如果说电视和电话是让我们触及远方事物的技术，那么虚拟现实（VR）则是一种让我们体验并不存在的虚拟空间的技术。通常，用户通过类似护目镜的头戴式显示器与虚拟空间连接，主要通过视觉和听觉来感受这一虚拟世界。然而，近年来，随着4D影院的兴起，体验不仅限于图像和声音，还加入了动作、气味、风和水等元素，进一步增强了沉浸感。瑞典的爱立信公司发布了一份研究报告，预计到2030年，将实现与视觉、听觉、味觉、嗅觉和触觉联动的技术。柳田康幸教授接受了采访，为我们讲解让虚拟世界更具现实感的新VR技术。
控制气味，营造身临其境的“氛围”
1968年，美国的伊万·萨瑟兰开发了世界上首台头戴式显示器，自此，全球各大研究机构纷纷开始研究虚拟现实（VR）技术。如今，能够提供视听体验的VR技术已经实现产业化。展望未来，除了硬件的发展，软件和内容的重要性也将愈加突出。
此外，关于VR的研究，早已扩展到两种感官体验：一是力反馈，使我们能够感知重量和压力；二是触觉反馈，让我们的皮肤感受到物体表面“光滑”或“粗糙”的质感。
然而，尽管取得了这些进展，我们仍无法真正体验到身临其境的“氛围”，还停留在如同穿着宇航服体验虚拟世界。因此，我认为气味在营造沉浸感方面至关重要，因此开始了对嗅觉VR的研究。
气味研究的难点在于，目前仍无法有效合成各种气味。在视觉方面，人类有三种感知红、蓝、黄光的视锥细胞，通过调整光波长的平衡可以再现任何颜色。
然而，在嗅觉方面，据称人类有大约400种嗅觉受体，每种受体能够对多种气味分子产生反应。这种复杂性使得目前制造出“能够生成任意气味”的设备还十分困难。不过，随着嗅觉感知机制研究的快速推进，未来可能会找到一种高效的气味编码方法，从而实现能够广泛应用的气味模拟技术。
作为一名“虚拟现实专家”，我的研究并不集中于气味合成，而是致力于研究“如何在时间和空间上精确控制气味”。气味的呈现方式有很多种，比如将气味发生器附加到头戴式显示器上，这是一种传统方法；也可以像主题公园中的一些设施那样，在播放视频时释放气味，并通过气味生成装置和大型换气扇将气味快速激活。
与此不同，我的研究方向是如何高效地将最少量的气味精准传送到鼻尖。我希望实现一种无需佩戴设备且不依赖大型设施的气味传递方式，能够在短时间内仅在局部区域释放气味。为实现这一目标，我考虑使用“空气炮”技术。空气炮以前多用于理科实验室，很多人可能见过用空气炮以极高速度射出空气团的情景。我正在研究是否可以利用这一技术，在室内精准传递气味至某个特定的人那里。
突破时间与空间的限制，提供不同世界的体验
我认为，VR与气味的结合拥有多种应用场景。例如，它可以作为一种广告手段。试想一下，鳗鱼饭店散发的诱人烟雾本身就是一种广告，通过烧烤的香味吸引路过的人们进入餐馆。未来，我们或许可以为每个路人定制类似的体验。在购物中心的走道上，传感器可以识别路人的属性，并悄无声息地为他们提供相应的气味，这样的应用已经不再遥远。
目前，目前我也在尝试将气味生成装置添加到智能手机上。尽管这项技术尚不能泛应用，但随着经验的积累和技术的推进，它的应用迟早会被攻克。
将VR扩展到五种感官是我研究的一个重要目标。我希望在研究中探讨“视觉”、“听觉”、“触觉”、“嗅觉”和“味觉”之间的相互作用。作为城市居民，我们越来越多地依赖电子媒体获取信息，亲身体验的机会越来越少。虽然VR本质上也是一种电子媒体，但我的目标是研发出一种不受时间和空间限制的多感官体验技术，而不仅仅局限于视听感官的传递。
【采访日期】2021年4月14日