VR的乘法關係：虛擬實境的過去、現在、與未來

VR的乘法關係 虛擬實境的過去、現在、與未來

這本書並非一本討論技術的書籍，而是希望能讓讀者了解VR的發展歷程，隨著技術的不斷進步，這些原本只能在實驗室看到的研發、或是遊戲玩家們的小眾技術，變成了重要的主流技術，並應用於大眾的日常生活中。回溯到本書的主題「VR的乘法關係」，我們可以理解為現在最熱搜的元宇宙其實也是VR的一種乘法關係的大躍進。雖然元宇宙還需要時間繼續催化和推動，不過我們可以看到在後疫情的新常態生活中，虛擬世界的應用將會持續演化與融合在我們生活中，也提供未來人們更多元的交流平台。看完這本書，或許會發現新冠疫情是危機也是轉機，不僅提供原本停滯不前的虛擬實境一個新的舞台，也快速提供虛擬實境跨領域的機會。

 

李芝瑜 博士

美國賓夕法尼亞大學碩士、交通大學博士，現職為銘傳大學設計學院副院長、建築學系系主任、以及VR整合研究中心主任，並獲邀擔任美國建築大師獎全球評審(Architecture Master Prize, AMP)、美國知名設計大獎IDA台灣總顧問等，同時也是全球建築城市美學活動Open House Taipei總顧問，推動【打開台北】活動並且致力於城市美學力的推廣。曾在華南理工大學建築學院、湖南大學建築學院、日本早稻田大學國際學院、泰國KMUTT建築系等進行演講。錄製的節目有大愛電視台紀錄片【地球證詞】新加坡大未來節目、【地球證詞】Zaha Hadid節目、台北廣播電台【台北進行式】等。
銘傳大學VR整合研究中心的四個研究型實驗室分別進行多方位的研究與應用整合工作；為因應未來虛擬實境的運用與發展，作者於2017創立VR整合研究中心，並推動VR/AR/360微學分課程，進行VR普及的工作。中心運用虛擬實境技術建設數位古蹟資料庫，已完成的項目有虛擬劉銘傳、虛擬詩經、VR易經、龍山寺VR360、VR眷村等。另外，作者擔任銘傳大學建築系主任期間，推動一系列跨領域偏鄉實構築計畫，並結合VR、AR、無人機基地探勘等新科技的應用，進行偏鄉實構築服務的社會設計責任。曾帶領團隊針對南投原住民偏鄉的半穴居，進行虛擬實境資料整合、以及比亞外偏鄉的VR360紀錄等計畫，活化虛擬實境技術的功能性，同步應用於教學與偏鄉服務的實踐。

緒論
這幾年《乘法人》這個名詞在網路上是常常能見的熱門搜尋字， 很多人給《乘法人》的解釋等同於跨界、連結的多元角色，但其實乘法這個名詞的意義除了結合不同的能力和技能之外，更有透過不同領域的整合來轉化為創新能量。 因此本書書名【VR 的乘法關係】，亦是希望能以跨越領域的維度來串連虛擬實境 (Virtual Reality, 簡稱 VR) 與其他領域的整合應用；找出乘法之間的相同處與相異處進行連結，並且強化工作效率。自 2016 年陸續發表了一系列的虛擬實境 (Virtual Reality, VR) 技術，並定位為 VR 元年，意味著我們的生活行為模式在人機互動的快速進 程推動下，邁入新紀元。2019 年新冠疫情改變了世界運轉的模式，也讓我們看到了很多原本只能在小說或電影中才能看到的事情提前出現。 因應新冠疫情 (COVID-19) 造成的社交安全距離與線上工作的需求，在「新常態 New Normal」生活模式下， 居家辦公或學習的模式改變了人與人之間的交流模式，虛擬實境提供了人們許多生活改變後的幫助，讓人類提早進入未來世界。針對後疫情時代，哈佛商業評論雜誌 ( Harvard Business Review) 也特別探討了企業教育訓練虛擬實境化的下一步。2021 年結合虛擬 與現實世界的元宇宙 (Metaverse) 這個名詞成為全球熱搜的名詞， 由臉書創辦人馬克祖克柏 (Mark Zuckerberg) 提出了 2026 年的元宇宙願景；原本有點後繼無力的虛擬實境這個領域，也好似被打了強心針一般；大家對元宇宙這個名詞非常好奇的同時，也開始對元宇宙所敘述的虛擬世界和虛擬實境 (VR) 產生了興趣； 不過多數人的認知依然停留在使用頭戴式顯示器、或數據手套的既定印象。其實元宇宙時代的虛擬實境不僅止於其技術性的開發，隨著虛擬實境技術與各種專業的媒合與各行各業的跨域應用上，開始改變了大部份產業的設計思維 (Design Thinking) 與工作型態。 有些人說，是否將虛擬實境 (Virtual Reality, 簡稱 VR)、擴增實境 (Augmented Reality，簡稱 AR)、混合實境 (Mixed Reality, 簡稱 MR)、延展實境 (Extended Reality，簡稱 XR) 這些技術，再加上數 據技術、5G、以及人工智慧 (AI)、區塊練 (Blockchain) 等相關技 術進行整合之後，就能整合成元宇宙 ? 其實元宇宙的定義是有不同的觀點與各種的解釋角度， 其中一重點在於是否能將現實生活與虛擬替身即時連結，並能提供經濟生產的平台。目前元宇宙的技術還處於發展中的階段，但是元宇宙一詞的出現，使沉寂一時的虛擬實境 (VR) 再次變得熱門，因此在認識元宇宙的同時，可以先從虛擬實境的發展歷史來認識元宇宙的前身。透過本書【VR的乘法關係】，期待使讀者能認識虛擬實境與我們生活上的連結， 並且了解這些連結是如何漸漸改變了我們的生活行為模式。 本書並非科學或技術研究的文章，而是希望能以簡單易懂的內容，幫助更多人初步認識元宇宙所探討的虛擬世界，但重點著重於虛擬實境的起源與其相關的發展。 現有虛擬實境的書籍，多半以大篇幅的版面介紹各種軟體上的應用，或是提供最新技術的分享。不過本書的重點是希望能透過簡單的文字敘述，將虛擬實境的過去、現在、與未來，以說故事的方式進行介紹與分享。

前 言4
緒論6
1. VR的過去
VR的前身11
初步的五感互動經驗17
VR的航空夢20
初步建立統一名詞26
快速研發的發展27
跨出實驗室33
手機與VR設備的結合38
VR發展的百花齊放40
2. VR的跨域應用
VR x 高危險性訓練44
VR x 教育48
VR x 藝術52
VR x 導覽57
• 博物館導覽 P57
• 活動型導覽 P59
VR x 建築古蹟61
• 虛擬長安城 P64
• 虛擬聖索菲亞教堂 P66
• 萬圓之園 P69
• 日本軍艦岩 P71
• 虛擬劉銘傳 P73
• 虛擬建築古蹟壁畫文物保存 P76
VR x 建築應用79
VR x 傳播、社交、會議82
3. VR的下一步: VR /AR/MR/XR、元宇宙、以及其他
AR89
MR和XR94
元宇宙95
結語101

VR 的前身
三部膾炙人口的科幻電影代表了三種虛擬媒材的想像 : 一直翻拍的星際大戰 (Star Wars) 這部電影中，運用3D立體投影技術進行銀河系大會談的長老會議、或是 R2D2 的 3D 投影功能，在當時是遙不可及的科幻與想像。另外，1999年紅極一時以至於至今再次拍續集的電影駭客任務 (The Matrix)，電影中敘述未來世界的人類，生活在虛擬世界卻不自知；或是 Marvel 系列的的電影中，鋼鐵人 (Iron Man) 與各路英雄藉由全席投影交互技術，能浮空操作圖像於三維空間，以及電影中能幫助鋼鐵人處理或計算各種大小事的機器人管家等片段，當年電影所敘述的這些人機介面，以及能將人類意識與虛擬數位空間連結的各種想像，就是現今科技努力在實踐的方向。其實電影中鋼鐵人、中情局、或神盾局所使用的高科技3D全息投影技術、智慧機器人、3D印表機技術、VR 或 AR 設備，已經在我們現實生活中出現。 另外，無人不知的哆啦A夢機器貓 (早期又稱小叮噹 )，與他隨手拿出的神奇道具和來自四次元的百寶袋，也是每一位孩子童年時最期待擁有的。日本富山大學橫山泰行教授成立的【日本哆啦 A 夢學】研 討會，對哆啦A夢作品中登場的所有道具、劇情、人物…等內容進行量化分析，從哆啦A夢的道具進行統計並分析出【最想要的哆啦A夢道具Top 30】。而曾經是大家夢寐以求的童年回憶，在因應科技進步 的推展之下，我們也可以看到幾個已經從想像的科技轉變為現實的媒材，例如行蹤徽章、掃地機器人、萬能製造機、室內旅行機、立體超大螢幕電視、自信頭盔、或撒謊鏡子…等，對應現代科技的GPS定位系統、iRobot吸塵機器人、3D列印機、iMAX、虛擬實境 (VR) 以及擴 增實境 (AR)。科技改變人的行為模式，從22世紀的哆啦A夢虛擬道具 轉換成現實生活中的應用，也讓我們發現原來大家已經到達了漫畫中所敘述的未來世界。
從 2016 年的VR元年所引發的話題多為商用、遊戲、或是聚焦在虛擬技術的進展，然而虛擬實境與使用者之間的互動、與人類的五感融入性、以及虛擬實境對社會的貢獻，才是接著需要發展的主要方向。 這一章節希望分享的內容，並非要分析虛擬實境的技術發展，而是希望透過認識虛擬實境發展的漫長歷程中，體驗成功並不是一天或一年就能造就的，發展史的過程也可以說是一個個VR 發展的失敗案例分享，從這麼多失敗案例的慢慢累積，使這些發明家從錯誤中學習，堅持著持續創新與發明，才會有今日虛擬實境技術的蓬勃發展，從無到有的創新是經過長時間的醞釀，虛擬實境的發展是經由前人的努力與失敗，才累積到如今的高度。