拥抱VR革命的到来

2016-11-19 10:22杰瑞米·拜伦刘怡君
培训 2016年4期
关键词:虚拟化虚拟现实老师

杰瑞米·拜伦 刘怡君

虚拟现实(virtual reality)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境,指利用电脑塑造一个三维空间的虚拟世界,给使用者提供关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,使其如同身历其境一般,可即时、没有限制地观察三度空间内的事物。如今,虚拟现实技术在航空航天、医疗卫生、教育培训等方面都已经有了广泛的应用,并且会进一步深化变革,给我们未来的生活带来颠覆式的影响。

我在过去的二十年内,一直在构建沉浸式虚拟现实系统,重点探索社会心理学与虚拟现实之间的关系,试验虚拟现实对一个人的心理影响。今天我列举这些试验案例,希望你能和我一同见证这场虚拟革命的破晓,共同探讨未来可能的应用方向。

虚拟技术的实现

谷歌、索尼、Facebook、三星等公司曾先后到我们的实验室参观。当时谷歌正在开发一款名为Cardboard的廉价版“谷歌眼镜”,索尼计划在2016年推出Morpheus虚拟现实头盔,Facebook在2014年以20亿美元收购了虚拟现实头戴设备制造商Oculus,三星则开发了一款类似产品Gear。这四家巨头竞相在虚拟现实领域布局,希望拔得头筹。

虚拟现实一般要通过三个独立的步骤。第一步,通过头盔式显示器追踪运动,我们按照佩戴者头部的运动了解他的视线方向,依据他的位移测量他在物理世界中的运动轨迹。

第二步,实现立体投影。我们利用计算机图像将象征性的信息从代码转化为有形的介质(如像素),重新绘制一个虚拟场景,使佩戴者置身其中。当佩戴者挪动时,我们将随之变化场景来呼应他的位移。

第三步,展示虚拟场景。当佩戴者处于新位置时,我们将改变他眼中看到的画面、耳中听到的声音、鼻子嗅到的味道和其他虚拟接触信息。此时佩戴者大脑根据人体感官收集到的信息来看待这个世界,会产生身临其境的感觉,甚至忘记了自身正处于“虚拟”之中。

虚拟现实技术除了利用头盔式显示器身临其境,帮助佩戴者治疗恐高症、远程查看数据等,它还拥有一个最具里程碑意义的应用——化身(Avatar)。化身将使人类脱离周边实体,完成更多、更复杂的任务。近几年,P2P音乐分享应用Napster完全颠覆了音乐产业,只需轻轻一按按钮,我们即可将音乐的“副本”发送至世界各地,免费创造出几十亿份复制品,不会变质且可以永久保存。同理,如果你参与我们某个虚拟现实的实验,我就给你创造一个3D模型的化身,你可以赋予它生命,将它拷贝几十亿份发送至世界各地,让它代替你从任何角度、任何位置来观察世界,在多个领域代替你去完成不一样的任务。这一应用将会使虚拟现实技术变革诸多领域的互动和体验方式。

非语言沟通方式的强大力量

虚拟化身在未来会变革教育的形式,尤其是面对面教学。在传统的讲台上,学生虽然可以直观地观察老师的一举一动,但是注意力难免随着时间的推移发生分散,而一名老师对于多个学生的反应和内心活动更难捕捉,线上教学亦是如此。

但在虚拟现实中,却是另一番场景:有了Kinect或其他头盔式显示器,授课双方可以将各自的3D模型存储在电脑里,拥有自己的化身,创造出一套自己的行为语义信息。一旦老师的化身向前挪动一步,电脑就会将此行为信息发送至学生的电脑;当学生露出一个微笑,Kinect察觉后会立即反馈给老师;无论双方是面对面还是利用Skype交流,所有的行为都将一目了然。语言,不再是影响教学的唯一力量。

增强凝视

如果我是一名老师,让我在教学现场与每一位学生保持眼神上你来我往的沟通,几乎不可能实现。即使我能扫视全场,也不可能在单个学生身上做过多的停留。而虚拟现实的魅力在于,我可以通过电脑,将自己的虚拟化身显示在每个学生的显示屏上,实现与每个学生的眼神互动。

在过去15年中,我们对几百名学习者做过“增强凝视”的试验,基本上会出现以下四种情况:首先,当我长时间凝视你时,初始你会感到不习惯,也许会心跳加快,但是逐渐会集中精力投入交流;其次,每个人都认为这种凝视是真实的,鲜有人会发觉化身的存在;第三,注意力的定量估算系统可以追踪学生们的视线方向、位置和姿势状态,从而记录他们的心理活动,老师得到反馈后可以对教学进行相应的调整;最后,让学生感到授课者的视线始终停留在自己身上,他对授课者的注意力会更加集中,从而在课堂教学等场景中获得更好的学习效果。

动作模仿

心理学家认为,一个人的受欢迎程度与他的模仿能力成正比。有一个经典案例,如果你在面试过程中模仿面试官某些姿势、动作——比如面试官交叉着双腿坐着,几秒之后你也做同样的动作,他的潜意识里会更喜欢你。你将比不模仿者获得更高的录取可能性,这被称为“变色龙效应”。

现实中老师要模仿学生很困难,他只能选择学生当中某一人的动作,这种模仿表演也许还会显得笨拙不自然。但是我们通过虚拟现实技术,可以创造一个老师的虚拟化身,电脑将根据每个学生的动作,创造出和学生行为举止类似,更具亲和力的“老师”形象,比如每隔4秒,“老师”就开始模仿学生的头部动作和视线方向。研究数据发现,20位测试对象中只有1个人会意识到模仿的痕迹。虚拟化身能让学生忽略身旁其他人的存在,认为这场教学是他和老师一对一的交流,从而更专注于讲课内容。

相貌修正

在虚拟现实中,化身可以通过设计臻于完美。斯坦福大学的调查显示,相貌的相似会激发学生潜意识里的亲近感和信任感。我们利用电脑过滤器给学生发送一个精挑细选后的老师化身——他的相貌变得与学生更加相像(如60%为老师真实相貌,40%是依据学生定制的相貌)。结果显示,学生根本不会意识到自己所看到的版本是经过修正的,而一旦其相貌被巧妙地融入了授课形象中,教学的互动感和信任感就会被加强。

总结上述三个研究应用,化身技术使得老师能够根据不同学生的相貌和动作,创造不同的虚拟镜像,并与学生进行“一对一”的互动,从而提高学生的注意力程度、互动几率,这将对未来教育产生巨大影响。

自信心和同理心应用

虚拟世界的体验基于现实而建构,这种模仿也会重新反过来改造现实。虚拟现实的目标之一,就是希望通过模仿技术,对人进行相应的研究,并实现对人心理的改造。Facebook的CEO扎克伯格曾经和我就虚拟现实展开一场讨论,期间没有谈论虚拟现实技术能对Facebook的业务版图有何帮助,而是聚焦于如何利用此项技术开发更好的应用以帮助世界。他认为“未来虚拟现实将成为人们日常生活的一部分”。

美丽的形象

现实世界中人们愿意把人想成这样的一种动物——内在比外貌更重要,然而社会心理学家认为,外在形象会影响我们在公共场合的表现。更漂亮、更外向的人对自身更为自信,求职成功率也更高。

当两名女孩一起走到虚拟镜子前,看到自己的化身——一个外貌美丽,一个姿色稍逊,我们通过观察她们在虚拟现实的社会交往状态,来测试她们的行为表现。我们发现,化身美丽的人,在与他人交流时会站在一个离对方相对较近的地方,比另一个女孩的距离要近一米,她讲话方式、语音语调、词汇的选择也在发生变化。美丽的形象能鼓舞信心,让人们在社交中更为自信,这是一个非常奇妙的哲学问题。在虚拟现实中,美丽是免费的。

高大的自我

在现实中,人们彼此间有一个心照不宣的社会暗示:一个人的身高高度通常与收入、信心成正比。在虚拟现实中,高大的形象和美丽一样唾手可得,你可以按照自身的喜好选择任何高度的化身。我们实验室Nick博士的研究表明,如果A比B高出10厘米,A在商务谈判中的获胜概率是B的三倍,因此化身高度的微小改变可能会影响到你的工作表现,甚至是财务状况。

那么这种美丽和高大的感觉会持续多久?拥有美丽虚拟化身的女孩摘下头盔显示器后,在现实生活中更加积极地参与各类社交活动,拥有高大虚拟化身的A在现实世界里也变得更为自信,领导能力变得更强。正是由于虚拟现实揭穿了心理暗示给我们带来的正面或者负面影响,从而激发了我们挖掘出自身尚未表现出来的潜能。即使你回归现实中,也因为通过这种经历增加了对于自身的了解,在社会交往中会表现得更加自信。

激发同理心

旁观者永远无法代替当事人恰当地表达自身的意愿和困境,但是虚拟现实可以消除这个门槛。如果你的化身是视觉障碍者或残障人士,利用虚拟现实你可以亲自体会到弱势群体的生活,这种猛烈的生理与心理的冲击可以帮助你深刻理解他们的难处。在经历了24小时“别人的人生”后,如果我们请你放下手头工作,腾出时间给那些更需要帮助的人,你通常会更愿意帮忙,因为这种角色扮演的经历会引发你的同理心,激发你的共情。即使是在普通的人际交往中,同理心同样可以运用,比如帮助你理解你的客户或工作伙伴的立场及感受,并站在他人的角度思考和处理问题。

身份的转变

你可以想象自己面前有一面虚拟镜子,当你走向镜子,看到自己的化身是一名白人男性。正当你以白人男性的身份处理事务时,此时突然有人敲了按钮,镜中的形象瞬间转变成一名非裔美国女性,这种身份的转变对你有何影响?事实上,在虚拟现实中身份的突然转变,会使人产生非常强烈的“设身处地”的情绪,而转变前后的状态对比可以给予我们启迪,帮助我们处理特定领域的某些难题。

利他主义

我们曾利用虚拟现实让一名普通男性拥有“超人”的化身,参与一个拯救小孩的虚拟事件,并研究了这名男子回到现实世界后的行为变化。当一名女子假装不小心将桌面上有水的纸杯打翻时,刚刚在虚拟世界中扮演超人的男子看到后,马上毫不犹豫地弯身捡起纸杯。我们在不同实验对象身上重复多次,结果都显示拥有“超人”经历的人帮助他人的意愿更加强烈。

将虚拟现实技术应用于企业

虚拟现实技术应用范围广泛,它对我们人类社会的冲击,并不只是全新的娱乐视听体验、刺激炫目的游戏过程、低成本高效率的教育知识学习或高效的军事模拟训练。更为重要的是,它打开了一个通往未来的通道和窗口,为每个人、每个商业模式提供了潜在机遇。目前已经有一些企业运用该项技术推出各类产品,比如养老金产品,减肥产品。

体验式学习与培训

作为斯坦福大学的教授,如何让学生提升学习的效率是我常常思考的问题。事实上,除了虚拟化身,我们还可以利用“做中学”(learn by doing),让学习者在一定的情境下,借助必要的学习资料和工具,通过亲自体验的方式获得对知识的解读。当老师要解释一些复杂系统的抽象概念时(如万有引力),就可以让学生在虚拟现实中跳下深坑,真真切切地去感受重力;如果孩子们想探秘海底生物,可以通过虚拟现实创造出一片海洋,让他们畅游海底,去观察海底动物与生态的关系,感受海流变化。如果这种体验式学习产出质量较高,我们可以将其拷贝70亿份,发送至世界各地的孩子们,这会打破知识鸿沟,将之前少数儿童才能享受的体验教育,惠及到其他普通孩子。

在企业的员工培训中同样如此。虚拟现实技术的引入可以使虚拟培训成为现实,我们可以为参训者提供一个具有真实沉浸感与交互性的虚拟环境,通过动作捕捉技术和人机交互设备,让参训者进行多种实验操作。

养老金产品和健康运动

在中国,20多岁的年轻人可能都会有储蓄的习惯,但在美国,人们更倾向于“及时行乐”。我们利用虚拟现实技术做了一个实验,让20多岁的测试对象走到一面虚拟镜子前,观察自己65岁的模样以及相应的行为变化。此时我们告诉他说:“你可以选择现在拥有这笔钱,但如果你愿意等待,我们可以把它作为你未来的养老金,并在此基础上给你更多,请问你选择现在拥有还是以后提取?”测试对象都选择了推迟提取这笔款项。他们在虚拟世界中了解了自身未来的状况后,对养老金及养老问题的观念都发生了颠覆性的变化。

同理,如果你在虚拟现实中做三次抬腿运动,明显发现自己瘦了一磅,就会加强你减肥的动力,即使之前你在现实中认为这是件不可能的事。这是社会认知中的“自我效能”理论,通过虚拟化身赋予你“只要我运动,就可以瘦下来”的心理暗示,你就一定能在现实中将它实现。目前很多公司都在开发相应的商业应用,帮助人们实现更为健康的运动与饮食。

虚拟现实技术的时代确实来临了。我所在斯坦福大学的虚拟人机交互实验室,构建费用是上千万美金,而当下的Oculus虚拟现实装置价格已经达到了200美元左右,成为了可普及的消费电子产品。不久之后,人们就可以在自己的家中,甚至直接通过智能手机体验到这一技术,届时它将改变我们看待自己、看待他人的方式。现在我们需要思考的是,当我们越来越享受这种身临其境的体验时,该如何开发硬件创造更佳的用户体验,同时确保这种体验是有益的,有价值的。

(本文依据杰瑞米·拜伦森在百度的演讲整理而成)

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