虚拟现实的历史，一般从莫顿·海里格（Morton Heilig，1926—1997）1957年发明的Sensorama（体验剧场）模拟器说起。虽然这台机器还算不上“虚拟现实”系统，因为它只能播放事先制作好的活动影像，但它是最早试图实现沉浸式体验的技术之一。和许多现今市面上的VR系统相比，它甚至提供了更多的感觉维度——具有立体动态影像、立体声、气味、风和座椅震动。老本行是电影导演、摄影师的海里格希望创造“未来的电影”，总共用他的机器创作了6部短片。遗憾的是，他的发明在商业上以失败告终。此外，海里格还发明了最早的头戴显示器（HMD）——这是现代虚拟技术最基本的组成部分。

1965年，计算机科学家艾文·萨瑟兰（Ivan Sutherland，1988年图灵奖得主）提出了“终极显示器”的构想：“终极的显示器当然应该是一个房间，在其中，电脑能控制物质的存在”。这一构想在30多年后的《黑客帝国》三部曲中被演绎得淋漓尽致。“终极显示器”可以被视为“虚拟现实”的蓝图。

早期的虚拟现实研究，常常是由军事、航天等领域的需求所驱动的。1968年，萨瑟兰及其学生鲍勃·斯普劳尔（Bob Sproull）在哈佛大学开发了外号为“达摩克利斯之剑”的头戴显示器（现收藏于美国山景城的计算机历史博物馆）——之所以得此外号，是因为这个设备太重，以至要从屋顶悬下来使用。同年，萨瑟兰和他在犹他大学的同事、好友大卫·埃文斯（David C. Evans）创建了一家公司，开展飞行模拟器、计算机图形等方向的工作。同一时期，虚拟现实的另一个奠基人托马斯·弗尼斯（Thomas Furness），在美国的莱特-帕特森空军基地开始了长达20多年的飞行器驾驶舱人机交互仪器的研发工作，开发了一款“视觉结合飞行系统”，后期飞行员不仅能沉浸在虚拟空间中查看3D地图，甚至能用手势、口令及眼球运动控制飞行器。

20世纪80年代初，麻省理工学院毕业的工程师兼乐手托马斯·齐默曼（Thomas Zimmerman）为了实现“空气吉他”，发明了一种能感应手指弯曲的“数据手套”。1985年，齐默曼与同样是工程师兼音乐家的加伦·拉尼尔（Jaron Lanier）开办了VPL公司——一家研发和销售虚拟现实软硬件的公司。VPL公司曾为美国国家航空与航天局（NASA）的太空项目提供其手套产品，并一度成为媒体的宠儿。然而，由于经营不力和官司缠身，VPL公司于20世纪90年代初破产。事实上，VPL公司对“虚拟现实”概念的推广比它的产品更富有历史意义——甚至有一种说法：“虚拟现实”（Virtual Reality）这个词就是拉尼尔造出的。

民用“虚拟现实”的第一波浪潮起于20世纪80年代末，落于20世纪90年代中。期间，普通消费者开始体验VR游戏，艺术家则创作VR艺术，医生尝试借助VR康复患者。当时不仅出现了面向VR爱好者的杂志，以VR为故事要素的电影也引起了不小反响。遗憾的是，现实远不如期盼的那般完美。人们读着过于乐观的文章，体验到的却是未臻完美的VR设备，这让他们深感失望。而20世纪90年代中后期互联网的兴起，也促使媒体冷落和淡忘了VR。

从20世纪90年代中期到2014年，VR经历了严冬时期，退缩回科研院所和专业领域。但在这期间，VR依赖的计算机图形学、计算机硬件、电子显示技术等有了长足进步。2014年脸书（Facebook）公司以20亿美元收购了Oculus VR公司，同年谷歌公司正式发布了“纸板盒”（Cardboard；一种VR头戴设备）——这两个事件标志着第二波VR热潮的到来。目前，一些现有的VR平台在娱乐甚至教育应用上，已对消费者具有极强的吸引力。头戴显示器有潜力在未来几年成为一种普及的显示设备。

尽管我们离实现上述“终极显示器”的愿景还很遥远，但一些颇具科幻色彩的“黑科技”已经初露端倪。一些技术可以在三维空间中显示出有体积的对象，让用户可以裸眼观看立体影像。当然，这些发明也只是通向未来的临时解决方案。从更长远的角度来看，或许始于20世纪70年代的“脑机交互”学科会让人与虚拟世界之间的连接变得更加直接。

（本栏目由北京电影学院未来影像高精尖创新中心供稿）