1.1.2 元宇宙简史
早在1929年，埃德温·林克（Edwin Link）发明了飞行模拟器（见图1-2），它可使乘坐者获得与驾驶真实飞机一样的体验。
图1-2 最早的飞行模拟器
（来源：britannica官网）
随着信息技术，特别是计算机图形技术的发展，这种模拟器又发展为大屏幕显示器和全景式情景产生器。1956年，在全息电影的启发下，研究者开发出多通道仿真体验系统Sensorama，这被很多人看作最早的VR系统之一，但在当时Sensorama的交互性还较差。1965年，“计算机图形学之父”伊万·萨瑟兰（Ivan Sutherland）发表论文“The Ultimate Display”，提出感觉真实、交互真实的人机协作新理论，描述了一种把计算机屏幕作为观察虚拟世界窗口的设想，这被看作研究VR技术的开端。1966年，美国麻省理工学院林肯实验室（MIT Lincoln Laboratory）在海军科研办公室的资助下，研制出第一款头盔式显示器（见图1-3）。
图1-3 第一款头盔式显示器
（来源：AFIPS联合计算机会议档案）
1967年，美国北卡罗来纳州立大学探讨“力反馈”（Force Feedback）装置。该装置可以将物理压力通过接口传递给用户，从而获得一种来自计算机的“力”的感受。1968年，伊万·萨瑟兰开发出了第一套AR系统，同时也是第一套VR系统。这套系统使用一个光学透视头戴式显示器（视觉显示装置），同时配有两个头部位置和姿态追踪仪（位置检测装置），一个是机械式，另一个是超声波式，从而奠定了三维立体显示技术的基础。
20世纪80年代，美国计算机教授弗诺·文奇（Vernor Vinge）在科幻小说《真名实姓》中幻想出一个细节惊人的新世界：人们能够通过脑机接口“登录”这个世界，按照自己的喜好幻化成不同的形象以获得真实的感官体验。1983年，美国研究者发明了检测手部位置和姿态的数据手套，同年美国军方制订并实施了虚拟战场系统计划。1984年，美国国家航空航天局（NASA）埃姆斯研究中心虚拟行星探测实验室开发出用于火星探测的虚拟环境视觉显示器，并将探测器发回地面的数据输入计算机，构造了火星表面的三维虚拟环境。1987年，VPL公司以实现虚拟空间中新的通信技术为目的，对虚拟现实的各构成技术进行开发研究，并于1989年提出“Virtual Reality”，即虚拟现实，也就是今天我们熟悉的VR。
1990年，美国达拉斯市召开的计算机图形学国际会议上，首次用3个构成技术对VR进行了定义：三维计算机图形学技术、采用多功能传感器的交互式接口技术，以及高清晰度显示技术。同年，我国“火箭之父”钱学森先生在写给汪成为院士的信中提到，“Virtual Reality”的中文译名可以是“人为景境”或“灵境”，并表示他“特别喜欢‘灵境’，中国味特浓”（见图1-4）。
1991年，日本游戏公司世嘉开始在家用VR头显上开发“虚拟现实” （Virtua VR，后来更名为世嘉VR）。1992年，科幻小说家尼尔·斯蒂芬森在科幻小说《雪崩》中首次提出“超元域”概念，他在小说中描绘了一个超现实主义的数字空间，被地理空间阻隔的人们可通过各自的化身相互交往，还可随意支配自己的收入。同年，美国波音公司的研究人员在论文[1]中首次使用Augmented Reality（增强现实），并认为该技术将计算机呈现的元素覆盖或融合在真实世界中。这一年，还有两个早期的AR原型系统：Virtual fixtures虚拟帮助系统[2]和KARMA机械师修理帮助系统，由美国空军和哥伦比亚大学的研究人员分别提出。1994年，艺术家朱莉·马丁（Julie Martin）创作了一场表演，名叫赛博空间之舞（Dancing in Cyberspace）。舞者作为现实存在，可以与投影在舞台上的虚拟内容进行交互，在虚拟环境和物体之间翩翩起舞。这是对AR概念非常好的诠释，也成为世界上第一部AR的戏剧作品。
[1] Thomas P C, David W M. Augmented reality: an application of heads-up display technology to manual manufacturing processes [C]. Proceedings of the Twenty-Fifth Hawaii International Conference on System Sciences, 1992, 2: 659-669.
[2] Louis B.Virtual fixtures as tools to enhance operator performance in telepresence environments [C]. Proceedings of SPIE 2057, Telemanipulator Technology and Space Telerobotics, 1993, 2057: 10-21.
图1-4 钱学森1990年、1993年写给汪成为的信
（来源：钱学森图书馆）
到20世纪末，VR技术已应用于影视娱乐、服装设计、旅游、教育、规划、工程设计、远程会议、医疗手术、战争模拟等众多领域。美国波音公司在777新型客机的设计中，就将VR应用于模拟风洞实验。美国北卡罗莱纳州立大学研制出一套VR眼镜，只要将它接上超声扫描仪，便可看到孕妇腹内胎儿的情况。日本NEC公司把VR技术应用于日常服饰设计中，这样既美观又兼顾了VR的设计要求。然而，当时依旧高昂的硬件成本阻碍了VR技术的大规模商业普及。
进入21世纪，2004年日本奈良先端科学技术研究生院（NAIST）研究小组开发出一种嗅觉模拟器，只要将虚拟空间里的水果放在鼻尖上一闻，该模拟器就会释放出水果的香味，这是VR技术在嗅觉研究领域的一项重要突破；2012年4月，谷歌（Google）公司发布一款“拓展现实”眼镜；2014年，脸书（现Meta）以20亿美元收购Oculus公司，标志着VR开始普及化和商业化，VR技术从之前主要由学术研究和产业驱动，快速转变为由大众需求和泛行业应用驱动；2015年，获得谷歌公司注资5亿多美元的Magic Leap公司，高调宣布研发AR新技术；Roblox公司宣布用户可以在平台上设计自己的VR世界，并于2021年3月在纽交所上市，成为元宇宙上市第一股；2023年，苹果公司推出Apple Vision Pro，兼有AR和VR技术，能将数字世界融入真实世界，实现增强现实。