苏泽兰特发明虚拟现实技术
前面的赛博空间理论家都强调了虚拟现实,而虚拟现实是由美国著名科学家伊凡·苏泽兰特(Ivan Sutherland)发明的,他是1988年图灵奖的获得者,也被称作“计算机图形学与虚拟现实之父”。1963年,在其导师信息论创始人香农(C.E.Shannon)的指导下,伊凡·苏泽兰特在MIT完成了题为《画板:人机图形通信系统》(Sketchpad:A Man Machine Graphical Communication System)的博士论文,它标志着计算机图形学的正式诞生。苏泽兰特设计的画板有些像如今iPad的雏形。
为了在论文答辩时产生最佳效果,苏泽兰特还制作了一部影片,名为《画板》(Sketchpad)。论文答辩生动活泼,取得极大成功,包括信息论创始人香农、有“人工智能之父”之称的马文·明斯基(Marvin Minsky)等著名学者组成的答辩委员会全体一致给苏泽兰特的博士论文评了优。苏泽兰特制作的这部影片后来还曾广为传播,画板的成功奠定了苏泽兰特作为“计算机图形学之父”的基础,并为计算机仿真、飞行模拟器和电子游戏机等重要应用的发展打开了通路。
取得博士学位以后的苏泽兰特离开MIT参加了军队,年仅26岁的他被任命为负责高科技项目的国防部高级研究计划署的信息处理技术局局长,军衔是中尉。这个局曾经组织实施了因特网(Internet)的前身阿帕网(Arpa net)等一批重大的项目,为互联网的诞生做出了重大贡献。苏泽兰特任职期间做过两件有影响力的大事:一是资助美国西海岸斯坦福研究院的道格·恩格尔巴特(Doug Engelbart),专门为他成立了一个独立的研究所,后来恩格尔巴特发明了鼠标,并最终成为人机交互最重要的先驱之一;二是1965年发表了一篇名为《终极的显示》(“The Ultimate Display”)的论文,描述的就是我们现在熟悉的“虚拟现实”,所以苏泽兰特又被称作“虚拟现实之父”。早在虚拟现实技术研究的初期,苏泽兰特就在其“达摩克利斯之剑”系统中实现了三维立体显示。增强现实系统是指在真实环境之上提供信息性和娱乐性的覆盖,它是苏泽兰特在进行有关头戴显示器的研究中引入的,这是一种最初的头戴显示器(head mounted display,HMD)。
随后,虚拟现实由美国人杰伦·拉尼尔(Jaron Lanier)在1984年正式提出。从技术的角度来说,虚拟现实系统具有下面三个基本特征:即三个“I”:沉浸(immersion)、交互(interaction)和构想(imagination),它强调了在虚拟系统中的人的主导作用。1990年,美国达拉斯召开计算机绘图专业组(special interest group on computer graphics,SIGGRAPH)会议上,明确提出VR研究的主要内容,包括实时三维图形生成技术、多传感器交互技术和高分辨率显示技术,为VR的发展确定了研究方向。虚拟现实技术目前在军事、医疗、建筑等领域发挥着巨大的作用,而在日常生活中,最常见的就是在特效电影、电子游戏等娱乐产业中的应用。苏泽兰特的科研成果使后来的特效电影和3D游戏成为可能。他的学生艾德文·卡特姆(Edwin Catmull)加入工业光魔参与了《星球大战》等影片的制作,后来又加入了乔布斯的皮克斯(Pixar)动画公司,几乎改变了电影和动画这两个行业。而被称作电子游戏之父的诺兰·布什内尔也毕业于苏泽兰特创办的犹他大学计算机图形学系。