德国VR技术模拟现实 使人感觉上变成动物的身体

德赫

变成一只老虎、一只蜘蛛、一只蝙蝠是什么感觉？

最新的虚拟现实技术，实现了这种可能。德国杜伊斯堡埃森大学的科学家们现在可以诱使你的大脑产生‘幻觉’，让你认为自己正住在动物的身体里。

这种‘幻觉’，来源于人类的一种认知错觉。

20 世纪90 年代，美国科学家做过一个著名的‘橡胶手错觉’实验。受试者的一只真手被藏起来，在面前的是一只假橡胶手。但当研究人员用刷子同时刷动假手和真手时，受试者会‘感觉’假手被刷，真手温度会下降。

▲ 图片来自：YouTube

一段时间后，不碰真手只碰橡胶手，受试者也会‘感觉’到被触碰。

其实这不难理解，大脑很容易被欺骗，所以我们才会产生视错觉、听错觉、触错觉。

有一个很简单的例子：看演讲台上的人做报告，我们会觉得声音是从前边传来的，闭上眼睛就会发现，声音其实是从旁边的扩音器中来的。

当后来VR 加入其中，外部感觉刺激和身体内部反应的互动更强，虚拟就能变得更‘真实’了。

譬如当人们戴上VR 眼镜俯身时，可以看到自己变成猩猩的身体，当这个虚拟身体被戳时，自己的身体也会感觉同一个地方被戳。

▲ 图片来自：《猩球崛起》

但是要实现全身幻象，还要让和真实身体完全不匹配的虚拟身体移动时，就很难了。

长期以来，研究人员都以为只有在使用虚拟现实设备的特殊控制实验室中，才能感受到全身幻象。直到现在，埃森大学的Krekhov 研究出了一种神经认知模型，能让视觉、听觉、触觉刺激扩展到整个肢体之中。

同时，他们将虚拟身体和真实身体各个维度对等起来，包括对齐各个姿势的对齐、让各个身体部位连续起来等等，让人们足以产生拥有整个虚拟身体所有权的错觉。

该团队主要集中研究了三种类型的虚拟身体，包括地上跑的四足动物——老虎，墙上爬的六足动物——蜘蛛，和天上飞的带翼动物——蝙蝠。它们的形状、骨骼、移动姿势都和人体完全不同， Krekhov 想以此探索我们获得虚拟身体所有权的极限。

研究团队让37 名志愿者参与了实验，除了VR 眼镜，还在他们的手部、臀部和两个脚踝都放置了Vive 跟踪器，实现对全身位置的跟踪。

接下来在虚拟环境中，当参与者‘变成’动物后，研究人员会首先从对应动物的视觉角度进行诱导，接着再同步听觉和触觉，就能补充大脑意识中感知不对称的部分。

每个人变身动物后，能在虚拟世界体验5 分钟，并能拖动里面的物体，包括箱子、架子、轮胎等等。

结果发现，在每种动物的身体中，15 秒就能诱导参与者的大脑产生‘真实’的幻觉，参与者也能把自己身体和动作自然地映射进动物的身体。

其中，飞行动物蝙蝠是最受大家喜欢的虚拟对象：

进入虚拟环境后，我感觉自己变身为一只巨大的蝙蝠即将飞行，我的身体看起来也很逼真。

但是如果能真的体验一下向前加速飞行会更好。

蜘蛛和老虎被提出了一些不足之处。

这两种动物的体验对参与者来说会有点疲惫，因为人们不得不跪在瑜伽垫上，而且各部位会出现一些对接不连贯的问题，比如变身蜘蛛者回头，可能会看到蜘蛛在他们身后，而且他们不能把身体和蜘蛛的每只脚对应；变身老虎的头部位置也产生了一些视觉扭曲：

变身老虎后，我感觉我的前爪太短，比我的真实手臂要短，所以无法做出像老虎一样的威猛动作。

所以开发更精确的人体跟踪设备、让人体和虚拟对象更好融合，以及解决VR 环境中的眩晕问题，都是后续需要改进的地方。

这项技术也将在我们未来的生活中发挥出更大潜力，比如娱乐、教育、培训等领域。毕竟完全拥有一个角色的身体，还可以有更多的想象空间。

例如在教育行业，学生就能更成为事物本身，身临其境地踏入‘实地’感受和学习；在游戏中，玩家就能拥有更强的沉浸感，和更多非人类的有趣视角；日常生活中，编辑也能变身蚂蚁爬一爬，或许能在它不同于人类的二维视觉里找找灵感……

当人可以变成任何生物，眼前的世界，或许又是一番新面貌了。