12+思想节演讲实录| 陈楸帆:虚拟现实的未来

摘要

       在著名的科幻片《黑客帝国》中,描述了一个跟现实世界无法区分的虚拟世界。当我第一次看这部电影时,它给我带来极大的震撼,让我陷入一种恐慌:我们所生活的世界到底是真实的还是虚幻的世界?事实上,我们现在的科技发展已让我们逐渐过渡到一个类似《黑客帝国》的世界,作为一个虚拟现实领域的一个从业者,我今天想跟大家分享的是关于真实与感知世界,我的演讲主题是:虚拟现实,感知乐园

虚拟现实,重建感知新世界 

       我们对现实或对自身的存在有一个真实的感觉,因为我们的感知系统始终持续地接受信息,我们所有的动作、输出都有一个及时反馈。而在虚拟现实世界里,只要我们做到足够的真实,就能够欺骗我们的大脑感官,做到这一步需要一套称之为虚拟现实(virtual reality)的设备。

       虚拟现实(virtual reality)其实并不是新鲜的概念,早在1932年著名的科幻小说《美丽新世界》里面已经幻想到了这样一个头戴式的显示器,它可能给你提供一些视觉、听觉、味觉、嗅觉方面的刺激激活你的感官。1968年,在MIT的林肯实验室的教授伊万·萨瑟兰做出了人类历史上第一款头戴式显示器,当时还是非常初级的,只是一个发光的框,当你晃动你脑袋的时候你看到这个框不同的侧面,让你的大脑觉得是有一个真实的物体存在的,但其实是由电脑生成的一个画面。

虚拟现实的三大形态

        如果说当年的产品还停留在概念阶段,那近年来VR野蛮生长就让很多人感慨VR的风口已经到来,VR将成为下一代计算平台,下一代媒介!当前主流的VR分为三大形态,如果我们对比分析这三类产品就会发现,VR从原型到真正进入每个人的生活还有相当长的一段距离。

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       第一种VR设备联结在一台性能非常强劲的主机上,通过高品质的主机保证实时渲染的能力,才可能不让人产生眩晕的感觉。

       第二种是插入一个手机盒子上,摇动你的头可以看到立体的画面,这种是移动的VR,但由于种种技术上的限制,没有办法得到非常高的体验。打个比方,它目前只能根据手机的传感器提供三个自由度的移动,就是左右、上下这样自动度的移动,它没有办法对你的身体在空间的移动有一个精准的定位。此外,它也无法做出高精度的画面和渲染效果。

       第三种是今年在中国甚至全世界都将掀起热潮的B2B的VR解决方案。相比前两者来说,因为它的成本相对更高,它也能提供更好的体验。它会提供多人的沉浸式的包括深度交互的虚拟现实体验,不光是自己一个人对着电脑玩,还能把很多朋友带到里面去,跟虚拟的环境,跟真实的物体进行交互。而在当前虚拟现实的头戴式显示器没有普及开来的时候,我们认为这可能是比较切实可行的商业模式。

开启感知乐园,虚拟现实的三把利剑

       当我们在这个世界中穿行时,我们对自身有着非常清醒的定位,因为我们有视觉、身体、环境等多方面感知,要想优化虚拟现实环境下的体验,必然需要针对这三方面感知打造出三把利剑。

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       第一个方面是视觉感知,体验过的人知道你带上头显之后,跟外部的世界是完全隔绝的,你身处在360度的立体的虚拟环境中,这样有几大因素决定了你的体验是否足够好:

1. 分辨率,现有最好的头显可以做到2K的分辨率,其实如果我们想要达到真实世界的清晰度的话可能需要8K甚至16K,这不只是屏幕分辨率的问题,传输的数据量也将以指数级容量增长。而现实是,摩尔定律已逐渐失效,因为我们物理学上的CPU和GPU的瓶颈,晶体管小到一定的程度后,存在非常难突破的极限时,我们只有去借助以后的量子计算等更新的技术来解决这个问题。

2. 延时,为什么很多人戴上VR眼镜会头晕?延时可能是决定性的因素,当你转动头部的时候,你视野里实时渲染的图象没有跟上头部运动的速度;另外当你看到视野里的运动,比如坐虚拟的过山车,但身体保持静止时,大脑接收到两个不对称的信息,就可能导致你晕眩、呕吐。但如果我们能把视野和运动之间的延时控制到20毫秒以内,就能欺骗过大脑。

3. 定位追踪系统,我们在一个虚拟空间里进行头部运动、身体运动的时候,我们需要一个精准的定位,这也是保证我们有一个良好体验的非常关键的一个环节。 

4. 刷新率。玩过游戏的都知道现有的游戏或者电影是24桢每秒,但VR的标准桢率可能是75桢以上,甚至做到120帧,也就是李安的电影里用到的。如果能做到这四点,将给人的视觉感知带来非常好的体验。

       第二类是身体感知。我看到很多的体验者,他们会蹲下,因为他害怕跌倒,甚至没有定位感。这个时候其实我们非常需要一个身体动作的捕捉,也就是我所在的公司诺亦腾科技所做的这一套系统,是基于一个传感器的全身动作捕捉系统,可以在相对低廉价钱的情况下实现相对精准的全身动作捕捉。

       传统的电脑时代我们用键盘、鼠标实现人机交互,虚拟时代我们没有办法用所有的这些去完成传统的人机交互,这个时候其实我们需要一个更加直观的更加符合人类本能的交互方式,而动作捕捉就是一个绝佳的方案。

        最后一个是环境感知。当你到了一个虚拟的环境里,你需要对虚拟的物体,包括虚拟所有的玩家,虚拟的外部环境都有感知与交互,保证我们在虚拟空间里有极佳的临场感、沉浸感。

虚拟现实的未来场景

       科幻是非常满足人类好奇心的文学,它也可能是虚拟现实的一个前身。早在公元前427年,柏拉图提出洞穴说中,每个人可能都是围着一堆篝火看着自己的影子投在洞穴上,我们以为那就是真实,但其实可能并不是。同样的,人们在文明发展的长河里,我们通过不同的艺术形式,戏剧、电影、美术等等模拟一些对现实真实的超越。

       而虚拟现实将更进一步,未来的虚拟现实将满足不同领域的需求,比如泛娱乐体验、军事训练、工业市场方面都有相当大的应用,很大的颠覆我相信是来自于教育,把书本上的内容变成可以交互体验的沉浸式的感知。还有基于本地的行业,比如4S店、样板店都可以虚拟现实进行模拟,同一个时间看到不同的车型、颜色、内外室,甚至进行不同的交互。

       当然,虚拟现实可能会带给我们更极致的感知体验的同时,也可能让我们虚幻世界里无法自拔。就像1968年林肯实验室里那位教授所取项目的名字一样——达摩克利斯之剑,这把剑到底挥向何方?需要你和我,科学家与人文学家共同把握。

 

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