變成一只老虎、一只蜘蛛、一只蝙蝠是什么感覺?

最新的虛擬現實技術,實現了這種可能。德國杜伊斯堡埃森大學的科學家們現在可以誘使你的大腦產生「幻覺」,讓你認為自己正住在動物的身體里。

這種「幻覺」,來源于人類的一種認知錯覺。

20 世紀 90 年代,美國科學家做過一個著名的「橡膠手錯覺」實驗。受試者的一只真手被藏起來,在面前的是一只假橡膠手。但當研究人員用刷子同時刷動假手和真手時,受試者會「感覺」假手被刷,真手溫度會下降。

一段時間后,不碰真手只碰橡膠手,受試者也會「感覺」到被觸碰。

其實這不難理解,大腦很容易被欺騙,所以我們才會產生視錯覺、聽錯覺、觸錯覺。

有一個很簡單的例子:看演講臺上的人做報告,我們會覺得聲音是從前邊傳來的,閉上眼睛就會發現,聲音其實是從旁邊的擴音器中來的。

當后來 VR 加入其中,外部感覺刺激和身體內部反應的互動更強,虛擬就能變得更「真實」了。

譬如當人們戴上 VR 眼鏡俯身時,可以看到自己變成猩猩的身體,當這個虛擬身體被戳時,自己的身體也會感覺同一個地方被戳。

▲ 圖片來自:《猩球崛起》

但是要實現全身幻象,還要讓和真實身體完全不匹配的虛擬身體移動時,就很難了。

長期以來,研究人員都以為只有在使用虛擬現實設備的特殊控制實驗室中,才能感受到全身幻象。直到現在,埃森大學的 Krekhov 研究出了一種神經認知模型,能讓視覺、聽覺、觸覺刺激擴展到整個肢體之中。

同時,他們將虛擬身體和真實身體各個維度對等起來,包括對齊各個姿勢的對齊、讓各個身體部位連續起來等等,讓人們足以產生擁有整個虛擬身體所有權的錯覺。

該團隊主要集中研究了三種類型的虛擬身體,包括地上跑的四足動物——老虎,墻上爬的六足動物——蜘蛛,和天上飛的帶翼動物——蝙蝠。它們的形狀、骨骼、移動姿勢都和人體完全不同, Krekhov 想以此探索我們獲得虛擬身體所有權的極限。

研究團隊讓 37 名志愿者參與了實驗,除了 VR 眼鏡,還在他們的手部、臀部和兩個腳踝都放置了?Vive 跟蹤器,實現對全身位置的跟蹤。

接下來在虛擬環境中,當參與者「變成」動物后,研究人員會首先從對應動物的視覺角度進行誘導,接著再同步聽覺和觸覺,就能補充大腦意識中感知不對稱的部分。

每個人變身動物后,能在虛擬世界體驗 5 分鐘,并能拖動里面的物體,包括箱子、架子、輪胎等等。

結果發現,在每種動物的身體中,15 秒就能誘導參與者的大腦產生「真實」的幻覺,參與者也能把自己身體和動作自然地映射進動物的身體。

其中,飛行動物蝙蝠是最受大家喜歡的虛擬對象:

進入虛擬環境后,我感覺自己變身為一只巨大的蝙蝠即將飛行,我的身體看起來也很逼真。

但是如果能真的體驗一下向前加速飛行會更好。

蜘蛛和老虎被提出了一些不足之處。

這兩種動物的體驗對參與者來說會有點疲憊,因為人們不得不跪在瑜伽墊上,而且各部位會出現一些對接不連貫的問題,比如變身蜘蛛者回頭,可能會看到蜘蛛在他們身后,而且他們不能把身體和蜘蛛的每只腳對應;變身老虎的頭部位置也產生了一些視覺扭曲:

變身老虎后,我感覺我的前爪太短,比我的真實手臂要短,所以無法做出像老虎一樣的威猛動作。

所以開發更精確的人體跟蹤設備、讓人體和虛擬對象更好融合,以及解決 VR 環境中的眩暈問題,都是后續需要改進的地方。

這項技術也將在我們未來的生活中發揮出更大潛力,比如娛樂、教育、培訓等領域。畢竟完全擁有一個角色的身體,還可以有更多的想象空間。

例如在教育行業,學生就能更成為事物本身,身臨其境地踏入「實地」感受和學習;在游戲中,玩家就能擁有更強的沉浸感,和更多非人類的有趣視角;日常生活中,編輯也能變身螞蟻爬一爬,或許能在它不同于人類的二維視覺里找找靈感……

當人可以變成任何生物,眼前的世界,或許又是一番新面貌了。