虚拟界概念

“虚拟”的英文词是“Virtual”，IBM计算机公司在20世纪60年代后期就开始应用该词，以表示处理器或机器之间的非物理连接（Strate et al，1996）。“虚拟内存（Virtual Memory）”是计算机界应用最早的与“虚拟”有关的概念，它是指计算机硬盘上的某部分空间，可以当作计算机内存使用，实际物理上内存并不存在。此后，“虚拟”一词逐渐被广泛用于计算机领域，如虚拟现实、虚拟空间、分布式虚拟环境和虚拟社群（社区）等。

虚拟现实技术对于理解虚拟的本质具有根本性的意义。著名的虚拟现实技术系统CAVE的命名，就与古希腊著名哲学家柏拉图的洞穴（CAVE）哲学故事有关（Cave，2000）。该故事是关于洞穴人、光、感知、幻觉、影子世界和物质本质世界的形而上学讨论。

1．虚拟现实的概念

对于虚拟现实的概念，根据不同的角度，有不同的理解和定义。

从计算机技术视角，虚拟现实一般可被理解为包括软件、硬件（头盔、数据手套、三维鼠标、立体眼镜、数据库等）和参与者共同组成的一个人机环境系统。在该环境系统中，参与者可以多感觉地（视觉、听觉、力觉、触觉等）与计算机产生的三维世界进行交互作用，如可以在该三维世界场景中漫游、创建或移动虚拟物体等，其感觉和体验就像在现实物理世界一样（Burdea and Coiffet，1994）。这种抽象的或虚拟的实在，再结合VR的物理基础（实在，即电子、电场和电波，可译为“电象”）就构成了一种“虚拟场景”，也可称为“虚拟境象”。从文学艺术的视角看，“象”指个别的物象与事象；“境”指一定的生活场景，也可以说由单个象或若干象构成的场录。这样，一种“境象”就可以是客观存在的外部世界，大至整体的宏观世界、小至细胞的微观世界这样一种真实的客观存在。所以，上述的计算机“虚拟场景”可被译为“虚拟境象”。

VR的中文翻译仍采用已广泛流行的“虚拟现实”，它可以理解成一种计算机软、硬件技术系统，也可以理解成运用信息技术、基于现实世界的一些素材、片段和原型等虚拟、虚造的一种现实，或理解为根据物理世界真实模拟并可延伸和超越该物理世界的另外一种“现实”。

2．虚拟界的概念

通过上述对VR的定义讨论以及结合中国文化背景下的VR中文翻译、理解和探讨，我们认为三维虚拟世界及该世界中人的感觉、意识和行为是理解VR及其虚拟本质的重要基础。运用VR技术产生的包括人与虚拟物体相互作用的三维世界，是实在的一种展开和表现，是真实存在的、现实的，它与构成该虚拟世界的数据、交互传感设备、计算机和网络等一起组成一个复杂的人机信息环境。如果这个信息环境含有海量的数据、复杂的三维景观和相互交流交互的众多用户，那么这就会是一个与外部物质现实世界极不相同的另一世界、另一宇宙，我们把它称为虚拟世界即虚拟界，或称虚拟空间。虚拟界包括实境和虚境两个展面。实境，表示现实的、占有物理空间的事物实体或符号，在现实世界上一般具有可见、有形、可触摸的特性；虚境，表示在实境的基础上，依据人的感知、想象而产生的三维虚拟世界。数据、图形、通信和传感设备、计算机、网络等都是客观的实在，在现实世界中占有物理空间，是产生三维虚拟世界的物质基础，属于实境层面。三维虚拟世界存在于人的感觉、大脑想象中，是与人主体直接相关，人必须亲自参与和体验，才能感知该世界。人若脱离计算机和网络等设备，在现实物质世界是无法察觉到虚拟三维空间的。三维虚拟世界属于虚境层面。实境层面是虚拟界存在与发展的基础，是联系现实世界的一扇门；虚境层面的三维虚拟世界是虚拟界的核心。

3．在线虚拟现实

随着因特网和万维网的快速发展，虚拟现实的概念和技术也逐渐演化，拥有新的内涵和特征。目前，基于因特网和万维网，出现了许多的文本交流社群，三维在线社区和分布式三维虚拟环境，它们可称为在线虚拟现实（Online Virtual Reality）。文本交流社群是人与人通过主题文本、（二维）图形或超媒体等交流形成的联想空间及人与人交互后形成的虚拟社会世界；而三维在线社区和分布式三维虚拟环境（也可称为在线三维虚拟现实），是表示人与三维图形境象作用后形成的三维虚拟世界及人与人在该虚拟世界中交互后形成的复杂虚拟社会世界，它是以三维图形境象为虚拟空间和场所，人在该虚拟世界中可以进行三维空间探索，并可与其他在线用户交谈、交互，这种在线三维虚拟现实并不一定需要头盔、立体眼镜、数据手套以及高性能的计算和图形处理软、硬件设备，它把人与人之间的信息交流、社会互动作为重点。

虚拟界概念，是从虚拟现实技术发展而形成的，但把因特网、万维网上的虚拟世界考虑在内，它应包含所有基于文本、二维图形或三维图形境象的在线虚拟现实。具体来说，虚拟界的实境层面应包括因特网、内部网、计算机、通信和传感设备、数据、图形等实体或符号；虚境层面则应包括基于文本、图形、图像、视频图像等媒介，通过交互、感知、认知、行为和想象在人脑中形成的虚拟世界以及在虚拟世界中主体与主体相互交流、交互形成的虚拟社会世界。由于在线三维虚拟现实是与现实世界一样，同样以三维空间为存在和发展的基础与框架，加上基于文本、二维图形的在线虚拟现实可以镶嵌于在线三维虚拟现实中，因此，随着计算机计算和三维图形显示技术、网络通信技术的发展以及传统虚拟现实技术和因特网技术的融合，虚拟企业、虚拟银行、虚拟学校、虚拟医院等信息主体都可包括在虚拟界之内。

4．虚拟空间与赛博空间的差别

虚拟界（虚拟空间，Virtual Space）概念与赛博空间（Cyber Space）概念是有差别的。赛博空间这个词由Gibson在1984年出版的科幻小说《精神漫游者（Neuromancer）》中首次定义和使用（Gibson，1984），表示全球计算机网络世界，该网络世界连接了世界上所有的人、机器和信息资源，而人在该网络世界的虚拟空间中可以活动或漫游。赛博空间是目前使用极其广泛、涵义模糊、包罗万象的一个概念，它几乎包括所有与信息和通信技术有关的网络空间和虚拟空间，如虚拟现实、万维网、超媒体网络、因特网、内部网等。而本书建立的虚拟界概念，把人与人、人与图形相互作用后的在线虚拟现实作为其定义的核心。所以，与赛博空间概念相比，虚拟界概念有较明确的定义，所包括的内容范围要狭窄得多，更具有针对性。

5．现实界与混合现实

与虚拟界相对应，本书把可看、可感、可触摸、具有三维空间延展性的现实特质世界称为现实界。现实界与虚拟界是相互交叉的，它们之间有一个过渡带，从技术软、硬件基础来看，这个过渡带是虚拟界的实境层面；从实际应用看，这个过渡带又可以是虚拟世界和现实世界合成的混合现实，这时，人既在虚拟界又在现实界。

混合现实（Mixed Reality）是虚拟现实技术研究领域的一个重要方向，它同时考虑计算机图形构模的虚拟世界和丰富多彩的现实世界，以及它们两者之间的无缝合成。混合现实包括增强现实（Augmented Reality）和增强虚拟（Augmented Virtuality）（Milgram，1999）。增强现实是通过在未经构模的关于现实场景的照片、视频图像和近红外、雷达短波等遥感影像上，叠合一些虚拟图形物体来放大和超越现实；增强现实把现实事物和场景看成主要的、第一位的，把虚拟境象看成补充的、第二位的。增强虚拟则是通过在计算机构模形成的虚拟三维场景中，叠合一些未经构模的关于现实场景的二维或三维图像来放大和超越虚拟；增强虚拟把虚拟场景看成主要的、第一位的，把现实境象看成补充的、第二位的。