腦機交互可以實現(xiàn)VR承諾的科幻式未來

用混合現(xiàn)實（Mixed-Reality）勾勒的未來，科技觀察家普遍認為會是扣人心弦、激動人心的，但遺憾的是在座的有生之年都不會看到。這不僅僅是因為幀率和位置追蹤等技術(shù)障礙，混合現(xiàn)實更是給那些賦予數(shù)字體驗以意義的設(shè)計師、藝術(shù)家、故事講述者提出了更大的挑戰(zhàn)。

而當(dāng)代開發(fā)者所面臨的挑戰(zhàn)就是，深入認知個人技術(shù)樣式的遷移方向。從OculusRift到Apple Watch再到Snap Spectacles，整體趨勢正朝著可穿戴計算方向發(fā)展。擺在混合現(xiàn)實頭顯面前的是一個非常棘手的問題：頭顯佩戴在臉上之后如何建立人機交互？

PC行業(yè)在演變過程中也遭遇了相似的問題，因此能夠給我們一定的啟發(fā)。自1946年計算機商用以來，關(guān)于圖形用戶界面（GUI）最關(guān)鍵的見解是讓計算更私人、更實用、更直觀。時間已經(jīng)證明了基于鼠標(biāo)點擊的GUI是如此的高效，以至于1984年Macintosh誕生的三十年后，依然是主流計算設(shè)備的界面。

今天的混合現(xiàn)實設(shè)備就像是20世紀(jì)70年代的IBM。企業(yè)們看到了無窮的潛力，核心的愛好者正在瘋狂的嘗試，但是普通用戶依然無法訪問核心技術(shù)。因此，混合現(xiàn)實的人機交互需要一次類似于GUI的變革。

作為該話題的思想領(lǐng)袖之一，神經(jīng)科學(xué)家和企業(yè)家Meron Gribetz創(chuàng)建了Meta，并出任這家公司的首席執(zhí)行官。目前Meta正在研發(fā)一款增強現(xiàn)實（AR）設(shè)備，使其和微軟、Magic Leap公司保持同一聯(lián)盟。每當(dāng)談起這款設(shè)備，Gribetz總是喜歡稱其為“零學(xué)習(xí)曲線”計算設(shè)備，這是因為這款設(shè)備直觀到你不需要學(xué)習(xí)就知道如何使用。隱含在此類機器中的推論是，設(shè)備必須成為大腦的延伸。這也為腦機界面提供了突破口，來重新定義人類如何和周圍世界進行交互。

很早之前，科研專家已經(jīng)開始從事這方面的研究。1924年，腦波被人類首次發(fā)現(xiàn)；20世紀(jì)70奶奶帶，加州大學(xué)的科研專家普及推廣了腦機界面（Brain-Computer Interface，簡稱BCI）這個專業(yè)術(shù)語，特指那些利用腦波來控制物體的硬件和軟件系統(tǒng)。雖然BCI已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備中，但現(xiàn)在伴隨著可穿戴計算設(shè)備的涌現(xiàn)，它們的潛力才可以完全發(fā)揮出來。

當(dāng)前的局限

鑒于目前增強現(xiàn)實（AR）最常見的應(yīng)用包括：工作和生產(chǎn)力，建筑，工業(yè)裝配，運輸，體育，軍事和執(zhí)法等等，而所有這些應(yīng)用都涉及能深度吸引用戶的動態(tài)環(huán)境。那么目前的AR設(shè)備能否簡化或者復(fù)雜這些環(huán)境？例如，如何讓建筑工人在使用工具或者操作重型機械的同時來操作“智能頭盔”？如何讓士兵在攜帶裝備并保持無線電通訊的情況下通過AR頭顯進行快速導(dǎo)航？

這些情景都揭露了現(xiàn)有交互方式的局限性。手勢控制意味著離不開雙手的操作，而語音命令在公共場合會非常尷尬，而且在嘈雜的環(huán)境中往往無法正常聽到你下達的命令。盡管每種方式都有自己的優(yōu)勢，但它們的累積效果就是創(chuàng)造輸入語言來讓用戶掌握。我們都應(yīng)該期望這個障礙會顯著減慢AR設(shè)備的普及程度。最好的解決方案是創(chuàng)建一個腦機界面，只能通過大腦活動來滾動菜單，選擇圖標(biāo)，啟用應(yīng)用程序，甚至是輸入文字?？梢韵胂筮@個高性能，非侵入性和直觀的腦機界面將會釋放AR的生產(chǎn)力革命。

認知過載

除了簡單的輸入命令，腦機界面將會解決混合現(xiàn)實的另一個問題：不可避免的認知過載?；旌犀F(xiàn)實潛在的可能是一個令人難以置信功能豐富環(huán)境，想象一個沒有廣告屏蔽的3D網(wǎng)絡(luò)世界。

用戶極有可能被太多信息所淹沒。通過根據(jù)用戶生理特征只顯示最相關(guān)信息的自適應(yīng)界面和軟件，腦機界面能夠減少認知過載。芬蘭的研究人員正實驗通過腦波分析作為內(nèi)容管理的方式。

通過大幅降少真實“存在”的障礙，VR同樣能夠從中受益。考慮到這是兩種不同的游戲玩家：一種是通過思想來創(chuàng)建和施展魔法；而另一種則是使用手持式手柄的搖桿按鈕來執(zhí)行相同的動作。VR環(huán)境的真實性對于兩者是不同的。如果你想要在絕地武士的夢幻世界中生存，Oculus Touch手柄并不會讓你感到有“原力”存在。在構(gòu)建VR承諾我們的革命性體驗過程中，腦機界面是必要的。

盡管大型科技企業(yè)的興趣不斷增大，但是腦機界面的商業(yè)應(yīng)用都存在成本高昂和硬件不切實際的局限。例如，一個熱門腦機界面系統(tǒng)通?；谀X電圖（EEG），通過測量大腦中電波來確認用戶的意圖?；贓EG的腦機界面通常需要花費數(shù)萬美元，而且需要發(fā)膠來改善信號質(zhì)量。這些技術(shù)不要期望短期內(nèi)出現(xiàn)在百思買的貨架上。

下一步

然而，類似于Emotiv和Interaxon這樣的先鋒企業(yè)都面向市場推出了入門頭顯，提供正念(Mindfulness) 培訓(xùn)以提高你的冥想能力或者集中工作時候的注意力。在初創(chuàng)型企業(yè)中最具代表性的就是Halo Neuroscience，面向?qū)I(yè)運動團隊利用腦感知設(shè)備，通過神經(jīng)反饋來改善運動員日常訓(xùn)練。盡管這些應(yīng)用范圍有點狹窄，但也表明面向消費者的神經(jīng)技術(shù)正變得更加實用，價格也會更加的親民。面向消費級市場的腦機界面或許比我們預(yù)想的更早問世。

不難看出，那些讓我們的家庭和辦公桌顯得混亂的設(shè)備最終會滅絕?，F(xiàn)在我們常見的智能手機、平板電腦、筆記本和電視等產(chǎn)品，在未來都有可能會被一個可穿戴設(shè)備所取代。而且它的外形會變得越來越小，從當(dāng)前笨重頭戴式設(shè)備發(fā)展到輕量眼鏡，甚至可能是能夠?qū)⒐饩€直接投影到視網(wǎng)膜上的隱形眼鏡。但隨著這些設(shè)備變得越來越小，便攜能力不斷增強，交互的挑戰(zhàn)變得越來越困難，而腦機界面無疑是最佳的解決方案。

在增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實頭顯逐漸嶄露頭角的背景下，在技術(shù)演變中腦機界面變成了下個變革的里程碑。它們的到來將會徹底改變我們同個人技術(shù)的關(guān)系。2016年視覺沉浸取得了巨大進步，但是在2017年在用戶交互上需要迎來變革，否則混合現(xiàn)實依然只停留在新聞報道中。

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