第五节虚拟系统

有关“虚拟”的词汇越来越多地出现在报刊读物上，如虚拟社会、虚拟空间、虚拟环境、虚拟现实、虚拟公司、虚拟图书馆等等，让人目不暇接。其实，虚拟化是信息高速公路中的一大特点，是计算机技术和通讯技术发展和应用的产物。下面仅就虚似现实、虚拟公司、虚拟图书馆作一简介。

一、虚拟现实

虚拟现实又被称为虚拟环境、电脑空间等，经是一种新的人——机界面形式，能为用户提供一种临境和多感觉通道的体验，试图寻求一种最佳的人

——机通讯方式。虚拟现实系统可分为三大类：桌面虚拟现实系统、临境虚拟现实系统和分布式虚拟现实系统。

虚拟现实将改变人们对时空的看法，将人类从地理的限制中解放出来。我们可以通过想象力来理解虚拟现实，在我们的意识里，我们能想象所需的任何现实的物质，我们能回到过去或进入未来；能够设想自己身处一个遥远的地方；能够想象一下我们曾见过的现实世界，也能想象一个未曾见过的虚幻世界。人类的想象力是无限的。

这一想象的世界就是虚拟现实。它不是真实的，是摸不着的，但又确确实实是存在的。虚拟现实技术提供了我们与虚拟世纪沟通的桥梁，它能包容我们和其他人意识的产物。网络使它能同时被多个人在不同的地方共享。

美国的一位虚拟现实技术上很著名的评论家迈克尔·海姆在他的《虚拟现实的形而上学》一书中提出了虚拟现实技术的七个方面：

仿真性。包括计算机图形系统和图像复现系统。它的关键作用是提了一个现实环境或物体的摹本，用来“欺骗”我们的感官，把仿真误认为是现实。
交互性。认为虚拟现实就是人们与之进行交互作用的电子象征物，它们只是计算机里的虚拟世界，但人们将像对待客观现实一样与这些电子像征物或图标进行交互。
人工性。虚拟现实的物体、环境和体验都不是真实的，虚拟现实是人造的，但我们可以想当然认为它是我们周围现实的一部分。
沉浸性。这是当前虚拟现实系统最为著名的特点。另外，有人认为非沉浸性技术也是虚拟现实的一种形式，如计算机生成的图像再加之于真实的图像上。但用户在使用沉浸性系统时，他们的感官的确“感到”他们正处于系统设计者创造的世界中，产生这种幻觉的通用设备叫做头盔式显示器，有时还有手套。这些设备能隔离使用者与真实环境的感官接触，在将使用者通过其视觉和听觉带入虚拟世界的同时，还能获得手和身体其他部位运动的反馈。
电子现场。在虚拟现实中，人可以实现远距离操作机器人，使人的活动范围得到扩展，甚至可以深入到一些恶劣环境中。虚拟现实可以将远处的事物复现到眼前，就如同身在其中一样，人们就可以像在现场一样去观察、操作、移动物体。
全身心投入。这种虚拟现实将使用者的虚拟活动图像映射至环境中，由一部摄像机完成对人体运动数据的摄取、分析、发送。
网络化通信。正如现在可以通过电话互相交流一样，将来也可以通过网络实现共享虚拟现实环境，这些虚拟环境能实现一对一和一对多的通信，它们将通过新的通信方式和交互方式形成自身的“现实”。

虚拟现实已出现在电影电视中，并且在其它领域也得到应用。

虚拟现实的历史起始于 1970 年。埃文·索瑟兰发明了第一台头盔式显示器，紧接着创造了一个虚拟世界。1985 年，美国宇航局成功地开发了虚拟界面环境工作站。现在，全球虚拟现实设备的市场大约有 2.5 亿美元。到 1998

年，预计将升到 5.7 亿美元。虚拟现实系统主要应用在以下几个方面：

宇宙空间开发。1993 年 10 月，美国宇航局利用虚拟现实技术指导宇航员如何对哈勃望远镜进行大量的调整和修理。宇航员模拟着宇宙空间中随着哈勃望远镜一起绕着地球转时如何走动并进行修理。
医学。在医疗和康复方面，虚拟现实技术具体应用于：虚拟解剖训练系统、外科手术模拟系统、遥控手术、混合系统、手功能诊断、虚拟训练机、轮椅虚拟现实系统、会说话的特种手表、聋哑人电话等。

医学研究者和医学教育界正在创造一种利用虚拟现实的诊断应用系统。该系统能够将各种测试得到的数据组合起来并形象化。在为真人做手术前，可以先在“虚拟病人”身上检验一下手术过程。学校还利用这些技术来教学生学习解剖学。

商业。许多公司把虚拟现实技术应用于销售业和零售业。Nike 公司和广告商打算用虚拟现实应用系统来安排商店的摆设，从而达到吸引顾客的目的。Cutty Sark 苏格兰威士忌酒的制造商想让顾客体验虚拟现实以使之对他们的产品感兴趣。在贸易展览会上，英国的佳能商事产品公司利用虚拟现实来更好地解释它们公司新的传真技术，这些系统让用户想象自己如传真一样在网络上传递。
在娱乐、艺术和教育方面。美国佛罗里达州的环球电影公司和米高梅电影公司公园的 Epcot 娱乐中心有很多仿真的游戏，其中有三项很精彩的虚拟旅行：“体内大战”——游客们一起在比真人大许多的虚拟躯体里旅行； “星际旅行”——米高梅的星球大战旅行；“回到未来”——激烈的时间比赛，这些虚拟现实的游戏使人坚信自己处于另一个现实中。虚拟现实技术在未来的艺术领域作为一种新的媒体不仅能变静态艺术为动态艺术，而有将成为联结艺术创造者与欣赏者的重要纽带，如虚拟演员、虚拟博物馆、虚拟音乐等。虚拟技术在教育领域特别是中小学教育中的作用，目前尚处于研究阶段，新近开发了的虚拟物理实验室，是一个用于演示牛顿力学及量子物理有关定律的虚拟实验教学系统。

另外，虚拟现实技术在军事领域、自动控制和制造业等方面都有很大的潜力和广阔前景。

虚拟现实实际是通过计算机上的多媒体来实现的。它给人的感觉与电影、电视有着本质的不同，人们在虚拟现实中的感受是全方位的。信息高速公路的建成，将使我们能够创造许多虚拟现实来进行娱乐、教育和交流。我们能够在任何地方自由地选择和调用信息调整公路网络中的信息资源，任意构造或优化自己的虚拟环境，也可以不断地变换不同的体验以感受不同时空的实际状态，既可以在烈日炎炎的沙漠中行走，又能够随心所欲地在北冰洋

遨游，其感受将是难以言表的。

未来社会，我们如何同管理一个社会一样管理这些虚拟世界？我们能够怎样更好地利用它们，并促进人类社会的发展，将是一个值得考虑和重视的问题。

二、虚拟公司

虚拟公司是一种利用信息技术打破时空阻隔的新型公司，是一拟为了完成某一指定任务，利用电子手段和信息协作网络在短时间内迅速建立起灵活关系合作者所构成的协作网络。它与传统概念上的有形空间构成的实体公司不同，它的职员也不是固定上班或生活在同一城市的居民，他们是一群因某一特定任务而临时组织起来的“虚拟化工作人员”，可以生活在不同的地方。他们利用个人计算机终端、信息通信网及网络数据库进行相互联系并开展工作，直到这一特定任务最终完成，职员与公司的关系也即解散。

信息高速公路建设将使虚拟公司时代更快到来。概括起来，虚拟公司主要有 4 个特征：

无形性。虚拟公司把数百乃至数万人联合在一起，既没有总部，也不搞纵向合并。它的知识工人通过无形通信网和智能一体的个人通信机，可以在任何时候、任何地方和以任何形式保持联系，并储存、发送和管理个人电子通信，成为随身携带的“公文包里的办公室。”
伙伴回系。虚拟公司是由一系列独立的公司、供应商、顾客甚至昔日的对手结成的联盟。虚拟公司内制造商负责制造，产品设计公司决定生产什么，推销公司统管销售。为攻克某一技术难关，各公司都取其精华，将最拿手的本领结合起来。可以说，伙伴关系是虚拟公司最主要的特征。
快速灵活。虚拟公司通过信息情报交换迅速确定供应商、设计商和制造商的所在位置，他们一连接起来就签订“电子合同”；计算机网络使不同公司的一班人马同时一道工作；通过人工智能系统和传感装置使工程师更加灵活地控制产品生产，大大提高了时效和竞争能力。
管理简单化和短暂性。虚拟公司的工作场所和工作方式，决定了固定员工的减少，终身职务的消失，管理层次的简单化。此外，由于该公司是靠信息技术结成的临时网络，为的是完成某一项特定的业务和任务，因而任务一旦完成，往往自行解散。

虚拟化公司的出现与增多，一些影响公司业务经营的方式也必将发生变化，主要体现在以下几个方面：

速度。虚拟公司运转起来已不受传统的时间与空间的限制，不论何时何地，企业都能作出迅速的反应，正是体现了“快者生存”。
成本。虚拟公司进入市场所需的费用一般会比以前少，尤其在信息服务和其他高新技术带动的产业方面。
个人化。一般地说，生产产品越多且有销路，会产生规模效益，企业也更有利可图。计算机控制的制造技术已经使利用装配线生产数十件而不是数千件产品变得更为经济，这意味着公司更多的受顾客需要而不是企业内部需求的支配，这就要求虚拟公司注重个体消费的研究。
全球化。由于虚拟公司的经营不受时间、空间的限制，使公司直接与相关对手较量的手段加强。公司不再仅仅与近邻的对手竞争，而是在全球更大的范围内展开竞争。

虚拟公司的上述特征及其经营方式，大大地降低了公司的开支，提高了工作效率，加速了产品的改进和质量提高，缩短了产品进入市场的时间，为公司增加了收益。

然而，虚拟公司也还存在一些问题，如雇员可以方便地使用公司的数据库，造成公司的情报和技术容易失密；公司放弃某些经营控制权，会给公司带来经营隐患；雇员们隶属于公司，对企业的忠诚会渐减，同事间人情淡薄等。这些将会随着社会实践不断得到妥善解决。在高度信息化的社会里，相信随着信息高速公路的建成和成熟利用，虚拟公司的数目会急剧增加，并将成为未来企业的新型发展模式。

三、虚拟图书馆

所谓虚拟图书馆，是把图书馆中所有的图书、绘画、手稿和照片等文献资料转化为数字形式储存起来。这项计划是美国国会图书馆于 1994 年 10 月宣布的，意在把该图书馆及全国所有公共图书馆和研究图书馆的文献资源转化成数字化图像并集中起来，成为正在兴起的全国信息高速公路中最广泛的资料来源。

虚拟图书馆的建成将改变传统图书馆的形态和服务方式，使人类社会宝贵资源——文献信息的充分利用和妥善保存发生根本变化。

虚拟图书馆的所有文献，可通过计算机网络传送到计算机屏幕和高清晰度电视机上，供数百上千万的学生和研究人员调看，阅览时与原件一模一样。文献保护和防盗是图书管理中的难题，数字化后的珍贵文献可以反复阅看，精美图片可以反复复印，既不担心原件变质被损，又不必担心珍贵图书被盗丢失。如果采用数字化形式，数十本书可放在一张盘上，那么，以指数增长的文献资料的储存问题就迎刃而解了。

这项计划美国将耗资数百万美元，不仅用于数字化操作，还将用于购买、安装及维修数字化和传输给读者所需的设备。预计到 2000 年将完成最重要的图书资料的转化。同时，在实施过程中，也将面临一系列技术、政策和法律上的问题，如版权归属问题、病毒和系统瘫痪的计算机安全问题，入网费用和保护系统用户隐私以及制定电子图像质量标准等间题。

虚拟图书馆将成为信息高速公路最基本的数据来源，成为未来人们最常光顾的地方。