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前些日子小编在候机室看到有人在VR体验店感受类似跳舞机的VR游戏设备;此类好比Wii+3D技术混合体的视觉游戏在套上VR概念后似乎逐渐风靡起来。这种玩家在台上手舞足蹈,观众在台下黑人问号的娱乐设备在一部分对VR抱有热切期待的人群看来,似乎走上了一条与大众消费格格不入的不归路。
这类设备中,比较著名的是通过众筹开发的运动同步反馈设备Virtuix Omni,可惜设备重达120公斤,运费太贵只在美国本土发售。
事实上,大众对VR游戏的理解更多是通过大脑来控制角色进行一系列操作,而不是当前已经足够成熟的3D+动作捕捉,二十年前《黑客帝国》展现的脑后插管进入虚拟世界的画面基本奠定了这一观念;这里不得不提到2009年出版的ACG领域VR代表作《刀剑神域》(SAO),由于上市时间远早于公众对VR的认知时间,上市后在社会上引起了巨大反响。原作者创造了称为“完全潜行”的名词,通过名为NERvGear的头盔将虚拟的感官信号替换或在强度上压制人体本身感官产生的神经信号,收集并处理大脑发出的运动控制信号,同时将人脑电信号自脊椎处隔断以防止人体对信号的反应,其效果就是玩家可以在虚拟世界里各种嗨皮但现实世界的身体始终保持躺着的姿势。
在剧情中,出于安全性考虑,开发了第二代非包裹式的头环,但新设备在信号处理方面弱于头盔,从而导致游戏画质和体感相对较差。
动画成功营造了打怪练级开后宫顺便拯救世界让人欲罢不能的游戏环境,很多人开始关注这项技术离真正实现还有多远。小编作为文科生中的理科爱好者,花了十分钟时间广泛查阅了各类文献,最后得出结论。
与黑客帝国一样,SAO的世界并非像现有的VR技术一样由人依靠自身五官去接收信息,而是通过外部设备(头盔/脑后插管)直接与大脑信号进行交互,即脑机接口技术(Brain- Computer Interface, BCI)。
BCI主要包括侵入式脑机接口、半侵入式脑机接口和非侵入式脑机接口。侵入式脑机接口即《黑客帝国》展现的插管,将电极直接插入大脑皮层或脊髓,直接传导电信号;由于危险性极高,该方式仅在动物及重症患者身上进行实验。非侵入式脑机接口即《刀剑神域》展现的头盔、头环等外部设备,电极装置分布在头部表面,通过与头皮接触收取大脑信号,因为头骨的阻隔,能输出的信号相当弱,但安全性较高,也是当前BCI商业化的主要研究方向;另外还有介于两者之间的半侵入式,即在头骨下方或大脑上方植入电极片,但不进入大脑内部,其效果自然也处在中间位置。
由于非科班出身,更专业的内容小编已经编不下去了……
目前来看,BCI技术的应用领域主要有医疗、娱乐、教育、电子产品、军事等。
主要包括为残疾人控制机械臂(霍金的轮椅)、进行语言交流的辅助脑机接口(还是霍金的轮椅)和为神经及精神障碍患者提供帮助的康复脑机接口。
2016年,匹兹堡大学通过在永久性丧失下肢和小臂知觉的患者脑中植入电极阵列,利用意念控制的机械手臂和时任美国总统奥巴马成功握手。
一位在 2008 年被确诊患有肌萎缩侧索硬化(ALS)的荷兰渐冻症女病人,通过两个安装在大脑皮层运动区的电极,控制电脑屏幕输出字母来与旁人进行交流。
另外,在之前提到的SAO世界里,还有通过BCI设备提供临终关怀功能的场景,从而让病患在虚拟世界度过轻松愉悦的最后时光。
哈佛华人博士韩璧丞创办Brainco,并推出Lucy 和 Focus 1两款非侵入式产品,其中Focus 1的教育专用版本Focus EDU能够测量学生的脑电波,并分析转化为量化的注意力值,向老师提供实时反馈。”
与之类似的,位于硅谷的NeuroSky开发了一款称为necomimi的猫耳朵。佩戴者注意力集中时,猫耳会竖起;心情愉快时,猫耳会来回摆动;放松时,猫耳便会塌下。
此款淘宝有售,只要¥499,不用谢。
包括用脑波控制计算机打字、控制汽车、无人机等。
2016年,美国佛罗里达大学顺利举行了世界上第一个涉及人脑控制技术接口的无人机大赛,十六位参赛者用意念操控驾驶无人机通过十码长的室内篮球场,比赛中每位参赛者需佩戴经过特殊编程后的脑电图头带,用于确定大脑产生特定思想时的脑电波活动,而后程序员编写代码将这些“大脑运动”信号编程,翻译成计算机语言发送给无人机并实现参赛者用思想操控无人机移动的目的。
作为BCI黑科技的极端表现,Facebook在今年的F8大会上宣布其神秘部门Building 8要在两年内开发中可以每秒输出100个字的非侵入式消费级脑机接口产品;而Tesla和SpaceX创始人Elon Musk则创立了Neutralink,试图研究将微脑电极植入人的大脑中的神经织网(neural lace)技术,以便在将来可以实现在人脑中上传或下载思维(看来以后就不用读书了,直接下载数据……),似乎鬼才Musk已经将人脑的电脑化视作应对AI威胁的最有效方案之一。
任何技术在军事上的应用永远快于人们的理解,BCI在军事方面主要用于脑控武器、脑波直接干预等。
2016年挑战不可能的节目中,浙江大学求是高等研究院和计算机学院的师生成功用脑波控制3只小白鼠穿越迷宫。
目前帮助残障人士的脑机接口技术通常采用100个信道,每个信道收集数万个神经元信号(人脑大约有860亿个神经元),因此BCI发展至今也只能进行一些简单动作。美国国防高级研究计划局(DARPA)在2016年公告其神经工程系统设计(NESD)拟将信道数提升至100万个,以提高脑机通信水平。虽然BCI技术的多种学科交叉还需要相当长时间的迭代过程,相信有生之年一定能平躺着享受SAO,用人脑控制无人机、刚大木、阿凡达之类的保卫一下国家应该也不成问题。
最后用一句话来结束这个话题……