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VR+AR:跨越虚拟与现实的藩篱

日期:2016-05-19 【 来源 : 新民周刊 】 阅读数:0
阅读提示:想想看,能和贝克汉姆、蕾哈娜、碧昂斯等国际巨星共坐一排欣赏球赛,那将是一件多么激动人心的事情啊。更何况,人家可是花3000美元购买的内场票,而你可能不需要花一毛钱哦。
记者|陈 冰
 
      在CES Aisa 2016的展会现场,VR产业形成了井喷式的发展,除了被大众所熟知的Oculus、HTC Vive以及PSVR等家喻户晓的头显外,众多国内的VR头显设备在本次展会上纷纷亮相,展现出了国内VR领域技术的迅速发展。
  所有人都知道,2016年是VR元年,而CES Aisa正是一个让国内VR行业加速的引爆点,从最原始形态的PC机VR头显,到可以匹配手机一起使用的手机VR盒子,以及手机芯片与头显直接整合在一起的VR一体机。这些产品的争相出现,都印证了国内VR产业火爆的事实。
  处在风口浪尖的VR、AR产业,仅仅在过去12个月就吸引了全球17亿美元的投资,而今年一季度更是吸引了12亿美元的投资,是去年同期的25倍。高盛发布报告称,未来5年,全球VR和AR的市场规模将达到5000亿美元!
  未来,VR很可能成为人手一部的设备,甚至是未来人类主要的通信、传播、娱乐设备之一。不过眼下,除了游戏迷和科技尝鲜者,更多的人会问,我为什么要买VR?这个问题如同iPhone刚刚面世的时候,被问为什么要买智能手机一样。目前,在硬件、软件和内容制作上都存在诸多不足的VR,并没有创造出真正的需求,但是作为新兴的科技产品,VR被一致认为属于互联网及智能手机后最大的爆点。所以,还是让我们来聊聊VR和AR。
  
什么是VR,什么是AR?
 
  Virtual Reality(虚拟现实,简称VR):VR技术是在计算机上生成一个三维空间,并利用这个空间提供给使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的虚拟,让使用者仿佛身临其境一般。简单来讲,VR是通过虚拟一个不同于现实的环境,并让你的大脑信以为真。VR设备往往需要配合头部和动作捕捉,主机端通常需要摄像头配件,来捕捉显示器或是体感手柄动作。
  关于这项技术的最新应用,来自谷歌发布的一款基于HTC Vive 头盔的VR绘画应用“Tilt Brush”。简单点说,这就是一款VR版的PS。不需要画笔与颜料,只凭在空气中“手舞足蹈”,就能创作出任何你想创作的东西——三维立体画、汽车模型、服装设计……当然,前提是你得戴上头盔。
  一位电影制作人Derek Westerman日前进行了一项挑战,那就是连续佩戴HTC Vive长达25小时2分钟,在虚拟世界中创作。
  在这打破吉尼斯世界纪录的25小时内,由助手给他喂食、指引他如厕。最后几个小时,由于佩戴产生的眩晕感,让他一直在呕吐,甚至出现昏迷状况。回到现实后,Westerman表示:“看现实世界都有VR的感觉,已经分不清楚现实和虚拟了。”有点讽刺的是,在挑战结束后,助手检索了Westerman的全部创作,并没发现任何有明确意义、可以称为“作品”的东西。不过,这仍然不能抹杀这支传说中的魔法棒赋予现实世界的魔性,只要看看网友们脑洞大开的各种创作,你就不得不感慨,虚拟现实实在太精彩了!
  Augmented Reality(增强现实,简称AR):AR技术是计算机在现实影像上叠加相应的图像技术,利用虚拟世界套入现实世界并与之进行互动,达到“增强”现实的目的。增强现实也可以叫混合现实,在保留现实环境基础上构建数字影像。目前主流设备只有微软HoloLens。
  就技术难度来说,AR增强现实的门槛要高得多,比如环境实时建模、可视角度等,受限制也比较多,微软HoloLens已研发7年,才做到目前水平。而VR虚拟现实已经发展了十几年,并且由于大多数与PC相连,技术实现更可靠,沉浸性也更好。
  如何区别VR和AR?用网友的大白话来说,一个简单的方法就是——VR需要用一个不透明的头戴设备,完成虚拟世界里的沉浸体验,而AR需要清晰的头戴设备,看清真实世界和重叠在上面的信息和图像。
  再简单一点说,VR全都是假的,假的场景,假的元素,一切都是电脑做出来的。AR是半真半假,比如用手机镜头看真实的场景,当看到某一真实元素的时候,触发一个程序,来加强体验——比如看到招贴画,突然发现招贴画上面的人走下来之类。
  
如何玩转VR、AR
 
  如今VR在中国有多火?微鲸VR副总裁许贤在VR产业分析报告中提到,预计2020年,中国VR设备出货量将有820万台,用户量也将超过2500万人,虚拟现实市场将成为不亚于移动互联网的下一个万亿级市场。未来,VR技术将重点应用到娱乐、生活、工作、商业等各种服务场景中,包括游戏、影视、社交、教育、旅游等等。其中,游戏与影视将是VR发展初期最具潜力的两大板块。 
  今年,各大巨头之间的“前哨战”也吸引了业界目光。3月,阿里巴巴成立VR实验室;4月,乐视超级产品发布会上VR成为战略新品;5月,爱奇艺公布其 VR战略……不过,早在2015年,微鲸科技的母公司华人文化便与迪士尼一起投资Jaunt,成为最早进入国际VR顶尖企业的中国投资者,也是国内最早涉足 VR领域的企业之一。
  许贤透露,微鲸即将与灿星展开年度合作计划——即从现在一直到2017年4月31日,微鲸将拥有《盖世音雄》《中国好声音》《了不起的挑战》《蒙面歌王》等几档热门娱乐IP节目的独家VR联合出品合作权益,合作包括节目的现场拍摄、TVC剪辑、节目的VR版权等。此外,还将推出NBA赛事直播——想想看,能和贝克汉姆、蕾哈娜、碧昂斯等国际巨星共坐一排欣赏球赛,那将是一件多么激动人心的事情啊。更何况,人家可是花3000美元购买的内场票,而你可能不需要花一毛钱哦。
  不少业内人士指出,虽然VR产业拥有巨大的市场空间,但设备成本太高、优质内容稀缺,依然是困扰产业发展的瓶颈。
  在本届CES Asia上也有不少VR游戏的试玩。拉弓射箭,分分钟变复仇者联盟中的鹰眼。玩射箭游戏时,体验者戴上VR头盔,立刻感觉置身于一座城堡之上,眼前是不断入侵的奔跑的小人,你只能用虚拟的弓箭射击,身边的观众在三台海信ULED电视上清晰看到激烈的战斗场景,比分结果也会清楚地显示出来。利用OculusDK2头盔、背包式定制主机、游戏枪等设备,你还可以和小伙伴一起并肩作战。
  如果以为只能沉浸在游戏世界里,就大错特错了。展会现场,VR设备不仅让你360度无死角体验新车,还能让你足不出户开着豪车享受速度与激情带来的无尽刺激,放心,绝对安全,不会有警察叔叔来开罚单。当然,如果想飞起来,也不是没有可能,坐在一把带操纵柄的椅子上,立马“带你飞”。想开飞机飞船,也不在话下,小派科技把模拟飞行神器也搬进了场馆——我的同事由于操作过猛,直接酿成了坠机的悲惨后果——呵呵,幸好是虚拟现实,他下机的时候感觉好得很呐。
  不过头戴这种密封的大头盔,感觉还是不怎么爽,虽然头盔已经很轻很轻。这种让VR头显彻底瘦身的设计,很让人心仪——“多哚”的VR眼镜将不用手机,直接通过芯片存储片源,大幅减重。“奥图”的AR酷镜更是接近一款正常的眼镜。而“影创”发布的AR眼镜,是一款3D全息成像、高度支持图像识别与手势操作、可兼容大部分安卓应用的全新产品。通过一个配件,还支持从AR到VR的快速切换。
  VR和AR的最终归宿,都是应用到人们的日常生活当中,带来更加便利的体验。比如1号店推出的“感知型购物”技术,可以根据你的面部扫描效果,把你模拟成真人。在你挑选衣服或化妆品时,你身上的服装、脸上的肤色都会自动更换,达到虚拟试妆、虚拟穿衣等体验效果。这一立足于用户体验的虚拟技术,不仅解决了线上购物无法试用体验的问题,亦可为用户提供与线下相比更丰富的体验商品数量,有望成为未来电子商务重要的发展方向之一。
  不过,目前的技术,还在起步阶段。比如“青研EyeControl眼控VR技术”,是在VR头盔中集成了精密的红外微型摄像装置,高速捕捉眼球的活动,用户可以直接通过眼球运动与虚拟现实进行人机交互,实现眼控游戏、菜单选择、道具选择甚至是眼睛打字、输入密码等操作。比如在打飞机的游戏中选中飞机然后射击。然而,小编体验后的感受是:真的很累,而且不准。
  听过VR、AR眼镜的人,可能没听过MR眼镜——MR是“Mix Reality”的缩写,虚实混合的意思。具体的应用例子大致是这样:
  “戴上MR眼镜,你可以看到房地产沙盘,这个时候是AR。然后你看中了其中一套房子,点击进入后,你会看到房间的布置,这个时候是VR。”
  其实看产品的设计也能够理解,整体是个VR头盔,但前面带两个摄像头,用起来能像眼睛一样看到外面的世界。
  呃,戴完这么多头盔、眼镜,只有一个感觉——眼睛好累。
  实际上,目前没有任何一项虚拟技术可以提供全真浸入式模拟体验,因为它只能作用于我们的两项感官——视觉和听觉,提供的模拟程度是有限的。所以,革命尚未成功,同志仍需努力。
  
链接:为什么虚拟现实设备总让人眩晕?
   
  用户玩完第一人称射击 VR 游戏,脱下头戴显示器觉得天旋地转是常有的事。当然,除了眩晕,有人还会出现其他不适症状,比如疲劳、眼花、恶心等。所有这些症状,统称为“虚拟现实晕动症”。
  有研究表明,在VR中待了超过20分钟后,80%的人都会有虚拟现实晕动症症状。这也就是为什么目前很少有VR应用会将使用时长设置在20分钟以上,因此说虚拟现实晕动症是VR产业发展最大的拦路虎也不为过。
  想知道虚拟现实晕动症产生的原因,首先要理解一个人体构造——前庭系统,以及人体平衡机制。
  日常生活中,起立、坐下、转身、走路等动作都需要维持身体重心的平衡才能完成。平衡是一套复杂且精细的机制,依赖于前庭系统和视觉感官的相互配合。
  前庭系统位于人体的内耳,它和听觉系统的一部分耳蜗一起构成了内耳迷路。其肩负的责任是,感受头部运动,并将其转换成神经系统可以利用的信息。如果人体的前庭系统受到了不良刺激,很容易引发晕动症。
  我们在乘坐汽车、轮船和飞机时,总会感觉到颠簸、摇摆或旋转等各种形式的加速度运动。而前庭系统对加速度运动非常敏感,它将运动信息传递给神经系统,让大脑认为人体是处于运动中的。此时,如果视觉感官没有感受到运动,前庭系统和视觉感官的冲突,就会导致晕动症(Motion Sickness)。
  比如,如果我们在开得不平稳的车上看书、看手机,视觉感官感受到的是静止物体,就很容易晕车。晕船、晕机都是同样道理。
  以上说的都是现实生活中的晕动症,直到 1992 年,伴随着 VR 的一次商业化浪潮(最终失败了),才出现了一个新词“Cybersickness”,专指虚拟现实晕动症。
  虚拟现实晕动症同样是因为前庭系统和视觉感官的冲突。不同的是,晕动症是人体实际运动了,而视觉感官没有感受到。虚拟现实晕动症,则是人体实际没有运动,而视觉感官感受了运动。
  北京理工大学光电学院副研究员翁冬冬教授团队的研究表明,虚拟现实晕动症典型症状为恶心、眼部不适和方向障碍,小型症状更是有 16 项之多,还可能干扰平衡能力、方向感,也有在使用后不相信真实环境的真实性这种情况。
  值得一提的是,不管是晕动症,还是虚拟现实晕动症,都和个体有很大关系,产生的症状也因人而异。因此,同一个 VR 应用,有的用户没有任何不适,有的用户会觉得晕。
  目前很多系统仅仅设计为一个带头部追踪功能的显示器,完全没有手部、脚部的交互,这使得人的身体与虚拟内容不能同步运动,很容易导致前庭系统感知与视觉感知不一致,进而引发虚拟现实晕动症。
  除了系统设计本身的原因,硬件性能不足也是导致虚拟现实晕动症的一个重要原因,最明显的表现是延迟。把延迟控制在20毫秒以下,VR头显才算到了及格线。VR内容导致虚拟现实晕动症的原因有很多,常见的有视角、加速度、场景复杂程度和比例等。
 
 
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