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对VR感兴趣你不可不知这五点

发布时间:2020-02-11 04:44:08 阅读: 来源:三脚架厂家

Oculus的出现让VR一夜之间变成了一个新的风口。想当年,PS2的发布让主机游戏成为了广为大众所接受的娱乐方式,而iPhone的出现让智能手机和智能手机应用/游戏从一个之前仅仅是小部分人自娱自乐的东西变成了大众每天生活所必不可少的必需品。那么,VR,Virtual Reality,虚拟现实,会不会是下一个智能手机行业呢?说真的,我也不知道。但是如果你对这个正在起飞的风口有兴趣,有这五个问题你必须知道答案。

虚拟现实是新的领域吗?

不是。实际上虚拟现实的概念早就在互联网形成之前就形成了。上世纪六十年代,当年的技术宅们就构思出了虚拟现实这样一个概念:那时,它有个名字“体验剧院”,就是将信息通过人类的五感一起输入,让人不再是“看”电影,而是真切的“体验”电影。那时也是我们现在见到的VR设备,头盔显示器的发明的时间。而且,它最早的用处——你没猜错,是用来训练战斗机飞行员的。

就算是消费级的VR产业,上世纪九十年代初也已经有一波消费级VR浪潮。1991年著名的游戏厂商世嘉公布了Sega VR头显,作为街机游戏设备发售,而举世闻名的任天堂也在之前发布了Power Glove,作为任天堂游戏机的外设。这个手套上安装有任天堂的手柄面板,更主要的功能则是动作捕捉:玩家可以通过手部动作来操作游戏。

Sega VR,世嘉公司在1991年就推出的VR眼镜

任天堂的Power Glove,同样是九十年代的VR外设

这一波VR浪潮当然是失败了。那个年代的计算机技术无法支持虚拟现实有及格线的体验。但是,在25年之后的今天,计算机的进步已经站在了虚拟现实的门槛上,VR的英特纳雄耐尔很可能真的会实现。

VR产业包括哪些领域?

VR产业包括三个主要领域:输出,内容,和输入。

让人类看到和听到这个绚丽的虚拟世界,是输出端(显示)的任务;头戴VR眼镜就是让人看到虚拟世界的主要手段。通过头戴VR眼镜,人类不再是通过显示器这个窗口去看虚拟世界。VR眼镜上针对两眼独立投射视野,可以营造视野的纵深感;而头部跟踪可以让人产生世界的沉浸感。

这也是目前国内VR行业最热的领域。从本质而言,VR眼镜的技术复杂度尚且比不上智能手机,已经是全世界最大智能手机生产国的中国制造出技术水平接近Oculus的VR眼镜没有实质性的障碍。

而构筑虚拟世界本身,则是内容端的任务。而目前对于虚拟现实内容的畅想,主要是两个主题:游戏与社交。而从目前的趋势而言,游戏和社交本身也都是有可能逐渐融合在一起的。在科幻小说家,现Magic Leap首席未来学家尼尔·斯蒂芬森(Neal Stephenson)1992年写的科幻小说《雪崩》(Snow Crash)中,斯蒂芬森描绘了一个超现实主义的数字空间“Metaverse”,为地理空间所阻隔的人们可通过各自“化身”(avatar)相互交往,度过闲暇时光,还可随意支配自己的收入。如果想要追求刺激,体验不同的世界,那就随意跳进一个游戏房间,从魔幻世界到未来世界任君选择。

EVE Valkyrie,目前的VR游戏里比较有影响的一款

Insomniac的VR游戏Edge of Nowhere,刚在E3上公布

AltspaceVR,崭新的VR社交理念

这样的虚拟世界现在仅仅限于在科幻小说和我们的想象之中。现在开发者们的任务,就是一砖一瓦的将这样的想象变成现实。

我们能够“看到”这个虚拟世界,听到这个虚拟世界,那我们如何能够“走入”这个虚拟世界?这就是输入端(交互)的工作了。如何能够将你自己的“化身”投射进这个虚拟的世界,就需要输入的界面了。

既然是作为一个整体的人进入这样一个虚拟世界,那么最直观的想法就是动作捕捉。以往动作捕捉都是应用在影视等高大上领域,基于光学的全身动捕系统不是普通的消费者哪怕是普通的商业机构能够承担得起的;于是类似微软的Kinect这样的系统就成了选择之一。然而Kinect这样的技术应用在动作捕捉领域,精度和场地等限制都很难解决。

除开高端的光学动捕,采用惯性传感器的动作捕捉技术也成了新的热点。虽然其精度不能与高端光学相媲美,但是其成本价格和应用灵活的优势更加适合虚拟现实行业。目前国内的诺亦腾推出了Perception Neuron,就是平价的可以应用于虚拟现实领域的全身惯性动捕系统。

诺亦腾的Perception Neuron,高性价比的动捕系统

除了动作捕捉这样的重度输入方式,比较轻度的方式就是使用手部捕捉,或者沿用早已在游戏领域成为标准配置的手柄。手部捕捉的设备有Leap Motion,Nimble Sense等,都是使用类光学的方式来进行手部动作捕捉;而手柄就比较容易理解了。目前VR眼镜领域领先的三家都推出了各自的手柄解决方案:Oculus有Oculus Touch,Valve有Vive Controller(暂定名),而索尼也有PS Move 2,均采取可以空间定位的双手分立的手柄设计,从现状来看,这种比较“轻度”的手柄将会是一段时间以内的VR的主流输入手段,而动作捕捉仍将是比较重度的群体才会使用的方式;当然,在全身动捕设备解决了易用性和精度等一系列问题之后,这也将会是VR的主流输入方式之一。

Oculus Touch也使用了分离手柄作为交互方式

索尼PS Move 2同样

万向跑步机,另外一种VR输入外设

既然VR这么好,现在的VR还面临哪些问题呢?

游戏史上的神级程序员,id创始人,现任Oculus CTO的约翰卡马克说:“VR设计的首要目标是让人不要犯恶心。”

这就是VR界的现状:在这个潜力无限的产业背后,有一些最基本的问题仍然没有解决。

这个最基本的问题就是“视错症”(Motion Sickness)。本质上它与晕车晕船没有区别:人眼所接受的视觉信号与前庭平衡器官所接受的运动信号不匹配就会引发眩晕和恶心的症状。VR的头戴眼镜的视觉反应跟不上头动的速度,就会造成严重的眩晕。

解决这个问题,就需要在VR眼镜的显示刷新率和头动跟踪能力上下大力气进行技术开发,以及相应的,在内容上进行针对性的优化;不然VR注定只是极少数人的游戏。

Valve所推出的Vive是目前VR眼镜技术上最成熟的解决方案

如果说视错症是VR的一个障碍的话,那么“纱窗效应”就是另一个障碍,虽然稍小。“纱窗效应”的意思很简单:由于目前VR眼镜的分辨率不足,人眼会直接看到显示屏的像素点,就好比在纱窗之后看东西一样。

VR眼镜目前普遍使用手机上使用的5寸1080P屏幕作为显示屏;虽然以手机的标准来看这个屏幕的DPI已经够高,但是VR眼镜的显示屏离手机更近,所以所需要的DPI要更加高。减少纱窗效应就需要更高的DPI,更高的DPI就意味着更高的分辨率,那么我们只需要做一个简单算数:4K级别的分辨率应用在VR眼镜上,外加VR需要更高的刷新率(Oculus的CV版本是90Hz),这对于PC的处理能力提出的要求也是不得不考虑的。

虚拟现实(VR)和增强现实(AR)到底有什么区别?

经常听到“虚拟现实”和“增强现实”两个词。前者的代表就是Oculus;而后者的代表就是Google Glass和微软HoloLens。那这两者的区别在哪里呢?

从名字而言,“虚拟现实”(Virtual Reality),就是虚拟出一个另外的世界;而“增强现实”(Augmented Reality),就是在现实上进行增强。在物理世界上覆盖上一层虚拟的元素,是增强现实的含义。最早的增强现实还是来自于军事领域——比方说战斗机飞行员所使用的抬头显示器(HMD),就是让飞行员能够同时获得外界的视野和机上电子设备所生成的信息。

增强现实在技术上的特点与虚拟现实类似,但是在一些方面更加复杂:除了需要在画面上生成虚拟的元素之外,还要考虑如何能够将虚拟的元素叠加到现实中去,这就对显示的设计提出了更高的要求,而Google Glass的失败很大程度上就在于它并没有很好的做到“增强”这一点:如果只是单纯的使用显示屏来投射出虚拟物体,那么人眼需要在近在咫尺的显示屏和外部物理世界来回切换,是不会有“增强”的效果的。

微软的HoloLens则使用了全息投影技术来解决这个问题。这种技术之前可以在战斗机的衍射平显和枪械瞄准具中找到。目前来看,就已经体验过HoloLens的媒体表示,HoloLens的确可以真切的感受到了虚拟的物体出现在真实世界的感觉;当然,这套设备还存在着视野过小,分辨率太低等问题,需要在以后加以解决了。

微软HoloLens这样的场景目前我们只能在宣传片里见到了,希望日后能够成真

现在来看,“增强现实”和“虚拟现实”所面向的客户群体是不同的。“虚拟现实“更偏重于消费体验,无论是游戏,还是社交,都是人类为了休闲和消遣而发展出来的;而增强现实则更加偏向于生产性。Google Glass的目标是一个随身的个人助理,而HoloLens虽然有游戏的演示,但是所展示的用途的大头还是生产性的功能。

其实这不难理解:作为消费的体验,人类当然希望能够超越现实世界,去体验一种完全不同的体验,而虚拟现实的功用正是这个;增强现实则是要把虚拟世界和真实世界结合起来,这对于很多的生产性的领域,是非常革命性的工具,比方说微软的宣传片里就展示了将增强现实应用于工业设计方面。

国内的VR产业目前面临什么样的问题?

资本严重倾斜显示端,内容和交互没有得到重视

因为VR眼镜事实上没有技术门槛,这一波VR产业的浪潮中国内涌现出了接近百家的VR眼镜开发商;有一些比如蚁视和ThreeGlasses,推出的是完整的VR眼镜解决方案;而很多厂商仅仅是将Google Cardboard略作修改就上市。其技术水平理论上都在Google Cardboard和三星GearVR之间。而内容和交互,除了各个VR硬件厂会自制一些内容之外,没有足够的内容可供消费;至于交互,目前国内除了诺亦腾之外基本没有其他的公司进入这一领域。

中国VR故事的典型:暴风魔镜

没有标杆性产品

这样多的显示端带来的问题就是没有统一的标准。各种头盔都会试图建立起自己的平台和内容,但是技术和内容开发的力量也就分散在了众多团队之中,并且无法互联互通。同样,一个内容开发者如果想要进入这个行业,如此多的平台也会让其无所适从。国内VR产业的内容贫乏有一部分原因也是来源于此。如果行业内出现一个标杆,那么目前这种混乱的VR产业形象也会很大程度的改善。

当然实际上整个VR行业,无论国内外,到目前为止仍然在等待一个标杆性产品,所以内容和交互都没有一个已经确定的标准。才召开的E3上各个厂都公布了一些VR游戏,但也大多属于小制作的“期货”。而交互到目前为止还没有一个已经通用的形态,大厂们也都在摸索。

第三方产业链仍需完善

硬件平台的极端分裂也带来了第三方产业链十分不完善的后果。很多面向VR产业本身的产品,比方SDK,各种引擎插件,外包等等还没有多少公司制作。不过随着VR产业的进步,这些公司也都在慢慢出现,比方说做VR SDK的焰火工坊等就是这种公司。

摆脱现实世界,进入另一个世界,一直是人类的梦想之一;虚拟现实产业就是走在这条路上的先锋。在2015年的今天,我们似乎已经可以伸出手去摸到次元之壁,但是想要突破这道墙壁,我们还有很多工作要做。两年之后我们可能就可以真正的在市场上购买到完善的虚拟现实设备和内容,但是在现在我们只能自己努力的去将其从虚拟变为现实。

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