由於數位科技的進步，有關虛擬（virtuality）或模擬（simulation）技術都得以突飛猛進，兩者都得利用大量的運算工具與材料訊息，甚至必須與實境做感測連結，來達到虛擬或模擬的目地。未來會有越來越多事物需透過這些虛擬/模擬平台來完成，如此構成的環境是什麼呢？與過去的環境又有何不同？我們應該以什麼樣的世界觀來看待它？

基本定義與本質

虛擬與模擬都會產生新的境相，有些可能是實物的，有些可能是數值符號的，有些可能是暫時狀態的，總歸來講包括各種「有表色」或「無表色」的東西。（有表色如實體的水，無表色則是「水」這個文字或符號H₂O等等）經由虛擬或模擬產生的新東西就是一種界觀（空間），最後當然會與自然界融合在一起，成為我們生活的一部分。

至於虛擬與模擬的差別則在於時間的運作上，定義與應用當然就有所不同。虛擬的定義是以虛擬過去的事物為主，例如一張照片，它拍攝的實境當然就是過去的事物，然後把它虛擬出來到目前應用，又例如我們照鏡子，鏡中的影像也是虛擬出來的結果，看似即時顯現，但還是會有幾奈秒的時間差。

至於模擬則是以模擬未來的事物為主，這些事物雖然尚未發生，但為了瞭解將來各種因素可能產生的現象，現在透過模擬的方式來預做準備或防患。例如利用力學運算來模擬強烈颱風來襲時道路遭受破壞的狀況，又例如應用AI影像處理來模擬一個20歲青年，未來60歲時可能的模樣。

不論虛擬與模擬都會在一個時間軸上來運作，考慮的因素越多，重重疊疊的事物就越多，運算處理的複雜度也就越高。但從外部來看，這些都處在同一空間下的現在或目前，既不是過去也不是未來，就好像看一部電影一樣，影像、聲音、字幕重重疊疊都在一個時間軸上，但在一個隨身碟裡只是一個MP4檔案，這就是虛擬與模擬的世觀（時間）。

圖一 : 虛擬物件重重疊疊在一個時間軸上，有如一部電影。( source：movavi.com )

一切都是虛擬的結果

數位虛擬的事物已經存在我們生活周遭，而且漸漸成為主流，不只是看視訊、聽音樂、玩遊戲等，虛擬的遠程教學、社群互動、線上協作、自動控制等等也越來越方便成熟，甚至是一個物品或元件也設計儲存在一個虛擬空間中，既容易整合應用，也方便運送傳遞。

其實，虛擬就是實體，只是以種種不同形式而存在，數位虛擬是一種形式，類比虛擬也是一種形式，例如傳統廣播電台是以類比訊號發射無線電波，遠端收音機再把它虛擬放大出來收聽。當然，所有自然界實體也都散發著各種類比訊號，從原子到物質、從細胞到生命體，再到彼此的連結互動，一層又一層都是虛擬實境的結果。

虛擬的層次與標準

虛擬的事物大體上有三個層次與標準，第一個層次是訊號本身所代表的意義，例如水的實體是一種訊號，光的實體也是一種訊號，但水、光等的代表文字又是另一種訊號，不同訊號本身的功能與作用也會有所差別。

第二個層次是訊號經過處理或演算之後的轉化，訊號通常都要有介面來傳遞，不同的介面會轉變成不同的效果，特別是在數位訊號處理上更明顯且變化多端，有時候處理為影像、文字來呈現，有時候又轉成聲音來播送，有時候又輸出成一種自動控制的動作。類比訊號也一樣，經過介面處理後，可能被放大，可能被扭曲，也可能轉化成不同的形式。

第三個層次是透過介面傳遞後，會產生一個暫時穩定的境界相，這個「現相」會存在多久不一定，當來源實體的訊號改變了，這個虛擬境界也會跟著變；當處理或演算方法改變了，境界相也會有所改變；當與其它虛擬事物互動時，此一境界相可能維持它的主體性，也可能是其它主體的訊號之一，但最後都會產生一個新的境相。

以上三個層次，我們用一個簡單的比喻來說明：例如一個人照鏡子，那個人就是實體訊號，透過鏡子此一介面，呈現那個人頭部的影像，這個影像就是一種虛擬實境，當那個人微笑時，鏡相就會跟著微笑，這個暫時穩定的現相，其實又是另一個第一層的實體訊號。又例如介面不同，用自然光看人體是一個樣，用紅外線光看到的人又是另一個樣。

圖二 : 虛擬的層次有如一個人照鏡子，有原體、介面與新現相。 ( source：pixabay.com )

應用虛擬平台來解決問題

虛擬實境有甚麼用處？它到底是真實的還是虛假的？這就好像在爭辯鏡子裡的世界是真的還是假的？試問在鏡子前微笑的人如果是真的，那麼鏡子裡微笑的頭像當然也是真的。當我們利用鏡子作為虛擬工具時，就可以解決許多問題，例如面對鏡子來整頓儀容、用後照鏡來輔助駕駛等等。

同樣的，一個以EDA工具開發的電子元件，它就可用SIP（矽智財）為形式存在的虛擬元件來加以應用，這種虛擬元件既方便流通傳遞、也可以交易買賣，又能夠在同一標準介面下的EDA設計平台來重新整合。

未來，隨著數位工具及相關資源越來越豐富齊全之後，種種跨領域、跨時空的東西，都可以在一個虛擬平台來協作完成。所產生的虛擬物件，在還沒有輸出成實體功能產品時，則可以事先作模擬運作的測試，也可以與其它虛擬物件整合成新東西，方便業者先做好相容性、可行性與功能性的實驗。

圖三 : 電子設計自動化的虛擬整合平台( source：wikipedia.org )

應用模擬系統來決策事物

從模擬廣義的角度來看，這個世界一切也都是模擬的狀態，虛擬物件雖然已是一種「現相」，但也是暫時模擬演算出來的結果。前面已經說過，模擬與虛擬的主要差別就是一個是虛擬過去，一個是模擬未來，所以兩者目標並不相同，模擬系統平台通常會設計一些參數選擇，透過條件係數或參數改變，則可作為虛擬物件設計者決策的參考。

由於數位運算資源越來越強大，未來可模擬的事物也越來越多。但要知道，不管如何算計，永遠也都只是模擬，永遠也都測不準，永遠也有未考慮到的內在或外在因素。根據這樣的原理，所以每個產品的容錯、安全性與可調整性的設計，才是不可或缺的要素。簡單如模擬一個人有1000元，每天吃飯要花100元，幾天後那個人錢會花光？或幾天後那個人會挨餓？事情恐怕不會如此單純發展吧。複雜如兩軍交戰，各有兵力、武器多寡，模擬幾天內誰勝誰敗，也只是紙上談兵，僅供參考罷了。

如果把虛擬與模擬放在同一個時間軸上來運作，將來或許可以成為動態的應用平台，也就是說透過參數或條件的改變，隨時都有可能產生不同的結果，這就真的像實際自然的世界，也像量子現像的糾纏與疊加態，有著無限的可能。例如看一部電影，將來也許根據觀看者的想法或客觀條件，用數位虛擬與模擬的方式，來演繹出不同的情節與結局。

結語

世界本來就是虛擬與模擬的狀態或結果，勉強要劃分的話，只能說一種是自然現象，一種是人為操作，但終究也會互動融合在一起成為一個新世界。未來數位虛擬或模擬的事物，或許會逼真到有如巧奪天工，但不可諱言地，這些都不是事物的本來面目，不過我們可以透過虛擬平台來解決許多問題，也可以透過模擬系統來探索未來。希臘哲人畢達哥拉斯說：「凡物皆數」，所以更重要的是每個人隨時要心裡有數，才能應付這個越來越複雜的世界。