出现明显迹象，而虚拟现实往往被有些人认为是人工智能的范畴，实则不然，如没有赋予头盔、眼镜或者其他物件智能思维，看起来它更像是一个工具。

那么，人工智能和虚拟现实又有何种关系呢？简单来说，前者是一个创造接受感知的事物，后者是一个创造被感知的环境。人工智能的事物可以在虚拟现实环境中进行模拟和训练。不过随着时间的推移，人工智能和虚拟现实技术会逐步地融合，尤其是在交互技术子领域的融合尤为明显。或者我们可以这么来理解两者如何融合：在虚拟现实的环境下，配合逐渐完备的交互工具和手段，人和机器人的行为方式将逐渐趋同。

在美国科幻电视剧《太空堡垒卡拉狄加衍生前传》中，人工智能与虚拟现实的结合已经初现端倪。格拉斯通博士是虚拟现实全息眼镜的发明者，他的女儿因为迷幻在虚拟世界里，参与了恐怖袭击而丧生。他思女心切，利用从虚拟世界中获取他女儿的数据，应用于现实世界中的机器人，予以训l练并与之交流，最终使之成为一个新的物种(Cvlons，赛隆)。

另外在2013年的奥斯卡获奖电影《她》中，一次偶然的机会，主人公接触到最新的人工智能系统OS1，它的化身Samantha(萨曼莎)拥有迷人的声线，温柔体贴而又幽默风趣。人机之间存在的双向需求与欲望，让主人公不知不觉沉浸在由声音构筑的虚拟现实中，最后他爱上了这个人工智能系统。

纽约大学的Gary Marcus表示，人类与人工智能的关系在刚开始也只是像人类爱他们的宠物一样简单，他们并不会爱上宠物，但他们会欣赏它们，在它们离世后，也会哀悼。随着人工智能的提高，人工智能会变得更像人类，尤其是借助于虚拟现实技术，我们能够加速人工智能技术的发展。Marcus认为我们爱上自己的设备可能会成为一种现实，或者说《她》里面的场景将真实再现于我们的真实环境中。

众所周知，互联网，尤其是移动互联网，对人类的行为习惯改变相当巨大。Facebook的扎克伯格认为，虚拟现实会成为下一代社交工具，他在巴塞罗那MWC2016大会上还就此进行了主题演讲。

虚拟现实设备或产品，或将成为手机的下一个移动设备替代品，像当年手机取代台式计算机一样。但人类的本性是不会改变的。如果你观察一下人们是如何利用计算机平台的，包括手机和电脑，就会发现他们其实有近1/3的时间用于聊天或多媒体等娱乐消遣。

虚拟现实和人工智能(尤其是弱人工智能)应用很多的应用场景也是关乎娱乐消遣的，所以经过长期的发展，我们有理由相信人们会花费同样多的娱乐时间在体验虚拟现实和人工智能上。

即使在其他领域，虚拟现实和人工智能的结合也有着广泛的使用场景，我们拿教育领域的应用来举例。随着技术的进步，尤其是人工智能技术实现突破，有可能会出现高水平的机器人教师，它们会根据你在教学中的提问和解题中的问题，构建出一个学生学习优势、弱势的模型，从而能够实现因材施教，而且这种具备较高人工智能水平的机器人教师程序，可以批量地生产和复制。

借助于虚拟现实技术的进步，如果能将部分游戏的人机互动模式引入在线教育中，孩子们在线接受机器人教师的授课过程，将变得更加真实和有趣，孩子们可以选择自己喜欢的虚拟教师形象、声音和·性别，那时在线教育的低成本、高质量优势或许才能真正发挥出来。

可以预言的是，未来几十年内虚拟现实技术与人工智能这两样技术将会为科学界开启一扇“超现实之门”，并引领下一波科技变革。

虚拟现实与每一个传统行业的结合，都是一次次美轮美奂的革命。这种革命，将丝毫不逊色于“互联网+”所带来的革命。尤其考虑到人工智能技术的进一步成熟，虚拟现实+人工智能+传统行业，一个新的时代正在到来，2016，只是开始。

P19-21

序

一个偶然的机会，通过朋友介绍我认识了王寒。我们至今未曾谋面，主要通过微信和电子邮件联系，但我们还是成了朋友。在互联网出现之前，这是不敢想象的，如今互联网和社交网络的普及，让这个世界变得越来越小，人与人之间的距离不再受时空的限制。其中最典型的就是微信的出现，微信让多年失联的同学、朋友重新找回当年的亲密关系。既然互联网已经变成了人们生活的一部分，一个很自然的问题就出现了：下一个科技爆点在哪里？这正是本书作者试图回答的问题。

我本人1987年进入清华大学计算机系学习，1997年赴美工作，经历了从微机到互联网，从无线通信手机到智能手机的整个发展历程。智能手机和难以计数的互联网应用是近几十年来科技进步之大成。我有幸参与了这些科技突破：硕士毕业后进入摩托罗拉参与研发第一代GSM数字手机；后加入北方电讯研发CDMA基站；后加入思科研发互联网路由器；从加入黑莓公司开始进入智能手机行业；经历了Palm的Treo智能手机后，2008年进入苹果从事iPhone的无线技术研发工作。对我这样一个科技工作者来说，最大的问题也是：下一个革命性的高科技产品是什么？本书作者的观点和我的观点不谋而合，我们共同的答案是：下一个科技革命将是虚拟现实，其中的增强现实技术会再一次改变我们的生活方式和工作方式。纵观20世纪以来的历次科技突破，从电话到计算机，到电视，到手机，到互联网，到智能手机，无一不是改变了我们之间的交互模式，改变了信息传递的方式。电话让我们的交谈不再受距离限制，计算机和电视把信息带到我们家里，手机让我们随时随地保持联系，互联网让我们可以轻松找到感兴趣的信息，智能手机通信方式是推动科技突破的源泉。 虚拟现实并不是近几年发明的新技术，可以说从有计算机的那天起，人们就开始想象怎样用计算机的超级计算能力去实现梦想。人类的好奇心和想象力一直是发明创造的动力，很多发明始于想象。飞机的发明始于人类想要和鸟一样飞翔。电影的出现让人们看到了虚拟世界，但毕竟是平面图像和真人在表演。人们要用计算机去制作完全虚拟逼真的场景，比如去太空遨游，去一个不存在的童话世界。我1995年做的硕士论文，题目是“三维立体图形重建”，就是用平面地图和等高线重建三维地形，用了当时最先进的SGI图形工作站，但也只能做到静态显示一座山，山上的树木和河流有明显的制作痕迹。那时我第一次看了一些关于虚拟现实的文章，神奇的虚拟现实在当时的计算速度和图形处理能力下还只能是一种设想。 让虚拟现实重新回到科技界视线的是今天的计算能力、图像处理能力、传感器技术、高清显示技术和强大的软件平台。目前的智能手机已经具备了这些技术，生产虚拟现实的厂家可以直接把这些技术应用在虚拟现实眼镜和头盔上。我倾向于虚拟现实是智能手机的延伸，正像智能手机是手机和互联网的延伸一样，虚拟现实会带给人们全新的体验。正因为智能手机已经储备了虚拟现实需要的技术，虚拟现实才有可能在短期内爆发，成为下一代革命性的高科技产品。 增强现实是虚拟现实的一个分支，其将虚拟世界和现实世界结合在一起，让用户既能生活在现实中，又可以看到叠加的虚拟物体，有亦真亦幻的体验。增强现实之所以会超过完全虚拟的技术，是因为增强现实除了娱乐和教育外，还可以广泛应用于医疗、工业、军事、反恐等领域，成为一项工具型技术，具有替代计算机和智能手机的潜力。在医疗上，医生可通过增强现实眼镜进行手术训练和提供手术指导；在工业上，增强现实眼镜可用于操作培训、远程维修；在军事上，增强现实可用于指挥作战；在反恐上，增强现实可用于回传实时场景和指挥警察行动。总之，增强现实会把虚拟现实带到一个新高度。 本书是一本知识性和趣味性极强的介绍虚拟现实的书，我几乎是一口气读完的，并且读了两遍。几位作者都是虚拟现实的忠实粉丝，在本书中，他们利用独特的视角，对虚拟现实进行了深度解读。本书除了介绍了虚拟现实技术外，还介绍了虚拟现实历史、科幻电影对虚拟现实的推动、虚拟现实的行业概况及主要企业、虚拟现实的应用场景、虚拟现实的未来发展，以及目前市场上的虚拟现实产品介绍。看完本书，读者会对虚拟现实有一个全面的、高层次的了解。这是一本非常好的介绍虚拟现实的入门书。 非常感谢王寒给我为本书写序的机会，作为一个从业二十多年的高科技工作者，我真心希望有更多的人能了解虚拟现实，能成为虚拟现实的推动者和受益者。 张海宁 Sr Manager, iPhone/iPad Wireless, Apple

本书就像是虚拟现实产业的一个引路人，把我们快速带到这个即将沸腾的新世界，在虚拟现实的世界只有你想不到的，但没有什么是不可能的。

——邵以丁 优朋普乐董事长兼CEO

王寒的《虚拟现实》一书，从起源到发展，结合艺术和电影作品中对虚拟现实的描述，寓教于乐、深入浅出，对虚拟现实进行了一次很有意义的知识普及，同时站在技术发展的角度带领读者一起去畅想虚拟现实无比美好的未来。我们一起期待虚拟成为现实的那一天！

——张海浪 互动视界Sightpano CEO

希望本书可以被更多关注虚拟现实的朋友们关注，因为这绝对可以让你很快了解这一未来十年的科技浪潮。

——赖俊菘 南京睿悦信息创始人兼CEO

VR技术与传统行业的结合及人工智能技术的进一步成熟，必将给我们的生活带来一场丝毫不逊色于互联网+所带来的革命，一个新的时代正在到来。

2016，VR真的来了，你准备好了吗？

——董飞 资深游戏出版人，北京娱乐通科技发展有限公司总经理

虚拟现实被认为是“下一个重要的计算和信息平台”，不止是高利润，更可创造无限世界。空间和时间的限制在虚拟现实技术的发展下会逐步解锁，虚实的界线更加模糊。中国拥有全球最大消费市场并将科技发展放在首位，面对这次技术革命，中国企业有望随之崛起。作为一名科技工作者，在攻克技术难关的同时，希望借此书让读者了解虚拟现实技术，共同亲历虚拟现实的到来，感知无限世界。

——姚莉 东南大学虚拟现实研究室负责人

在不久的将来，虚拟现实将实实在在地融入我们的日常生活，丰富乃至在一定程度上重构我们的生活方式，故而了解、接受和运用虚拟现实十分必要。由王寒主编的《虚拟现实》一书为我们实现上述需求打开了一扇窗户。作为国内系统介绍虚拟现实的开山之作，这本书既具有通俗有趣的易读性，又不失深邃洞察虚拟现实未来发展前景的科学性，读完之后能够让大家对虚拟现实具有系统性了解，同时也会引发大家对技术与生活之间深层关系的思考。

——邹波 哈尔滨工业大学管理学院副教授 博士生导师