关于虚拟现实的思考2

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  关于虚拟现实的思考2

  有物混成,先天地生。寂兮廖兮,独立而不改,周行而不殆,可以为天下母。

  —老子

  上篇文章通过对人与虚拟现实系统相互关系的描述,说明了人和虚拟现实系统在功能上是同构的。这篇文章考察一下人造的虚拟现实系统的功能结构,为进一步探讨人的功能结构进行铺垫。我们很多时候可以从技术上把握人造系统,但是我们却很难从功能的角度来把握它。尤其是像计算机系统那样比较复杂的系统。

  虚拟现实系统与人身体接触的部分,包括机甲和紧身衣,都属于虚拟现实系统的应用硬件(传感器和执行器)。它们必须由人操作才能发挥作用。人和传感器、执行器三者组成了一个“活的”应用硬件。执行器能够获得虚拟现实系统的输出,这些输出在执行器那里被转换成各种视觉触觉甚至嗅觉的刺激信号;人们按照故事情节,根据这些感觉刺激做出符合常规的反应动作,使传感器探测到新的信息,再由虚拟现实系统读取,进行新的处理,给出新的输出。

  从虚拟现实系统向外看,人把接受输出信息的执行器,和产生输入信息的传感器连接起来,形成一个闭合的回路。“活”的应用硬件对输出的信息好像施加了某种作用,把输出的信息按照特定的规则转变为输入信号。我把这个作用叫做应用硬件作用。应用硬件作用本质上就是操作者对虚拟现实系统输出的反应模式。

  与应用硬件作用相对应的是应用软件作用。它对输入信息施加作用,把输入信息按照特定规则转变为输出信息。发挥这个作用的功能由应用程序及其运行所必要的辅助设备提供。辅助设备包括寄存器,部分CPU功能,函数库,以及历史内存。系统装载应用程序后,也好像完成了闭环连通,应用软件也才成为“活”的。应用软件作用本质上是应用程序对处理输入信息的预设。

  从信息本身来看,应用硬件和应用软件两者当下获得的信息就是对方刚刚处理的结果;两者当下处理的结果,正是对方将要获得的信息。信息在两个作用的交替作用下,在输入信息和输出信息之间交替转变。其中,每次转变都只有部分信息有变化,其它大部分信息只是因为这些部分的变化,而整体地调整了信息之间的相互关系。

  应用软件中,应用程序被执行时,是按照时间顺序展开程序步骤的。程序必须按照时间顺序一步一步被执行,每执行一步,都有大量信息被写入输入寄存器。但是输入的信息只有部分有变化,历史内存会记录下每一步输入信息之间的差异,应用程序也只处理有变化的信息;处理结果与之前不变的信息按照新的数据结构写入寄存器,输出给应用硬件的执行器。

  从上述应用软件执行应用程序的过程看,应用软件必须具备下列三种作用:

  1、累积差异,历史内存存储

  2、处理变量,预设函数调用

  3、展开情节,应用程序进程

  所谓累积差异,就是历史内存能够记录相邻两步之间信息的差别。如果从最初的某个状态开始累积每一步的差异,那么应用软件就具有了从初始到当下的完整历史。这个历史整体地参与应用程序进程,是程序当下处理输入变量的逻辑依据。历史数据是即时有效的,不会因为记录时间的不同而不同,所以它是一种整体作用。

  处理变量是应用软件的直观表现,将变化的输入信息转换成相应的、符合人的日常经验的输出信息。这需要预先编制大量的应用函数。至于当下应该调用那个函数,则完全取决于故事情节,也就是当前状态和历史记录。

  应用程序已经预设了全部的故事情节。故事情节的展开不仅取决于外部条件的变化,同时,不同的历史记录也决定了不同的故事演化方向。

  从上述应用软件的三个作用看,应用软件具有累积历史的能力,而面对输入信息时,这个历史记录一方面能区别出哪些是需要处理的变化的量,另一方面

  应用硬件通过执行器动作,和传感器位置变化来处理信息。也就是说,应用硬件是以空间上的变化来产生作用,进而改变输出的信息的,这表明应用硬件相对于被改变的信息具有空间性作用;而应用软件则通过累积差别,展开故事情节来处理信息。也就是说,应用软件是以时间上的变化来产生作用,进而改变输入的信息,这表明应用软件相对于被改变的信息具有时间性作用。

  对于两个作用所处理的信息来说,具有时间性的应用软件作用能够在时间方向改变信息,使故事情节得以展开;而具有空间性作用的应用硬件作用可以在空间方向改变信息,使故事情节中的事物关系变化。

  我们通常只注重时间的前进,却没有注意到累积差别的历史。能够与当下事物复杂关系相对应的,只能是被累积在一起的厚重的历史。(厚德载物,因为越累积,关系越复杂,也相对越稳定。)

  就像计算机应用程序必须运行在计算机系统上一样,虚拟现实系统的应用软硬件也必须运行在一个功能强大的基础系统上。按照应用软硬件之间的关系来看,这个基础系统的功能其实就是双向传输信息。所谓的功能强大,就是能够以极高的频率,即时传输所有输入或输出的信息。

  相对于应用软硬件,基础系统等于永远存在,也就是这个双向传输功能是一直存在的。在没接入应用软硬件的时候叫功能,而在接入应用之后则叫作用。功能是潜在的、没有条件发挥的作用,而作用则是在条件具备时功能目的的具体实现。一旦功能转化为作用,也就开始有了现象(信息)的变化。

  我们知道,应用软硬件都有所谓的寄存器,它们通过寄存器来存储需要接收的信息,也通过寄存器来存放处理后的信息。基础系统则利用数据内存与应用软硬件的寄存器交换信息。

  从应用软件方面来说,在应用软件和数据内存之间存在一个系统的软件功能。这个功能从数据内存读出数据,并写入应用软件的寄存器;同时,应用软件处理过的、写入寄存器的数据,也是由这个功能从寄存器读出,并写入数据内存。

  如果只考虑数据内存,这个功能就只剩下两种功能,就是把数据读出数据内存和把数据写入数据内存。上面写入寄存器的功能等于是由这里读出数据内存的功能扩展出来的;上面读出寄存器数据的功能则等于是由这里写入数据内存的功能扩展来的。

  应用硬件方面与此相同。在数据内存和应用硬件寄存器之间存在一个系统的硬件功能。这个功能同样能够完成硬件寄存器和数据内存之间的数据传输。对于数据内存来说,这个功能也只有读出和写入两种操作,而对于应用硬件寄存器来说,这两个功能就扩展为四种操作。读出寄存器信息写入数据内存,读出数据内存信息写入寄存器。

  就像计算机系统中数据读写操作必须由脉冲的上升或下降沿触发一样,这里对数据内存的读和写功能也同样由一个特定频率的脉冲来驱动。这个频率就叫做系统主频(不是CPU主频),系统主频脉冲简单理解就是具有固定频率,一正一负交替变化的方波。正向时驱动对数据内存读的功能,负向时驱动对数据内存写的功能。其实反过来也完全一样。

  上面是从基础系统的表层功能开始向更基础的功能进行说明,现在我们从反方向再考察一下基础系统的功能结构。它分成三个功能层次:

  1、最底层的是系统主频,它的功能就是驱动第二层的对数据内存的读写功能。它一正一负交替变化,带动系统软硬件对数据内存进行交替读写操作。从形式上看,就好像正向方波就是读的功能,而负向方波则是写的功能一样。从方波一正一负的形式看,两者类似互根互生的一阳一阴一样,一个是另一个的原因,又是另一个的结果。互根互生在数学上则相当于相互迭代的概念。

  2、第二层是从两个方向对数据内存的读写功能。由第一层的正负脉冲驱动,读写操作也必然同步于这个脉冲。从数学意义上看,第一层的读写功能相互迭代,就会分形出第二层的功能。

  3、第三层是对第二层功能的扩展,也可以看做是第二层功能驱动的功能,因此它的读写操作也同步于第一层的系统主频。从形式上看,本层的功能由第二层对数据内存的读写功能扩展为同时对寄存器的读写。而从数学意义上看,本层的功能又是第二层分形而来的。

  这三个层次的功能分为两大类,就是系统软件功能和系统硬件功能。从它们对数据内存的作用看,也是相互迭代的关系。只是在没有接入应用软硬件时,它们只是在空转,无法改变数据内存的内容。

  一旦接入应用软硬件,基础系统的功能就形成了应用软硬件的作用,原有基础系统功能的迭代就转化成应用软硬件的作用在相互迭代。考虑到前面说明了应用软件的时间性作用,和应用硬件的空间性作用,整个虚拟现实系统就相当于时间作用和空间作用在相互迭代。这种迭代,通过应用软件的累积作用,就在数据内存中呈现了无尽的现象。当然,这些幻化的现象是通过执行器刺激人的感官而被人感知的。

关于虚拟现实的思考2 第1张

  只有第三个功能层次才能接入应用软硬件,实现累积作用,进而呈现无尽幻象。这就是老子所说的三生万物的概念。这个层次在计算机系统上就相当于系统的软硬件的接口。

  三个功能层次的基础系统,必须在接入应用软硬件之前先运行,这相当于老子说的有物混成,先天地生。这个运行的基础系统因为没有接入应用软硬件,所以系统的软硬件功能读无所读,写无所写,数据内存一片空白,这就是所谓的寂兮廖兮。虽然读写无物,但是基础系统本身的读写操作却一直存在,这就是周行而不殆。一旦在这个基础上运行了应用软硬件,就可以借由基础系统的功能,形成应用软硬件之间的相互作用,这就是可以为天下母。虽然现象千变万化,但是基础系统的读写功能却从来不变,也不会受到数据内存内容的影响,这可以看做是独立而不改。

标签: 虚拟现实

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