A comprehensive overview of developments in augmented reality, virtual reality, and mixed reality—and how they could affect every part of our lives.After years of hype, extended reality—augmented reality (AR), virtual reality (VR), and mixed reality (MR)—has entered the mainstream. Commercially available, relatively inexpensive VR headsets transport wearers to other realities—fantasy worlds, faraway countries, sporting events—in ways that even the most ultra-high-definition screen cannot.

對于大多數人來說，站在幾千英尺（1英尺=0.3048米）的深淵邊緣是不敢嘗試的。這種情形是一種無論如何都要盡量避免的可怕場景。但是這并不能改變我現在面臨的實際情況: 我必須走過一個狹窄的斜坡，登上一艘飛船，而且時間緊迫。此時此刻，我的精神狀態是介于極度興奮和極度恐懼之間的。我的心跳加速，一種惡心的感覺已經侵入我的胃部。我的大腦、眼睛和感官都告訴我，只要踏錯一步，就會灰飛煙滅。所以我小心地邁出每一步，直到我成功地穿過狹窄的斜坡。當我進入太空飛船時，聽到自己長長地松了一口氣。
當然，我并沒有站在真正的太空飛船上，也沒有穿過真正的登機坡道。事實上，我離外太空還遠著呢。我徜徉在一個名為“虛空”的沉浸式虛擬現實環境中，這個系統位于拉斯維加斯。在這里，游客穿上特制的背心和手套，戴上虛擬現實頭顯，進入全息甲板冒險（一種混合了真實和虛擬現實的環境）。我剛剛參加了一場名為“帝國機密”的星球大戰。一旦進入這個空間，全息甲板上光禿禿的墻壁、地板和天花板就會變成宇宙飛船。而我則成為Star Wars(《星球大戰》)電影的參與者。在三維世界里，我可以感受到溫度和振動，可以聞到潮濕的空氣和煙霧，聽到戰斗的聲音，并使用我的質子沖擊器、激光槍一舉殲滅敵人。
這大約20分鐘的體驗時而令人興奮，時而令人驚恐萬分。然而，在整個冒險過程中的感覺是完全令人信服的。“虛空”與我所體驗過的任何形式的娛樂方式都不同。它對于虛擬現實的重要性就好比錄音對于音樂或智能手機對于通信的重要性。空間將現實與幻想無縫地交織在一起，將娛樂的邊界推進到一個新的前沿。忘掉電視、電腦和電影帶來的平面和二維的體驗吧！這個逼真的世界讓人感覺似乎完全是真實的。“虛空”的網站將這種環境描述為“超現實主義”。
“虛空”這項產品代表了虛擬現實(virtual reality,VR),增強現實(angmented reality,AR)和混合現實(mixed reality,MR)的巨大浪潮前沿。在世界各地的家庭房間、辦公室和實驗室里，人們正在使用特殊的目鏡或頭戴式顯示系統，包括觸覺手套等其他設備進入一個令人信服地模擬我們現實世界的由計算機生成的全新世界。此外，很多人正在開始嘗試增強現實眼鏡和智能手機應用程序，以新的、有趣的方式查看數據、圖形和圖像。而所有這些功能可根據需要，通過按鈕或語音命令就能獲得。
虛擬現實引言可以肯定的是，經過幾十年的宣傳，有時甚至是令人窒息的預言，擴展現實正在形成。Zion市場研究公司估計，虛擬現實的總市場將從2016年的22億美元迅速擴張到2022年的268.9億美元。1市場研究公司ARtillry Intelligence的調研結果顯示，到2022年，增強現實市場將達到188億美元。2然而，這些技術也在重塑商業。進入增強現實市場的公司數量正以每年約50%的速度增長。3ARtillry的報告稱，2022年全球擴展現實總收入將達到610億美元。2
然而，這并不是一個簡單的數字和市場接受度的故事。斯坦福大學虛擬人交互實驗室的創始主任、交流學教授杰里米·貝倫森表示，這些技術對社會和人的心理都有重大影響。4人一旦踏入虛擬世界，很多事情就會發生變化。“虛擬現實帶走了所有與人交流的細小點滴，帶走了所有的復雜過程，讓你真地感覺就像和某人在一起。這些忽視掉的過程包括你可以看到的和你交流的人的情緒，看到他們的手勢，就像你和他們在一個房間的感覺，這些感覺被我們稱為‘社交’。它需要一些通常被視為不帶感情和距離感的東西，讓人覺得有人就在你身邊。”
貝倫森的結論難以反駁。當我戴上Oculus Go頭盔時，現實發生了變化。我可以游覽意大利威尼斯的運河，轉頭欣賞船、人和建筑物，就好像我真地在乘坐平底船一樣。我可以登上國際空間站，了解不同的模塊和設備，并觀察空間站下面的地球。我可以沉浸在夢幻世界和游戲中，甚至可以感覺就像在職業籃球比賽中。可能看到勒布朗·詹姆斯扣籃或者斯蒂芬·庫里投下三分球，就好像我真地在場一樣。即使是現在超高清體驗感的最先進的電視也無法復制這種感覺。
增強現實眼鏡也改變了我看世界的方式。通過使用增強現實眼鏡，可以用視覺和聽覺的形式呈現接收到的數據和信息，這比任何筆記本電腦或智能手機都更有用、更具關聯性，也更精煉優雅。這時，我可以在安裝電燈開關的同時觀看演示如何安裝的幫助視頻。由于增強現實眼鏡解放了雙手，安裝變得容易多了。整個過程不需要在使用智能手機播放幫助視頻和使用工具之間來回切換。這就是為什么建筑師、工程師、科學家、保險代理人和無數相關的人開始使用人工現實眼鏡來處理大量工作的原因。
還有混合現實，指的是介于虛擬現實和增強現實之間的世界。在這個空間中，頭戴式顯示系統投射出一個虛擬世界，但在虛擬體驗中包含了真實的現實對象。或者它把這些現實對象轉變成不同的物品，正如在“虛空”游戲中發生的事情。全息甲板上的一扇普通門變成進入太空船的精密控制面板。房間中實際存在的扶手或座椅也會出現在虛擬世界中。基本上，現實世界的物體和虛擬物體一起出現在一個“混合”的現實中。
觸覺技術與虛擬現實和增強現實技術的交叉進一步提高了效能。2018年初，全球專業服務公司埃森哲在舊金山舉辦了一場技術展示會，會上我戴上了最先進的觸覺手套，同時還體驗了HTC Vive頭戴式顯示器。HaptX觸覺手套有點大，有點笨重，看起來像一只機器手，但當我進入虛擬空間后，手套就變得看不見了。突然間，我能感覺到包括動物、麥稈和云等各種物體。當我用手指撥開云時，我能感覺到雨滴落在我指尖。當我拿起一塊石頭時，我能感覺到它的形狀和質地。進入這個奇異的、充滿活力的世界的探險體驗與我之前經歷過的任何體驗都完全不同。
盡管數十年來，各種形式的虛擬現實和增強現實已經出現在書籍和電影中，而關于它們將如何發揮作用的愿景也在不斷發展變化。2018年，史蒂文·斯皮爾伯格的電影Ready Player One(《頭號玩家》)上映。電影設定在2045年，地球上的人類生活受到嚴重環境變化的威脅，這引發了全球能源危機、饑荒、疾病、貧困和戰爭。電影根據2011年同名科幻小說改編，講述了主人公韋德·瓦茨與數百萬尋求巨額獎金的玩家一起逃離現實世界，進入虛擬游戲世界的故事。
然而，我們不能假設擴展現實是一個通往烏托邦的虛擬之門。圍繞著道德、倫理、合法性和社會問題，一直存在著無數隱憂。更重要的是一個基本問題，即擴展現實技術是否真給我們的生活帶來了純粹的改善，還是僅僅代表了一種更快或更令人身心愉悅的方式。我發現，如果我戴著頭戴式顯示器超過45分鐘，就會開始感到孤獨和焦慮。我想知道，當我們與家人和朋友聚在一起（通常是各自擺弄手機，每個人都幾乎不說話）轉變為各自戴著頭戴式顯示器時，事情會如何發展。在這個情形下，看電影或參加游戲失去了人與人之間直接的身體聯系，只是一群人在各自分開的空間里一起做一些事情。每個人都被孤立在自己的虛擬現實世界中。
隨著社會引入虛擬技術，連接起現實和數字領域，一些重要的問題也需要思考一下。擴展現實會創造一個更美好的世界嗎？它會對整個社會有益嗎？或者，擴展現實僅僅會為少數贏家（尤其是那些有效構建或使用這些系統的公司和個人）帶來經濟收益嗎？
這本書考量了三種類型的擴展現實技術（增強現實、虛擬現實和混合現實）是如何對我們周圍的世界產生影響，以及它們是如何定位來改變未來的。我們將了解這些技術的歷史、這一領域的最新研究，以及它們如何隨著我們的新聞、娛樂等消費方式重塑各種職業和行業。我們將探討擴展現實對心理學、道德、法律和社會建構的影響。最后，我們將推測虛擬未來將如何形成。有一點很清楚: 虛擬現實、增強現實和混合現實已經從利基技術(譯者注: 指技術具有潛力，但屬于小眾化范圍，通常被歸入游戲）發展到主流平臺，這些技術正在從根本上改變我們對計算的看法和使用設備的方式。
擴展現實技術出現在機場、學校、車輛、電視體育廣播、醫療辦公室和家庭中。零售商通過智能手機應用程序，讓消費者可以預覽房子墻壁上刷上各種不同油漆顏色或客廳里擺放上沙發的樣子。還有沉浸式的三維電影和正在尋找創建虛擬現實教堂的牧師。不用懷疑，能限制擴展現實可能性的只有我們的想象力。
進入擴展現實的旅程才剛剛開始。