1、灵 境 漫 话 虚 拟 技 术 演 义汪 成 为 祁 颂 平清 华 大 学 出 版 社( 京 ) 新 登 字 158 号内 容 简 介本 书 介 绍 的 是 正 在 兴 起 、 21 世 纪 将 广 泛 应 用 的 新 技 术 灵 境 技 术 或 直 译 为 “虚 拟 现 实 ”, 这 是 一 个 由 计 算 机 软 硬件 和 各 种 先 进 的 传 感 器 所 构 成 的 三 维 信息 的 人 工 环 境 。 人 们 可 以在 这 个 环 境 中 漫 游 ; 你 可 以 访 问 世 界 各 地 , 在宇 宙 中 翱 翔 飞 行 , 和 原 子 、 分 子 游 戏 , 甚 至 穿 行 在 人
2、体 内 的 组 织 和 器 官 之 间 。 本 书 介绍 了 灵 境 技 术 的 原 由 、 发 展 现 状 与 未 来 ; 阐 述 其 在 生 产与 生 活 、 教 学 与 科 研 、 工 业 和 商 业 以及 工 程 到 医 学 、 艺 术 到 娱 乐 、 技 术 培 训 到 军 事 训 练 等 各 个 领 域 的应 用 。 图 文 并 茂 、 语 言 生 动 、 是 一 本 高 级 科 普 书 。版 权 所 有 , 翻 印 必 究 。 本 书 封 面 贴 有 清 华 大 学 出 版 社 激 光 防 伪 标 签 , 无 标 签 者 不 得 销 售 。 图 书 在 版 编 目 ( CI P)
3、 数 据灵 境 漫 话 : 虚 拟 技 术 演 义 / 汪 成 为 , 祁 颂 平 编 著 , 北 京 : 清 华 大 学出 版 社 , 1996. 3I SBN 7-302-02073-6 . 灵 . 汪 祁 . 虚 拟 存 取 . T P 333中 国 版 本 图 书 馆 CIP 数 据 核 字 ( 96) 第 03899 号出 版 者 : 清 华 大 学 出 版 社 ( 北 京 清 华 大 学 校 内 , 邮 编 100084)印 刷 者 : 北 京 市 海 淀 区 清 华 园 印 刷 厂 发 行 者 : 新 华 书 店 总 店 北 京 科 技 发 行 所开 本 : 850 1168 1
4、/ 32 印 张 : 5. 375 字 数 : 136 千 字版 次 : 1996 年 3 月 第 1 版 1996 年 3 月 第 1 次 印 刷书 号 : ISBN 7-302-02073-6/ T P963印 数 : 00015000定 价 : 8. 00 元序 作 者 的 话数 十 年 来 , 我 一 直 认 为 : 当 代 的 计 算 机 的 功 能 是 很 强 大 的 , 人 类 已 经 离 不 开 它 了 。 但 当 代 的 计 算 机 又 是 不 很 合 理 的 , 它 和 广 大 非 计 算 机 专 业 的 用 户 之 间 还 存 在 很 大 的 隔 阂 , 还 远 未 建
5、立 起 一 个 和 谐的 人 机 环 境 。多 媒 体 ( M ult imedia ) 和 灵 境 ( 虚 拟 现 实 Vir t ual R eality ) 等 技 术 的 出 现 增 强 了 我 们 实 现 和 谐 的 人 机 环 境 的 信 心 , 因 此 , 不 只 是 计 算 机 界 、 一 切 与 计 算 机 应 用 有 关 的 科 技 界 、 工 业 界 、 甚 至 文 化 娱 乐 界 等 都 对 多 媒 体 和 灵 境 技 术 的 发 展 给 予 极 大 的 关 注 。我 完 全 赞 同 这 样 的 一 个 认 识 , 即 : 发 展 灵 境 技 术 、 建 立 和 谐 的
6、 人 机 环 境 首 先 应 是 计 算 机 专 业 人 员 的 责 任 , 但 更 重 要 的 是 应 依 靠各 个 领 域 的 专 家 、 学 者 、 技 术 人 员 和 一 般 的 应 用 人 员 。 因 此 , 近 两 年 来 , 我 一 方 面 与 哈 尔 滨 工 业 大 学 的 高 文 教 授 和 北 京 航 空 航 天 大 学的 王 行 仁 教 授 合 作 , 撰 写 了 灵 境 技 术 的 理 论 、 实 现 和 应 用 一 书 , 主 要 的 读 者 对 象 是 计 算 机 领 域 内 的 高 年 级 学 生 和 科 技 人 员 。 同 时 我 也 在 着 手 写 一 本 面
7、 向 广 大 读 者 的 高 级 科 普 读 物 , 内 容 是 回 溯 信息 技 术 的 发 展 历 史 、 简 述 灵 境 技 术 的 产 生 由 来 和 现 状 、 描 绘 未 来 人 机 和 谐 环 境 的 美 妙 前 景 。 计 划 能 在 1996 年 春 出 版 这 本 科 普 读 物 ,作 为 献 给 我 国 863 计 划 十 周 年 的 一 朵 小 花 。 但 由 于 我 的 时 间 资 源 有 限 、 出 手 又 慢 , 因 此 写 作 的 进 度 十 分 缓 慢 。祁 颂 平 是 我 的 妻 子 , 也 是 我 大 学 时 物 理 系 的 同 学 。 大 学 毕 业后
8、, 她 又 学 习 了 分 子 光 谱 , 长 期 从 事 有 关 药 物 分 子 对 生 物 膜 的 结 构 与 功 能 影 响 的 科 研 工 作 。 她 热 爱 自 己 的 光 学 事 业 , 正 在 忙 于 写 一 本 高 级 科 普 读 物 , 暂 名 眼 睛 的 帮 手 。 她 在 从 物 理 领 域 走 向 化 学 领 域 、 又 进 入 生 物 医 学 领 域 的 漫 长 道 路 上 , 与 计 算 机 结 下 了 不 解 之 缘 , 对 计 算 机 有 了 相 当 深 入 的 了 解 。 她 的 工 作 离 不 开 计 算 机 , 常 常 向 我 夸 奖 计 算 机 的 “能
9、 干 ”, 但 也 向 我 埋 怨 计 算 机 的 “死 心 眼 ”, 说 计 算 机 是 远 离 一 般 用 户 的 “神 灵 ”。1994 年 底 的 某 一 天 , 当 我 向 她 演 示 了 与 灵 境 技 术 有 关 的 某 些计 算 机 功 能 后 , 她 兴 奋 极 了 。 她 说 :“如 果 在 不 久 的 将 来 , 运 用 灵 境 技 术 , 我 能 够 用 自 己 的 手 去 控 制 生 物 膜 分 子 , 并 亲 手 将 药 物 分 子 结 合 到 它 上 面 , 以 观 察 药 物 分 子 对 生 物 膜 结 构 与 功 能 的 影 响 , 那 该 是 多 么 令 人
10、 激 动 的 情 景 啊 ! ”。 她 又 说 “别 把 这 些 技 术 锁 在 “象 牙 塔 ” 内 , 加 快 你 的 写 作 进 度 , 让 更 多 的 人 了 解 和 应 用 它 , 未 来 的 计 算 机应 该 是 一 种 人 见 人 爱 的 傻 瓜 机 ”。从 那 天 后 , 她 抱 走 了 我 所 收 集 的 有 关 灵 境 技 术 的 许 多 资 料 , 为 考 证 和 核 实 部 分 内 容 , 她 经 常 出 入 图 书 馆 和 书 店 , 并 以 一 个 计 算 机 用 户 的 眼 光 收 集 补 充 了 一 些 新 的 材 料 。 她 中 断 了 眼 睛 的 帮 手 一
11、 书 的 写 作 , 完 全 投 入 到 这 本 书 的 工 作 中 去 了 , 尤 其 是 花 了 大 量 的 精 力 完 成 了 本 书 后 期 的 整 理 工 作 。“科 学 技 术 是 第 一 生 产 力 ”, 灵 境 技 术 必 将 推 动 社 会 进 步 和 经 济 发 展 , 也 必 将 影 响 我 国 社 会 主 义 两 个 文 明 的 建 设 。 对 于 这 样 一 项 在 未 来 的 信 息 社 会 中 可 能 与 每 个 人 有 关 的 高 技 术 , 绝 不 应 该 只 限于 少 数 技 术 专 家 了 解 和 掌 握 它 。 信 息 技 术 的 巨 大 威 力 在 于
12、 它 的 可 共 享 性 , 应 该 让 更 多 人 了 解 灵 境 技 术 的 内 涵 、 现 状 和 发 展 趋 势 。全 国 科 学 技 术 大 会 为 我 们 描 绘 出 我 国 在 世 纪 之 交 时 的 发 展 道 路 、 描 绘 出 我 国 21 世 纪 的 宏 伟 蓝 图 , 吹 响 了 动 员 全 党 全 国 人 民 实 施 “科 教 兴 国 ”战 略 的 号 角 。 全 国 科 技 大 会 又 一 次 强 调 了 科 普 工 作 的 重 要 性 , 也 更 坚 定 了 我 们 写 这 本 小 册 子 的 决 心 。我 们 的 愿 望 是 想 写 一 本 雅 俗 共 赏 的
13、小 册 子 , 为 我 国 的 科 普 事业 献 上 一 份 薄 礼 。 也 许 事 实 和 愿 望 差 之 甚 远 , 愿 这 本 小 书 能 成 为 引 玉 之 砖 ! 前 言20 世 纪 90 年 代 初 , 世 界 上 突 然 涌 现 出 一 股 科 技 新 潮 , 随 之 出现 了 一 系 列 冠 以 V R 的 新 技 术 、 新 术 语 。 在 西 方 , VR 是 V ir tual R ealit y 的 缩 写 , 中 文 可 直 译 为 “虚 拟 现 实 ”。 开 始 时 还 只 是 信 息 技 术 领 域 的 人 重 视 它 , 但 当 信 息 技 术 领 域 内 的
14、专 家 学 者 尚 未 把 它 的理 论 和 技 术 探 讨 得 十 分 清 楚 时 , 它 已 渗 透 到 科 学 、 技 术 、 工 程 、 医 学 、 文 化 、 娱 乐 的 各 个 领 域 了 , 并 表 现 出 引 人 瞩 目 的 应 用 潜 力 。 人 们 普 遍 认 为 , 这 也 许 就 是 人 类 世 世 代 代 所 追 求 的 人 机 和 谐 的 信 息 处理 环 境 的 前 奏 。 因 为 这 项 技 术 能 使 人 与 信 息 处 理 环 境 的 关 系 变 得 比 以 往 更 为 密 切 与 和 谐 , 它 能 使 由 它 所 构 成 的 计 算 机 软 硬 件 环
15、境变 得 比 以 往 更 为 强 大 与 灵 巧 , 所 以 我 国 著 名 的 科 学 家 钱 学 森 建 议把 Vir t ual R ealit y 技 术 译 为 “灵 境 技 术 ”, 由 它 所 构 成 的 信 息 处 理 环 境 称 为 “灵 境 ”。在 过 去 的 两 年 内 , 有 关 灵 境 的 学 术 会 议 、 论 文 不 只 是 信 息 科 技 界 、 也 是 许 多 交 叉 学 科 的 热 点 , 与 灵 境 有 关 的 技 术 产 品 和 应 用 系 统 在 美 国 、 英 国 、 德 国 、 法 国 、 意 大 利 及 日 本 等 国 已 引 起 技 术 界 、
16、 产 业 界 和 用 户 的 关 注 , 灵 境 这 个 术 语 似 乎 也 成 了 他 们 街 谈 巷 议 的 话 题 。 通 过 目 前 所 取 得 的 初 步 成 就 , 人 们 已 亲 自 尝 试 到 如 何 进 入 一 个 由计 算 机 软 硬 件 和 各 种 先 进 的 传 感 器 所 构 成 的 三 维 ( 立 体 ) 的 人 工 环 境 。 在 这 个 环 境 中 , 你 可 以 到 处 看 、 到 处 走 、 可 以 用 手 触 摸 环 境 中 的 对 象 , 在 这 个 环 境 中 , 虚 实 结 合 得 如 此 和 谐 , 使 你 感 到 就 像 在 真 实物 理 世 界
17、 中 活 动 , 又 像 在 奇 境 中 漫 游 。 当 你 戴 上 特 殊 的 头 盔 ( 或 眼 镜 ) 和 手 套 后 , 在 强 大 的 计 算 机 软 硬 件 的 支 持 下 , 你 可 以 翱 翔 飞 行 , 可 以 访 问 世 界 各 地 , 可 以 和 分 子 游 戏 , 甚 至 穿 行 在 人 体 内 的 组 织 和 器 官 之 间 。虽 然 灵 境 技 术 的 “桅 杆 ”刚 刚 露 出 地 平 线 , 它 的 应 用 系 统 仅 仅 处 于 实 用 的 起 点 , 在 它 的 前 面 还 有 很 长 的 路 要 走 , 在 理 论 和 技 术 上 还 有 很 多 必 须
18、跨 越 的 障 碍 , 但 人 们 已 经 认 识 到 它 的 巨 大 潜 力 和 美妙 前 景 了 , 预 感 到 它 将 几 乎 影 响 世 界 上 的 每 一 件 事 , 从 生 产 到 生 活 , 从 科 研 到 教 学 , 从 工 业 到 商 业 , 从 工 程 到 医 学 , 从 艺 术 到 娱 乐 , 从 各 种 技 术 培 训 到 军 事 训 练 , 它 不 仅 能 改 善 残 疾 人 的 生 活 , 也 能 改 善 健 康 人 的 社 会 生 活 。“科 学 技 术 是 第 一 生 产 力 ”, 现 代 科 学 技 术 的 突 飞 猛 进 , 必 然 会 推 动 社 会 的
19、全 面 进 步 , 新 兴 的 灵 境 技 术 已 经 开 始 引 起 许 多 行 业 的变 革 。 例 如 在 设 计 领 域 , 人 们 已 经 可 以 在 楼 房 或 飞 机 的 图 纸 还 未 出 来 之 前 , 到 楼 房 中 巡 视 , 到 飞 机 中 检 查 设 计 是 否 合 理 。 又 如 在 医 学 领 域 , 它 不 仅 已 经 在 诊 断 、 治 疗 、 甚 至 手 术 中 发 挥 作 用 , 而 且 已 经 使 某 些 医 疗 培 训 工 作 在 灵 境 技 术 所 设 计 的 虚 拟 环 境 中 进 行 了 , 既 不 会 对 病 人 造 成 生 命 危 险 , 又
20、 可 以 重 现 高 风 险 、 低 概 率 的 手 术 病 例 , 供 培 训 对 象 反 复 练 习 。对 于 这 样 一 项 有 深 远 影 响 的 新 技 术 , 人 们 一 定 会 问 , 究 竟 什 么 是 灵 境 ? 灵 境 技 术 是 如 何 发 展 形 成 的 ? 它 能 为 我 们 做 些 什 么 ? 它 的 未 来 将 如 何 ? 本 书 将 分 为 “溯 源 ”“现 代 ”和 “未 来 ”三 篇 , 向 非 计 算 机 专 业 的 技 术 人 员 、 医 学 工 作 者 、 军 事 工 作 者 、 艺 术 家 、 商 业 工 作 者 、 工 人 、 领 导 干 部 、
21、高 等 学 校 的 教 师 学 生 , 以 及 对 此 有 兴 趣 的 各 界 青 年 和 高 中 学 生 回 答 以 上 这 些 问 题 。 目 录灵 境 漫 话 虚 拟 技 术 演 义作 者 的 话 前 言 溯 源 篇1. 即 使 在 遥 远 的 古 代 , 传 递 信 息 也 和 果 腹 暖 身 一 样 , 是 人 类 赖 以 生 存 和 进 化 的 基 础132. 从 岩 画 传 意 到 文 字 记 述 103. 中 国 不 仅 发 明 了 印 刷 术 , 也 率 先 为 信 息 的 多 维 表 达 方 式 做 出 了 贡 献 11秦 始 皇 陵 兵 马 俑 创 建 的 军 事 模 拟
22、 环 境 12“二 三 步 万 水 千 山 , 三 五 人 千 军 万 马 ”的 中 国 戏 剧艺 术 12举 世 瞩 目 的 敦 煌 壁 画 和 唐 代 墓 室 壁 画 15用 屏 风 创 造 局 部 的 虚 拟 环 境 194. 西 方 为 创 建 多 维 信 息 环 境 所 作 的 努 力 20透 视 画 20全 景 画 21立 体 图 镜 22电 影 22电 视 25全 景 电 影 26 传 感 景 院 和 体 验 剧 场 28回 顾 过 去 , 掌 握 现 在 , 迎 接 未 来 29现 代 篇 315. 计 算 机 屏 幕 成 为 进 入 虚 拟 世 界 的 窗 口 35计 算 机
23、 步 入 人 类 社 会 35把 计 算 机 请 下 “神 坛 ” 37让 计 算 机 的 活 动 显 示 在 屏 幕 上 39将 计 算 机 显 示 屏 作 为 观 看 虚 拟 世 界 的 窗 口 41第 一 次 看 见 了 三 维 虚 拟 物 体 43与 虚 拟 世 界 相 互 作 用 48有 声 的 虚 拟 世 界 53用 手 触 摸 到 虚 拟 世 界 56虚 拟 世 界 的 触 觉 反 馈 606. 进 入 灵 境 世 界 建 立 沉 浸 的 灵 境 系 统 70第 一 个 灵 境 世 界 70在 灵 境 世 界 中 娱 乐 消 闲 76在 虚 拟 的 蓝 天 中 翱 翔 82虚 拟
24、 战 争 演 习 89虚 拟 的 海 底 反 潜 艇 战 93虚 拟 “针 刺 ”( St ingtn) 导 弹 训 练 器 94建 筑 业 在 继 计 算 机 辅 助 设 计 后 的 又 一 次 飞 跃 建 筑 初 排 95飞 机 制 造 业 开 始 使 用 灵 境 技 术 97舰 船 制 造 业 也 扬 帆 驶 入 灵 境 世 界 99漫 游 在 虚 拟 的 宇 宙 空 间 中 1027. 非 强 制 地 沉 浸 在 虚 拟 世 界 中 105人 工 现 实 105虚 拟 办 公 室 109 虚 拟 旅 游 110未 来 篇 1138. 什 么 是 灵 境 技 术 所 应 追 求 的 长
25、远 目 标 1139. 灵 境 技 术 将 引 起 设 计 制 造 业 的 巨 变 11410. 灵 境 技 术 将 导 致 医 学 革 命 118在 医 学 的 教 学 和 培 训 中 显 示 出 它 的 潜 力 121进 一 步 提 高 医 学 图 象 的 分 辨 率 和 直 观 性 128建 立 “虚 拟 人 体 ” 128产 生 真 实 的 力 量 反 馈 131培 训 系 统 与 实 际 操 作 相 结 合 13211. 灵 境 技 术 将 促 使 遥 作 技 术 的 发 展 132远 距 离 医 疗 132工 作 方 式 发 生 巨 大 变 化 135空 间 活 动 大 大 增 加
26、 13712. 灵 境 技 术 将 使 教 育 培 训 设 施 发 生 质 的 变 化 13813. 灵 境 技 术 将 给 残 疾 人 带 来 福 音 14014. 灵 境 技 术 将 有 效 地 辅 助 人 类 进 行 决 策 和 行 动 14215. 结 束 语 为 了 实 现 这 一 美 好 的 未 来 所 必 须 提 高 的 四 项 关 键 技 术 144提 高 人 在 虚 拟 环 境 中 “身 临 其 境 ”的 沉 浸 感 144为 灵 境 系 统 研 制 更 高 性 能 的 传 感 器 148高 性 能 的 计 算 机 是 实 现 完 美 的 灵 境 系 统 的 基 础 150
27、溯 源 篇从 远 古 时 代 起 , 人 类 为 了 生 存 和 改 善 自 己 的 生 活 条 件 , 就 一 直 致 力 于 对 资 源 的 开 发 和 利 用 。 与 此 同 时 , 人 类 依 靠 传 授 知 识 、 传 递 信 息 把 开 发 和 利 用 资 源 的 经 验 代 代 相 传 , 从 而 逐 渐 地 认 识 到 , 信 息 也 是 一 种 十 分 重 要 的 资 源 。 文 字 是 记 载 和 表 达 信 息 的 一 种 最 重 要 的 形 式 , 我 国 所 发 明 的 印 刷 术 是 对 全 人 类 的 杰 出 贡 献 。 但 是 , 为 了 能 快 捷 和 全 面
28、 地 接 受 知 识 , 人 类 更 希 望 创 建 一 种 能 通 过 自 己 的 各种 感 官 所 感 受 到 的 多 维 化 的 信 息 , 希 望 生 活 在 一 种 绚 丽 多 彩 、 绘 声 绘 色 、 身 临 其 境 、 浮 想 联 翩 的 信 息 环 境 中 。 虽 然 , 只 有 在 计 算 机 和 科 学 技 术 高 度 发 达 的 今 天 才 能 建 成 这 样 的 信 息 环 境 , 但 这 种 以 人 为主 体 的 和 谐 的 信 息 环 境 却 是 人 类 千 百 年 来 所 追 求 的 理 想 , 人 类 曾世 世 代 代 地 为 此 付 出 了 不 懈 的 努
29、力 。31. 即 使 在 遥 远 的 古 代 , 传 递 信 息 也 和 果 腹暖 身 一 样 , 是 人 类 赖 以 生 存 和 进 化 的 基 础根 据 古 生 物 学 家 的 考 证 , 大 约 在 一 万 到 三 万 年 以 前 , 世 界 上 大 多 数 的 种 族 都 在 改 进 着 他 们 的 生 活 方 式 , 开 始 过 定 居 生 活 。 为 了 提 高 生 活 质 量 , 人 们 需 要 获 取 各 种 信 息 , 包 括 狩 猎 技 巧 、 种 子 保 存 、 庄 稼 播 种 、 工 具 制 造 、 草 药 采 集 、 动 物 饲 养 和 其 它 使 人 类 从 迁 徙
30、 流 离 的 生 活 走 向 定 居 生 活 所 需 的 各 种 知 识 。岩 石 是 人 类 最 早 用 来 记 录 和 传 递 信 息 的 媒 介 , 刻 画 在 岩 壁 上的 岩 画 , 记 录 了 从 远 古 的 狩 猎 时 代 到 后 来 的 原 始 部 落 人 类 生 存 活动 的 各 种 信 息 , 可 以 说 是 一 部 有 文 字 前 的 人 类 历 史 。 用 文 字 记 载 的 历 史 , 在 世 界 大 部 分 地 区 只 有 几 百 年 , 个 别 文 明 古 国 也 只 有 几 千 年 。 中 国 是 世 界 上 文 明 发 达 最 早 的 国 家 之 一 , 有
31、文 字 记 载 的 历 史 约 有 4000 年 。 而 岩 画 则 可 能 跨 越 三 、 四 万 年 。 更 使 人 感 到 惊 奇 的 是 , 这 些 史 前 的 岩 画 竟 以 其 相 似 的 艺 术 风 格 、 相 似 的 题 材 内 容 和 大 体 相 似 的 年 代 散 布 在 世 界 各 大 洲 。旧 石 器 时 代 的 岩 画 是 以 洞 穴 壁 画 为 主 , 最 早 的 可 能 距 今 已 有三 万 余 年 。 这 些 岩 画 都 是 制 作 在 不 见 阳 光 的 洞 穴 深 处 , 作 品 完 全 处 于 黑 暗 之 中 。 到 中 石 器 时 代 以 后 , 制 作
32、 在 崖 壁 隐 蔽 处 的 岩 画 就 多 起 来 了 , 在 我 国 广 大 地 区 都 有 大 量 发 现 , 在 法 国 、 西 班 牙 和 澳 洲 等 地 也 有 许 多 著 名 的 岩 画 。 这 些 岩 画 都 能 巧 妙 地 利 用 岩 石 表 面 的 自 然 形 态 , 利 用 岩 石 的 自 然 凹 凸 、 窿 陷 、 裂 缝 等 以 最 简 炼 的 手 法 表 达 出 延 传 给 后 代 的 信 息 。为 了 把 这 些 通 过 终 生 体 验 凝 聚 而 成 的 信 息 只 延 传 给 自 己 的 部 落 , 以 及 营 造 出 这 是 天 授 神 传 的 气 氛 ,
33、有 些 旧 石 器 时 代 岩 画 的 洞 穴 入 口 处 都 很 小 , 但 整 个 洞 穴 的 长 度 竟 可 达 数 十 公 里 。 在 某 些 地 段 , 宽 度 可 达 数 十 米 , 像 是 一 座 大 厅 连 接 着 一 座 大 厅 , 往 往 要 历 经 数 小4时 的 爬 行 , 通 过 完 全 黑 暗 的 、 迷 宫 般 的 曲 折 通 道 , 才 能 来 到 壮 观 的 洞 穴 壁 画 的 面 前 。 有 些 壁 画 还 巧 妙 地 利 用 了 岩 石 与 周 围 环 境 的 关 系 , 使 岩 画 具 有 一 定 的 三 维 特 征 。 如 果 光 线 合 适 , 有
34、一 些 画 似 乎 还 可 以 在 暗 处 浮 动 。当 人 们 衣 食 的 丰 俭 主 要 依 赖 于 猎 物 的 多 少 时 , 延 传 给 后 代 的最 重 要 的 信 息 也 就 莫 过 于 狩 猎 了 。 因 此 , 狩 猎 就 成 为 岩 画 中 最 常 见 的 题 材 。 例 如 , 在 法 国 和 西 班 牙 洞 穴 中 的 跃 牛 图 ( 图 1-1) 和 野 猪 图 ( 图 1-2) 都 是 与 当 时 的 狩 猎 和 驯 养 有 关 的 信 息 。 无 独 有 偶 , 在 我 国 宁 夏 贺 兰 山 也 发 现 一 幅 “巨 牛 图 ”, 是 在 40 多 米 高 的 山
35、 顶 上 刻 画 出 一 头 真 牛 一 般 大 小 的 巨 牛 , 长 2. 01 米 , 高 1. 01 米 , 用 三 条 线 刻 划出 巨 牛 的 轮 廓 ( 图 1-3) 。 它 与 欧 洲 的 跃 牛 图 和 野 猪 图 , 在 题 材 和 风 格 上 都 有 许 多 相 似 之 处 。在 我 国 的 阿 尔 泰 山 、 天 山 、 昆 仑 山 、 阴 山 、 祁 连 山 、 喜 马 拉 雅 山 以 及 横 断 山 脉 等 地 都 发 现 了 大 量 的 岩 画 。 这 些 史 前 岩 画 的 创 作 时 间 距 今 约 10000 年 至 3000 年 , 包 括 新 石 器 时
36、 代 的 早 、 中 、 晚 各 个 时 期 , 或 许 还 要 更 早 一 些 。 由 于 当 时 人 们 是 以 狩 猎 和 采 集 为 生 的 , 所 以 作 品 以 动 物 和 狩 猎 场 面 居 多 , 还 有 舞 蹈 和 人 面 像 等 。 岩 画 描 述 出 猎 人 们 向 猎 物 射 击 、 跟 踪 野 兽 的 踪 迹 、 收 藏 猎 物 、 猎 人 被 激 怒 的 野 兽 追 逐 的 情 景 。 这 些 作 品 从 不 同 的 角 度 , 生 动 自 然 地 反 映 出 当 时 的 狩 猎 生 活 。 内 蒙 古 阴 山 地 区 有 一 幅 四 人 围 猎 的 岩 画 ( 图
37、 1-4) , 猎 人 们 各 自 手 持 弓 箭 , 其 中 三 人 站 一 方 , 另 一 人 站 在 对 面 , 被 围 住 的 一群 野 山 羊 都 朝 着 一 个 方 向 奔 跑 , 烘 托 出 热 烈 而 紧 张 的 围 猎 气 氛 。 描 写 围 猎 的 岩 画 , 多 把 猎 人 布 置 成 扇 形 , 这 大 约 是 当 时 最 佳 的 围 猎 方 式 了 。 这 种 岩 画 既 是 狩 猎 生 活 的 真 实 写 照 , 也 起 到 了 传 授 狩 猎 阵 法 的 作 用 。 这 与 在 欧 洲 发 现 的 狩 猎 图 ( 图 1-5) 有 着 异 曲 同 工 之 妙 。甘
38、 肃 大 地 湾 还 发 现 了 一 幅 5000 年 前 的 地 画 , 该 画 位 于 火 塘 边 供 奉 祭 祀 的 地 方 。 画 上 共 有 三 个 人 物 , 其 中 一 人 已 残 损 , 其 余 二 人 右 手 执 棍 棒 , 左 手 上 举 作 远 眺 状 , 以 寻 觅 野 兽 的 踪 迹 。 这 两 个 猎 人5图 1-1 法 国 洞 穴 中 的 跃 牛 图6图 1-2 西 班 牙 洞 穴 中 的 野 猪 图图 1-3 中 国 宁 夏 的 巨 牛 图的 前 方 画 有 一 长 方 形 陷 井 , 已 有 两 头 野 兽 落 入 井 中 , 生 动 地 描 写 了 在 狩
39、猎 时 野 兽 落 入 陷 井 的 场 面 。7图 1-4 中 国 内 蒙 古 阴 山 的 围 猎 图随 着 新 石 器 时 代 的 到 来 , 逐 渐 出 现 了 传 递 与 放 牧 有 关 信 息 的岩 画 。 如 我 国 天 山 南 部 的 库 鲁 克 塔 格 岩 刻 “牧 马 图 ”( 图 1-6) , 一 个 牧 人 赶 着 一 群 马 匹 向 山 坡 走 去 , 坡 上 是 两 棵 枝 叶 繁 茂 的 大 树 , 树 后 是 太 阳 在 放 射 出 光 辉 , 洋 溢 着 诗 情 画 意 。随 着 农 业 社 会 的 到 来 , 在 我 国 的 岩 画 和 世 界 其 他 地 区
40、的 洞 穴画 中 也 就 出 现 了 传 递 农 作 信 息 的 佳 品 , 有 些 是 表 现 植 物 群 组 成 的8图 1-5 西 班 牙 洞 穴 中 的 狩 猎 图地 面 , 有 些 是 描 述 耕 种 谷 物 的 准 确 时 间 , 有 些 是 说 明 在 谷 物 的 旁 边 必 须 种 豆 类 以 保 持 土 壤 的 肥 沃 。总 之 , 由 于 洞 穴 、 地 穴 、 岩 边 和 火 塘 是 古 代 人 举 行 庆 典 和 祭 祀 的 地 点 , 也 就 成 为 传 授 各 种 要 领 和 秘 诀 的 场 所 了 。 每 当 人 们 来 到 这 些 洞 穴 、 地 穴 、 暗 室
41、 或 火 塘 边 举 行 祭 祀 和 庆 典 时 , 他 们 感 到 画 面 在 他 们 面 前 的 空 间 浮 动 , 祖 先 的 神 韵 、 狩 猎 的 场 景 、 放 牧 的 畜 群 、 耕 作9图 1-6 中 国 新 疆 的 牧 马 图的 秘 诀 等 等 , 似 乎 都 跳 出 黑 暗 、 生 龙 活 虎 地 充 满 着 他 们 的 视 野 和 幻 觉 , 得 到 一 种 身 临 其 境 的 感 受 , 人 们 在 这 种 环 境 中 不 只 是 能 够 较 好 地 接 受 先 辈 传 递 下 来 的 信 息 , 也 根 据 自 己 的 体 验 , 去 刻 画 新 的 画 面 , 增
42、添 新 的 信 息 , 代 代 相 传 。随 着 人 类 社 会 的 进 步 和 工 艺 技 术 的 提 高 , 绘 制 在 彩 陶 器 皿 上的 图 案 不 只 是 作 为 美 化 生 活 的 艺 术 , 也 是 传 递 信 息 的 生 动 形 式 了 。 如 我 国 已 发 现 的 一 只 橙 红 色 的 大 陶 盆 ( 图 1-7) , 是 六 千 年 前 的 制品 。 盆 里 伏 着 两 只 墨 绘 的 大 蛙 和 游 动 着 两 组 小 鱼 , 形 态 生 动 。 青 海 发 现 了 两 件 五 千 年 前 的 舞 蹈 纹 彩 陶 盆 , 一 件 是 围 绕 盆 壁 分 布 着 三组
43、 手 拉 手 跳 舞 的 女 性 ( 图 1-8) , 另 一 件 为 两 组 舞 蹈 人 像 , 可 能 是 象征 着 以 狩 猎 为 主 的 氏 族 群 舞 场 面 , 像 是 在 向 神 灵 祈 求 丰 盛 的 猎 物和 狩 猎 后 的 欢 乐 场 面 。 这 些 表 现 舞 蹈 的 图 案 都 是 安 排 在 陶 盆 内 壁 上 侧 的 , 如 果 盆 里 盛 上 清 水 , 舞 蹈 者 的 倒 影 就 会 映 现 在 水 中 , 就 如 欢 乐 的 人 群 的 倒 影 映 现 在 池 水 的 波 纹 中 , 这 确 是 一 项 别 具 匠 心 的艺 术 创 作 , 五 千 年 的 岁
44、 月 消 逝 了 , 但 是 这 件 原 始 艺 术 品 仍 旧 给 后 人 以 身 临 其 境 的 艺 术 享 受 。我 们 可 以 得 到 这 样 的 认 识 : 即 使 在 遥 远 的 古 代 , 传 递 信 息 也 和10图 1-7 中 国 陕 西 的 彩 陶 盆图 1-8 中 国 青 海 的 舞 蹈 纹 彩 陶 盆果 腹 暖 身 一 样 , 是 人 类 赖 以 生 存 和 进 化 的 的 基 础 。2. 从 岩 画 传 意 到 文 字 记 述岩 画 陶 绘 虽 然 生 动 , 结 绳 记 事 虽 然 简 单 , 但 总 难 详 尽 地 传 意 。11随 着 语 言 的 形 成 , 口
45、 头 传 播 信 息 起 着 弥 补 的 作 用 , 但 又 难 以 准 确 。 由 于 文 字 的 出 现 , 使 得 文 字 记 载 由 补 充 口 头 传 说 到 最 终 完 全 取 代了 口 头 传 播 的 信 息 。 但 最 初 所 有 的 文 字 记 载 都 是 靠 手 工 抄 写 流 传 的 。 抄 写 一 本 书 需 要 很 长 的 时 间 , 要 付 出 艰 巨 的 劳 动 , 而 且 在 抄 写 的 过 程 中 极 易 出 错 , 造 成 各 种 抄 写 本 之 间 的 不 一 致 。 因 为 书 籍 的 复 制 非 常 困 难 和 缓 慢 , 以 至 于 使 文 字 记
46、载 和 它 所 携 带 的 知 识 还 只 是局 限 在 一 小 部 分 人 当 中 , 如 官 吏 、 政 治 家 、 教 会 等 , 知 识 只 能 在 少 数 人 中 间 得 到 传 播 。我 国 于 公 元 7 世 纪 发 明 了 雕 版 印 刷 , 到 公 元 1040 年 毕 升 又 发 明 了 活 字 印 刷 术 。 开 始 时 是 用 胶 泥 做 活 字 , 以 后 还 先 后 用 锡 、 铜 、 铅 等 金 属 材 料 做 成 活 字 。 我 国 元 朝 的 著 名 学 者 王 桢 系 统 地 发 展 了 用 木 活 字 印 刷 书 籍 的 方 法 , 此 后 , 我 国 先
47、 进 的 印 刷 术 传 向 了 欧 洲 , 这 是 我 国 对 世 界 文 明 的 重 大 贡 献 。 14 世 纪 末 , 欧 洲 开 始 出 现 雕 版 印刷 品 。 德 国 金 匠 谷 登 堡 ( J . Gutenber g) 于 1455 年 发 明 了 印 刷 机 , 用 金 属 活 字 排 印 圣 经 。 这 是 西 方 最 早 使 用 活 字 印 刷 术 的 人 , 但 比 中 国 毕 升 的 活 字 印 刷 已 晚 了 400 多 年 。3. 中 国 不 仅 发 明 了 印 刷 术 , 也 率 先 为 信 息 的多 维 表 达 方 式 做 出 了 贡 献印 刷 术 的 发
48、明 意 味 着 书 籍 可 以 大 量 生 产 了 , 书 籍 和 它 所 携 带的 信 息 不 再 局 限 在 一 小 部 分 人 当 中 , 研 究 知 识 的 权 力 也 已 不 再 局限 于 特 殊 的 人 群 、 地 点 和 时 间 , 信 息 有 可 能 被 众 人 所 共 享 了 。 读 者 在 阅 读 书 籍 时 , 可 以 随 着 作 者 的 描 述 发 挥 自 己 的 想 象 能 力 , 重 现 生 动 的 画 面 , 沉 浸 在 色 彩 缤 纷 的 想 象 之 中 。 但 这 种 生 动 的 体 验 是 受 读 者 本 人 知 识 等 因 素 所 局 限 的 , 影 响
49、了 与 他 人 共 享 。 因 此 , 人 们 逐 渐 不 满 足 于 仅 仅 用 单 一 的 文 字 形 式 表 达 信 息 ( 或 称 为 信 息 的 单 维 表达 方 式 ) 了 , 而 追 求 更 直 观 、 更 生 动 、 更 绘 声 绘 色 、 更 具 有 临 场 感 和12参 与 感 的 多 维 化 信 息 表 达 方 式 了 。秦 始 皇 陵 兵 马 俑 创 建 的 军 事 模 拟 环 境秦 始 皇 陵 中 用 兵 马 俑 模 拟 御 林 军 的 阵 容 已 达 可 以 乱 真 的 地 步 了 , 它 是 一 个 传 授 信 息 、 重 现 古 代 习 兵 演 阵 的 军 事 模 拟 系 统 。 当 我 们 置 身 其 中 时 , 无 人 不 为 它 的 雄 伟 庄 严 所 震 憾 , 我 们 所 感 受 到 的 信 息 又 岂 是 若 干 本 书 刊 所 能 比 拟 的 !目 前 已 发 现 的 秦 始 皇 陵 的 兵
