回看VR發(fā)展前行路道阻且長(zhǎng),VR面臨的技術(shù)瓶頸

最近在VR界很流行的一句話：“你低估了VR的潛力，就像以前的人低估計(jì)算機(jī)的普及速度一樣”。前段時(shí)間一部腦洞大開的科幻巨制電影《頭號(hào)玩家》刷爆朋友圈，國(guó)內(nèi)外一直有一部分人宣稱《頭號(hào)玩家》有可能“喚醒瞌睡的VR市場(chǎng)”，然而和《頭號(hào)玩家》的票房前景相比，VR 的表現(xiàn)著實(shí)讓人有點(diǎn)失望。

頭號(hào)玩家：“綠洲”必備的幾身行頭

《頭號(hào)玩家》的劇情非常簡(jiǎn)單，沒錯(cuò)，這就是本片的未來，在垃圾堆上茍延殘喘的現(xiàn)實(shí)文明。

玩家可以在其中為所欲為——不管你是想成為克拉克肯特還是咸蛋超人，不管你是想住在大西洋海底還是拉格朗日點(diǎn)，不管你是想伸張正義懲治不法狂徒還是純粹想爽想去殺人，在《綠洲》都能找到滿足欲望的方法途徑。從小說、電影、音樂、游戲到你我能想象到的一切造物，在《綠洲》中都能找到栩栩如生的虛擬現(xiàn)實(shí)重現(xiàn)版本；總之一句話，除了全世界都在混吃等死之外，這個(gè)維系在《綠洲》之上的新文明無(wú)可挑剔。

《綠洲》成功的關(guān)鍵還在于社交模擬系統(tǒng)公司所發(fā)明的兩個(gè)互動(dòng)硬件，他們是進(jìn)入虛擬場(chǎng)景的必須之物：綠洲頭顯和觸覺手套。

無(wú)線VR頭顯

《頭號(hào)玩家》沒有浪費(fèi)大量的時(shí)間來解釋各種設(shè)備的作用，但對(duì)于韋德的頭顯（以及大部分其他角色所使用的頭顯），這看起來就像是一副時(shí)髦的滑雪護(hù)目鏡。輕巧、無(wú)線，無(wú)需任何外部硬件即可運(yùn)行。無(wú)論身在何處，只需戴上這款設(shè)備你馬上就能進(jìn)入名為“綠洲”的虛擬世界。

頭顯僅僅比普通的太陽(yáng)鏡大一點(diǎn)，用無(wú)線的方式和主機(jī)進(jìn)行橋接。而在用戶的視網(wǎng)膜上建立影像的，則是鏡片上對(duì)人類無(wú)害的低能激光陣。這款頭顯的科技含量比當(dāng)時(shí)的同類產(chǎn)品高出了整整幾個(gè)世代，他是視覺仿真技術(shù)的飛躍。

觸覺手套和全身套裝

《頭號(hào)玩家》中的VR用戶都穿著特殊的手套來和虛擬的屏幕進(jìn)行交互，同時(shí)能夠“感知”到虛擬的物品。電影中，只要有足夠的錢還能夠買一套全身的力反饋裝置，讓身體感受到撞擊等更加真實(shí)的感覺。

用戶可以控制他們角色手部的細(xì)微動(dòng)作，和虛擬環(huán)境進(jìn)行一番互動(dòng)，讓一切都栩栩如生……”

X1套裝

真實(shí)的沉浸感，這才是VR游戲玩家所追求的。但現(xiàn)實(shí)是，視覺和聽覺的沉浸感較易實(shí)現(xiàn)，但嗅覺、觸覺等感知沉浸感較難實(shí)現(xiàn)?！额^號(hào)玩家》中的“X1套裝”能給玩家?guī)碛|覺上的真實(shí)感。

影片中有這樣一個(gè)情節(jié)，女主角為解開第二把鑰匙謎題，在VR世界里以一個(gè)摩登女郎的形象邀請(qǐng)男主角來舞廳。當(dāng)女郎貼近男主角時(shí)，穿著體感設(shè)備“X1套裝”的男主角在現(xiàn)實(shí)中也體驗(yàn)到被觸摸的感覺。

這樣的沉浸式體感在現(xiàn)實(shí)中能否獲得？“這需要玩家穿上力反饋背心等體感套裝。”游極虛擬現(xiàn)實(shí)文化傳播有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人楊之恭對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者說，如果做到像電影里那樣，還需較多的傳感器接入全身體感套裝。

男女主在舞池的虛擬形象

這部電影的唯一亮點(diǎn)是原故事中對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)未來發(fā)展和應(yīng)用的暢想，《綠洲》之所以如此引人入勝，原因有三：1. 游戲中所有的景物都是用三維模型來呈現(xiàn)的，游戲中景物的觀感與真實(shí)世界幾乎無(wú)異，登陸游戲的玩家在游戲中也有虛擬的三維立體形象；2. 玩家是第一人稱視角，憑借VR眼鏡擁有全沉浸式的視覺體驗(yàn)，看到的景物隨視角變換，也就是說3D模型是響應(yīng)玩家眼球的移動(dòng)實(shí)時(shí)加載的，玩家在游戲中的部分動(dòng)作還具有真實(shí)的觸感或力反饋，比如在游戲中駕駛汽車或飛船，游戲中玩家的虛擬形象還能同步做出玩家在真實(shí)世界所做的表情和動(dòng)作；3. 這是一個(gè)可以多人實(shí)時(shí)互動(dòng)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

回看VR發(fā)展，前行路道阻且長(zhǎng)

VR很酷，但是它從誕生之日起，就存在著先天不足。重度VR沉浸體驗(yàn)，多由PC提供支持，需要使用線纜連接頭顯和PC。而為了獲得沉浸式體驗(yàn)，用戶不得不蒙上雙眼置身于完全封閉的環(huán)境中，對(duì)周圍一無(wú)所知。束縛感、安全感成為了阻礙人們體驗(yàn)的一道關(guān)卡。

即便使用者對(duì)此無(wú)所畏懼，擺在他們面前的還有另一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)尚未解決的頑疾——眩暈。在VR內(nèi)容體驗(yàn)時(shí)，大腦會(huì)接受眼睛觀看到的VR設(shè)備中的運(yùn)動(dòng)畫面，并指揮身體協(xié)同，但身體實(shí)際是靜止不動(dòng)的。小腦傳遞出錯(cuò)誤信號(hào)保持身體正常運(yùn)轉(zhuǎn)，大腦無(wú)法對(duì)接收的信號(hào)正確處理，會(huì)導(dǎo)致其他器官紊亂。VR內(nèi)容中的移動(dòng)與現(xiàn)實(shí)中的靜止造成的錯(cuò)位，最終會(huì)引發(fā)眩暈和嘔吐。

也是因?yàn)檠灥膯栴}難以解決，為了盡量減少眩暈的出現(xiàn)，人們尋找到了一種妥協(xié)的解決方案——更改游戲中移動(dòng)的模式。在大多數(shù)VR游戲中，往往通過瞬移的方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)——靜止不動(dòng)的人們被傳遞到下一個(gè)起落點(diǎn)上，但這多少是以丟失部分沉浸感為代價(jià)的。

也許是意識(shí)到了PC VR有著太多的束縛，移動(dòng)VR應(yīng)運(yùn)而生，谷歌Cardboard是一大代表。人們只需在手機(jī)中打開VR應(yīng)用，將其塞入VR盒子中即可進(jìn)行體驗(yàn)。不過，手機(jī)高頻使用的特性，顯然并不利于深度沉浸的VR體驗(yàn)，因此VR行業(yè)漸漸衍生出了獨(dú)立的移動(dòng)VR設(shè)備——VR一體機(jī)，使移動(dòng)VR擺脫了對(duì)手機(jī)的依賴。

但是，移動(dòng)VR很難實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行各種游戲、視頻內(nèi)容，難以滿足發(fā)燒級(jí)、重度VR用戶的需求，它更像是為輕度VR內(nèi)容體驗(yàn)而生的。虛擬現(xiàn)實(shí)的終極目標(biāo)顯然是打造出另一個(gè)“真實(shí)的世界”，移動(dòng)VR與此相去甚遠(yuǎn)?；蛟S只有等到5G技術(shù)普及，邊緣計(jì)算成熟的時(shí)候，移動(dòng)VR才有機(jī)會(huì)取代PC VR。至于現(xiàn)在，AR才是移動(dòng)平臺(tái)最高的選擇。

PC也并不是沒有為VR進(jìn)行優(yōu)化，除了圖形性能方面的“VR Ready”，還有產(chǎn)品形態(tài)方面的改進(jìn)——為了減少束縛，廠商將PC整合進(jìn)背包中，發(fā)展出了VR背包PC。不過，沉重的背包、較短的續(xù)航以及昂貴的價(jià)格都是問題。HTC、傳送科技等廠商主推的剪刀計(jì)劃是另一個(gè)思路——剪掉VR頭顯與主機(jī)之間的線纜，使用無(wú)線傳輸?shù)姆绞竭B接頭顯和PC。

VR體驗(yàn)者似乎越來越自由了，但是人們卻始終不能擺脫一個(gè)困境：置身于虛擬環(huán)境，人們很快會(huì)因?yàn)檫^于沉浸而忘記眼睛看不到的那個(gè)現(xiàn)實(shí)世界。后果多少有些慘烈：輕則跌倒、手柄破裂，重則顯示屏碎裂、身體受傷，這樣的慘劇仍在不斷上演。所以安全性問題就顯得尤其重要。

其實(shí)HTC Vive、Oculus Rift等設(shè)備早早就考慮到了安全問題。它們的解決方式是提供房間規(guī)模的設(shè)置，通過基站、傳感器等圈定出一個(gè)可玩的安全范圍。當(dāng)玩家沉浸在虛擬世界中，快要步出安全區(qū)域時(shí)會(huì)以“綠色柵欄”進(jìn)行提醒，但通常玩家注意到時(shí)已經(jīng)為時(shí)過晚。

第二種解決方案顯然來得更簡(jiǎn)單些。人們?cè)缫言诙兑舻葢?yīng)用中目睹了真實(shí)世界中專為VR打造的特殊設(shè)備：萬(wàn)向跑步機(jī)。在這個(gè)被保護(hù)起來的“領(lǐng)地”中，人們被永久地固定在設(shè)備中央，無(wú)需擔(dān)憂體驗(yàn)VR所帶來的安全隱患，甚至可以在其中大玩“吃雞”類游戲，奔跑、閃避。

但即便是萬(wàn)向跑步機(jī)，仍不算是一種成熟的“安全”解決方案。比如Omni萬(wàn)向跑步機(jī)，先不提不同尺寸的腰環(huán)、不同尺寸的特制鞋對(duì)用戶的折磨，光是花在重新習(xí)慣“平底鍋”中行走、奔跑的模式就已經(jīng)讓人望而卻步。此外，多用在“吃雞”游戲中的萬(wàn)向跑步機(jī)也對(duì)游戲內(nèi)容有所限制，并非所有VR體驗(yàn)都適用。

目前在全球虛擬現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)中，三星、谷歌、Facebook、索尼以及HTC都是其中的領(lǐng)軍人物。三星、谷歌主要占據(jù)手機(jī)VR市場(chǎng)，而Facebook旗下的Oculus、索尼以及HTC則是高端VR產(chǎn)品的代名詞。但是這些廠商來說，各家的VR產(chǎn)品依舊不成熟。

VR面臨的技術(shù)瓶頸：

硬件瓶頸。

AR對(duì)計(jì)算能力的要求比VR高一個(gè)數(shù)量級(jí)，目前的CPU、GPU無(wú)法支持，更無(wú)法保證在輕便的硬件上實(shí)現(xiàn)足夠的計(jì)算速度、存儲(chǔ)空間、傳輸速率和續(xù)航能力。

圖像技術(shù)瓶頸。

圖像識(shí)別技術(shù)不成熟，特別在復(fù)雜圖形、動(dòng)態(tài)圖像、特殊場(chǎng)景（如夜間）等方面，信息篩選、識(shí)別的正確率和精確率均較低，遠(yuǎn)不足以支撐一款消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品；實(shí)時(shí)三維建模技術(shù)缺乏：需要以圖像識(shí)別技術(shù)作為基礎(chǔ)，僅處于實(shí)驗(yàn)室階段；精確定位技術(shù)誤差大：遠(yuǎn)未到商用階段。

數(shù)據(jù)瓶頸。

在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)無(wú)差別圖像視頻識(shí)別需要極其龐大的數(shù)據(jù)規(guī)模，如一條街道上，需要街景、人臉、服裝等各種數(shù)據(jù)；目前數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、傳輸、分析技術(shù)都有需要解決的難題：僅海量數(shù)據(jù)的清洗、錄入，本身就是浩瀚的工程。

只有當(dāng)VR硬件做好準(zhǔn)備，游戲、影視、媒體等領(lǐng)域的內(nèi)容輸出方才會(huì)跟上并發(fā)力。正如巴菲特那句“別人貪婪我恐懼”，貪婪的后果就是VR行業(yè)暫時(shí)的涼涼。當(dāng)認(rèn)知到自身的不足，沉淀心態(tài)再次出發(fā)，效果也許會(huì)更加出色。

小結(jié)

VR是未來，虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)的從業(yè)者們始終在不遺余力地提升著VR設(shè)備的安全性、減少著其束縛性，為未來的無(wú)限可能努力著。或許要不了多久，隨著VR設(shè)備安全性及其他功能的提升，人們就能克服對(duì)VR體驗(yàn)的恐懼，擁抱虛擬現(xiàn)實(shí)。那個(gè)時(shí)候，我們距離《頭號(hào)玩家》的世界也就不遠(yuǎn)了。