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VR的魅力到底在哪?专栏

/ 赵刚 / 2016-07-27 14:07:43
人们把物理世界称为现实,人们体验现实是通过视觉、听觉、触觉、嗅觉等一系列“觉”,这一系列“觉”给大脑描绘出了一个“现实”……
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VR的魅力到底在哪?
文/赵刚
  VR,即Virtual Reality(虚拟现实)。人们把物理世界称为现实,人们体验现实是通过视觉、听觉、触觉、嗅觉等一系列“觉”,这一系列“觉”给大脑描绘出了一个“现实”,如果这一系列“觉”都没有被“欺骗”,而是对真实现实的反映,那人们就感受到了真实现实,真实现实只有一个,受到各种自然“定律”的约束,不受意志的转移。
  如果通过一些技术手段,让这些“觉”得到的信息不是来自真实现实,而是“人工”创造的,但又符合真实现实的某些特性,让人们觉得是对“现实”的反映,比如,对于视觉,能够产生一个360度连续高清晰的,能够跟随观察方向实时变化的图像,对于听觉,能够产生具有立体感的,定位感的声音,对于触觉,能够产生接触到物体般的感受,那么人们同样会感觉到处于一个“现实”之中,称之为虚拟现实,虚拟现实是人工创造的,因此可以有无穷多个,也可以按照人们的意志任意创造,给人们千奇百怪的体验,这就是独特的虚拟现实的魅力!
  要产生上面提到那些视觉,听觉,触觉等感受,目前只能借助于计算机技术,因此虚拟现实是和计算机技术是分不开的,甚至,给虚拟现实下的定义中就直接指定是由计算机技术产生的假想现实。
  由于视觉是给予人们信息量最大一种感觉,要让人们产生进入虚拟现实的感首先需要创造出一个可以和真实现实相媲美的视觉环境,计算机系统通过矩形的屏幕产生视觉和真实现实的视觉感差距太大,人们不会产生虚拟现实的感觉。如果将矩形的屏幕扩大成球形的,让人站在球中心,给人们提供360度连续高清晰的视觉,人们就会有进入虚拟现实的感觉,但这种方法屏幕面积太大、成本太高,无法进入普通家庭。俗话说,一叶障目,不见泰山,由于透视的原因,离眼睛近的物体显得大,如果将一个小屏幕放在离眼睛很近的地方就能有大屏幕的效果,如果近到让人们的眼睛只能看到屏幕内范围,看不到屏幕外的地方,那么屏幕中虚拟现实的画面就能完全覆盖住真实现实的画面,给人们360度的视觉,这样显示头盔就应运而生了。由于头盔是戴在头上的,跟随头部的运动而运动,如果头盔中显示的画面不能跟随人们的头部的运动,人们会发现转动头部看到是同一个画面,而人们在体验真实现实时,转动头部时看到的是真实现实中的各个方向的画面。为了模拟这个效果,显示头盔必须能够精确而快速地捕捉到人们头部的角度,并通知计算机显示那个角度上的画面,给人们真正360度视觉的体验,如果上述响应速度足够快(延迟低于20毫秒),就会给人们一种视觉上进入虚拟现实的感觉。
  VR头盔也可以配备立体声播放设备,在画面改变的同时,声音效果同步改变,对人们转动头部或者画面内声源的移动给出相应的音量和相位关系,实时呼应视觉。一旦视觉和听觉同步,给人们在真实环境中类似的感觉。人们处于虚拟现实中的感觉将进一步增强,触觉和实时交互能力的加入同样会增强虚拟现实的感觉,目前的计算机技术水平已经能够在视觉、听觉、实时交互几个方面给人们虚拟现实的感觉,触觉的模拟还在积极地研究中。
  目前,有大量的厂商在研究各种类型的VR头盔,业内比较著名VR头盔的有Oculus Rift,HTC Vive,Sony Playstation VR,Samsung GearVR,这些VR头盔或需要高性能P C机支持或需要高性能智能手机的支持。由于PC机在性能上的绝对优势,基于PC机的VR头盔体验上优于基于智能手机的,主要表现在画面刷新率和角度改变的响应速度上,但基于PC机的VR头盔和PC机之间通过有线连接,体验过程中会受到连线的牵绊,稍有不便。另外某些VR头盔对实时交互过程中手和头部的姿态,位置的捕捉需要依赖周边设备,比如HTC Vive需要两个激光发射器的协助,对环境提出了一定要求,这些都是有待改进的地方。
  相对于蓬勃发展的VR头盔,虚拟现实内容方面的发展相对缓慢,为了满足虚拟现实中360度连续高清视觉的要求,需要通过360度拍摄或者360度3D场景建模实现,前者需要专业的拍摄设备和全新的拍摄方法,后者需要消耗大量3D建模师的人工劳动。360度的拍摄将会产生比普通拍摄大得多的数据量,对传输设备、存储设备提出了更高的要求,360度无死角的拍摄对场景也提出了很高的要求,摄制工作人员将难以藏身,画面穿帮的现象大增,画面剪辑方法和普通拍摄也有很大不同,常常要求连续拍摄,对拍摄要求很高。360度的3D场景建模则面临巨大工作量,场景中的每一个物体都需要一一建模,目前人工建模的质量仍远高于3D扫描等自动化建模,但3D建模师手工劳动,成本高昂。
  虚拟现实在很多商业应用上都有想象空间,最近淘宝提出了基于虚拟现实的Buy+,将虚拟现实引入到网上购物应用。Buy+以视频的方式向大家展现了未来虚拟现实在网上购物中的应用方式,虚拟试衣,虚拟家装,虚拟逛店是被提到的主要方式。由于电商平台中的商品数量是天文数字,要让这些商品出现在VR头盔,中目前有两种方法。360度拍摄或3D建模,这两种方法都存在明显的缺陷,360度拍摄需要专业设备、专业技能,拍摄所产生的数据量很大,对存储和传输要求很高。3D建模则需要投入大量人工,对每种商品建立精美的3D模型总体投入很大。淘宝店中的商家在见到实际利益以前很难投入大量的成本到3D建模,而用户在没有见到精美的3D模型以前也不会大量使用。因此,虚拟现实的网上购物会面临蛋生鸡还是鸡生蛋的问题。
  目前,阿里巴巴和京东集团相继成立了V R实验室,从事基于虚拟现实的网上购物(简称虚拟购物)方面的技术和商业模式研究,虽然困难重重,但谁也不想过早地放弃这块蛋糕。在虚拟购物无法大规模推广前一般会采取精品战略,即,将有限资源投入到少量种子商品中,开发出对种子商品优秀的虚拟购物体验,不惜代价采用人工建模,特效处理等方法,博得用户和愿意尝鲜的少量前期商家的眼球,这些前期商家扮演早期投资者的角色,平台也会给予这些商家流量,广告位等扶持,逐渐增加虚拟购物中的商品数量,如果前期的商家尝到了甜头必然会加大投入并带动其他商家参与,虚拟购物商业化的雪球开始滚动起来,如果前期的商家血本无归,必然导致相反结果,因此种子商品和前期商家的商品虚拟购物体验和转化率是虚拟购物成败的关键。选择哪些商品作为种子商品和如何吸引前期商家,如何给前期商家带来收益,是阿里巴巴和京东们需要谨慎策划的事情。在资本的风口过去以后,虚拟购物是稳稳落地还是“啪”的一声摔下来取决于VR实验室们做出的产品是工具还是玩具,如果人们认定是工具,虽然功能尚不全面,商品数量较少,但仍会持续使用,虚拟购物将具有持续的生命力,否则体验一次就放弃的虚拟购物在消耗完新用户的“红利”后,即会消失在历史的洪流之中。
 
让消费者爱上VR?内容是重点
文/宋一凡
  从2015下半年开始,虚拟现实的热浪吹过了大江南北,从二级市场一路吹到一级市场,这个看起来矛盾的名词开始从小众领域进入千万人的视野。除了谷歌、微软、脸书等美国的科技急先锋们,国内的手机和互联网企业也先恐后地涌入这片新的消费电子领域。
  这股热潮兴起的导火索是2014年Face book以20亿美元的天价收购了虚拟现实初创公司oculus。其实虚拟现实并不是一个新鲜概念,早在20世纪60年代,美国军方的研究中就已经提到了这个概念,并且制作出了一些产品应用在军事训练领域。
  虽然当时的虚拟现实产品非常粗糙而且造价昂贵,可是很多人仍然看好这个技术的长远前景,希望能够推广至民用领域。但是由于虚拟现实所需要的高分辨率屏幕、九轴陀螺仪、高性能图形计算芯片等组件价格一直居高不下,所以在20世纪的几波虚拟现实浪潮都无疾而终。
  随着2007年iPhone的横空出世,移动互联网快速崛起,智能手机的年出货量突破10亿大关,上下游相关的产品和组件得以规模化量产,成本大大下降,其中就包括虚拟现实设备中非常关键的屏幕、传感器和计算芯片,这让人们看到了虚拟现实设备普及的希望。
  由于没有人想重蹈诺基亚反应过慢,迅速败给苹果的覆辙,中外主流的互联网以及手机厂商都密切关注着虚拟现实这个概念。Face book已经将虚拟现实作为其三大业务方向之一,谷歌则推出了Cardboard方案以及Daydream方案等,力争成为虚拟现实领域的安卓系统,微软推出了更加科幻的增强现实设备Hololens,国内的华为、360、联想等手机厂家也推出了手机+VR的方案,最新的华为P9的销售套装里就包括VR眼镜。加上在中国资本市场一度成为年度妖股的暴风和仍然炙手可热的乐视都在大力推动自己的VR生态,阿里巴巴、优酷、爱奇艺等也宣布投入重金发展VR,一种VR大崛起的感觉扑面而来。
  然而在VR的热浪中,我们却发现,周围普通消费者很少有人购买VR设备,很多人听了大半年的VR概念之后仍然没有使用过任何一款V R设备。人们热爱V R这个概念,但并不热爱现有的VR产品。
  造成这个问题的,首先是并不成熟的VR硬件设备。虽然iPhone4颠覆性的视网膜屏幕大大提升了手机屏幕的分辨率,甚至带动了P C端屏幕的升级,然而目前的屏幕分辨率在V R领域仍然是非常不够用的。
  VR设备都有两个透镜,用来增大视角,使屏幕显示的内容包容住整个眼睛。但是正是由于凸透镜的作用,屏幕的像素点也被放大了,网格状的像素点让消费者觉得整个视野中的图像非常不清晰,影响了沉浸感。而想要初步解决这个问题,至少要在手机大小的屏幕上实现8K以上的分辨率。另一个主要问题,是动晕症问题。佩戴上VR设备后,人的视觉浸入到了虚拟的世界里,可以体验各种各样的运动场景,比如过山车、开飞机、飞檐走壁等,但人的身体却没有体会到任何动作,没有任何加速度和角加速度的体验,这时人的大脑就会判断,人可能吃了什么致幻食物,于是开始启动保护措施,清空人的胃部,于是造成了呕吐。这个问题的严重性也跟屏幕的刷新率有关,刷新率越低,图像的拖尾和延迟就越严重,人就会越发感觉到不适。
  屏幕的刷新率跟什么有关呢?主要是图形计算芯片的速度,目前的GPU都是为了适应手机和电脑的2K以下、60H z以下的屏幕而设计的,V R动辄4K以上、90H z以上的性能要求给GPU提出了严峻的考验。还好,GPU近几年已有较大发展,速度的快速提升是可以预期的。
  但是仅仅把硬件的性能提上来,仍不能充分地吸引消费者。一个有生命力的消费电子生态系统,最重要是有没有足够多、足够有用、足够优质的应用和内容。这就是为什么智能机的iOS系统、安卓系统、PC中的Windows系统能长盛不衰、聚拢几十亿用户的原因。
  短期来看,VR的内容主要提供给B端客户,诸如房地产、训练等方面,而直接面对消费者的内容,最开始兴起的则一定是游戏领域。
  VR由于屏蔽了现实的环境,其内容主要的特点就是虚拟的、体验式的,游戏虚拟的特点最为明显,而且实现流程相对而言比较成熟。VR游戏和传统游戏之间的差别在很多方面不大,制作VR游戏仍可使用传统的游戏引擎,美术、模型制作上更是没有什么差别,很多游戏使用双虚拟摄像头成像就可以套用到VR的场景中,迁移的成本很低。当然,在交互方式、引擎优化等方面,VR游戏仍然有很多可探索的地方。而且虽然可以简单套用,但要提供一款专门针对VR的游戏,仍然需要特殊的开发,比如想要玩V R版的魔兽,就不能用传统的键盘来操作,很多技能、情节的设计上就要考虑到这一点。
  目前VR平台的大型游戏较少,主要是因为国际大型的游戏公司比较谨慎的。交互方式是游戏设计中非常重要的考虑方面。
  几大V R硬件厂商的交互设备各不相同,比如HTC VIVE有设计独特的双手柄,Oculus Rift仍在使用Xbox 360的手柄,在用户量很小的时候,为每种交互设备开发特有的交互模式,显然非常不经济,游戏公司是不会考虑的。不过有一点是肯定的,由于迁移难度较低,一旦虚拟现实硬件的格局初定,诸如暴雪、EA等公司仍将成为大型VR游戏领域的霸主,留给新兴主机游戏公司的机会并不多。但是就如同愤怒的小鸟在移动端的胜利一样,把握住VR设备的特性,开发新颖游戏还是很有前景。
  在VR行业,市场份额仅次于游戏的,将是VR视频领域。VR视频直播是目前在技术和内容编排角度较为成熟的领域,美女主播、体育直播等方向上,其V R内容编排与普通平面内容基本没有什么区别。目前的VR直播主要是受限于网络带宽问题,暂时没有办法大规模普及,不过与其他领域的问题相比,这个门槛较容易跨越。而VR影视问题则更为困难。VR影视拍摄从拍摄硬件到合成软件上,都需要较大变革,尤其是VR影视视频合成软件方面,无缝拼接、3D化等问题都有较大的技术壁垒。
  另一方面,VR影视的叙事手法和叙事方式,则需要更多的探索,只有积累了大量的拍摄经验,才能知道如何拍摄一部讲得清故事情节的VR叙事电影。
  就如同扎克伯格所说的那样,VR真正走入千家万户,成为像手机或者PC一样普及的消费电子产品,很可能要经历5年10年的时间。VR的内容丰富程度,将直接影响消费者是否购买VR设备的决策。我们既需要耐心等待,也需要有足够多有兴趣、有实力的玩家来一起开拓这片领域。

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