从此在虚拟现实世界中自由行走,HoloDeck 独家体验

从此在虚拟现实世界中自由行走,HoloDeck 独家体验

想要身心完全沉浸在虚拟世界?你需要一副完美的虚拟现实眼镜——不用连接电脑完全独立(那根线真的是太烦了)、视觉效果一流、现实中的动作能在虚拟环境中反映出来、如果重量再轻一点,就太完美了。

位置追踪一直是虚拟现实的心中痛。通过手柄、跑步机、手套等方式控制玩家在虚拟世界行动,虚拟现实眼镜就只是贴近眼睛的屏幕而已。而过山车这类体验项目预设了用户的位置移动,虽体验刺激但失去了自由。

2014 年 Google 发布 Project Tango 这套通过传感器和软件处理的解决方案,使设备能够在每秒进行 1500 万次 3D 测量。结合实时监测到的位置和方向,这套解决方案就能通过大量数据绘制出周围世界的 3D 模型。 

但问题在于 Project Tango 和微软 HoloLens 采用的方法都是强计算机视觉。为了让计算机拥有「人类视觉」不得不付出大量计算能力,处理器的大部分资源都用来计算房间的形状以判断用户的位置和姿态。

图片1.jpgE3现场,米国兵哥哥正在蚁视搭建的体验屋中感受位置追踪效果

就在前天的 E3 上,蚁视发布了一套名为 HoloDeck (没错,就是星际迷航中可以呈现事物三维图像的全息甲板)的位置追踪解决方案,这套方案消耗的资源不足 Project Tango 的十分之一。至于效果,极客公园刚好第一时间体验到了这套不太一样的系统。

完全沉浸指日可待,但仍有小瑕疵

在一个铺设了 16 块 60cm 见方的白色塑料版区域,我戴上了蚁视「特别版」头盔。这个头盔拥有一个外接红外摄像头,其他与蚁视此前的设备并没有区别。

头盔工程机.jpg目前位置追踪版本蚁视工程机,正式版红外摄像头将隐藏于设备内

这次的体验一共有五个场景,太空船、舞蹈少女、办公室、沉船、以及少不了的特色鬼屋。

在太空船场景中出现在我的面前有一个操作平台和三台显示器,通过在现实世界走近走远,虚拟世界中的显示器等会与我拉近拉远距离;快速变化舞姿的二次元少女,通过在现实世界的动作可以从多个角度欣赏她的舞蹈(某些蹲下的角度有福利的样子但少女动作太快);少不了的鬼屋依然是阴风阵阵、好在这次没有突然出现的女鬼;办公室场景阳光通过玻璃窗撒进屋子,蹲下后可以通过办公桌桌洞看到后方的椅子;沉船场景从远方开来的船被击沉后摇摇晃晃慢慢沉到水下,如果你头放的足够低,水面的波纹细腻到不真实。

不得不说不依靠外部操作设备:如手柄、姚杆等在虚拟世界中行走舒适度和沉浸感还是较强的。五个场景的整体感受是头部转动、身体的蹲下起立没有与动作不一致的延迟,现实与虚拟场景间 1:1 的投射比例使得让人担忧的眩晕感并没有出现。(这里有个效果视频,你们可以打开感受下。)

不太舒服的一点是 2.5 米的设备-电脑连接线使得行走空间并不大同时重量让设备有些压头,蚁视 CEO 覃政表示正式版本会更换为 3.5 米且更细、更轻的数据线。

那么这种平滑的位置追踪是如何做到的?和 Project Tango 一样实时学习客观环境?不对,地上铺的板子好像才是问题所在。

用红外和反光点,价格成本和计算成本低到哭

「我们现在做的方式叫 Inside Out,从内部往外拍摄,摄像头在用户的头盔上面,通过对外部进行拍摄,标注点在外部,目前是放在地面上的。通过这种方式让用户对环境进行追踪,从而确定用户的位置。」

在这些白色的「甲板」上,仔细观察每一块板子上面都有四个灰色、像是贴上去的塑料点。这些「被动反光点」材料与清洁工、警察身上的反光材料非常类似。这些反光点按照一定距离均匀排布,形成了 8x8 的均匀网格。

通过使用红外摄像头和自带的红外光源拍摄环境,反光后设备就可以看到世界里面的这些点。学习算法能够通过设备与这些点的相对位置得出用户在三维空间中的坐标,从而实时得出用户的位置。这种方法成本低廉(未来可降低至 5 美分左右),同时自洽性又非常高(只用贴上这些反光点就能投入使用)。

板子没有闪光灯_meitu_1.jpg

开着闪光灯,就能看见反光点,平常很难发现

在蚁视的规划中,这套解决方案会区分成两个版本:目前 2.4 X 2.4 米的体验区域可以满足 C 端用户在家中玩游戏时,小范围的移动,站起、蹲下、身体的倾斜、动作需求,但通过黏贴反光点理论上面积可以无限大。购买虚拟现实头盔,用户可以免费得到这些反光点。3M 背胶使得这些点可以贴到包括墙面、地面上在内的任何地方,同时还有一个边长为 20 厘米的正方形板作为标尺,只要将其放到地上一个一个点黏贴即可。这些点并没有没有特殊的颜色或外形,在日常生活中很难被注意到。

B 端版本则是通过在整个房间的地面、墙面上都布上反光点,再加上一个不需插线的虚拟现实设备用户就可以在内部任意行走。应用场景包括VR 版真人 CS,玩家可以在区域中真的跑动起来去战斗,蚁视也正在搭建线下对战体验空间(大小在一个网球场左右);或者 VR 版的密室逃脱,在空间中随意走动以及去触动开关。房间的布设只需要四个墙壁和关键装置,比如房间中的盒子在一个场景中是箱子,在另外一个场景里是座钟。通过「换皮」就能解决传统密室逃脱环境搭建成本太高、用户玩过一次就失去兴趣的短板。

当然,精确的室内定位也是它的强项

蚁视并没有将这套位置追踪系统局限于虚拟现实,精确的室内定位也是其应用场景之一。

室内定位仍是痛点的原因在于 ZigBee 或者 Wi-Fi 的方案精度都在 10 厘米,无法完成帮助用户找到想要的打折商品、为商户分析用户行为等要求。而运用反光点的位置追踪精度可以达到亚厘米级,完全可以满足室内定位需求。

蚁视正在计划线下布点,通过学校的图书馆、学校的大型场所合作,可以在找书等场景中首先应用。如果这些点更加廉价,在户外能够有更好的使用条件,耐磨损、能长时间经受日照、雨水的冲刷,覃政希望能在整个世界铺满这样的点。

「目前我们把它叫做 HoloDeck 全息甲板,未来希望能够成为「增强现实世界的高速公路」。」

bb529d286bd32512b2ad7d3ab7c2dfcd.pngHolus 是一款正在众筹的家用全息投影设备,但范围受到限制

世界如果布满反光点,通过眼镜就能实现随时随地的增强现实效果

在覃政看来,未来的世界 VR 和 AR 一定是结合起来的设备。他希望这些「反光点」布满所有的马路、公交站、地铁站等公共区域,连合理的铺设方式都已经考虑过:将「反光点」做成小小的方形安装孔,在路面上或者地板砖的四个接缝位置安装。塞进去之后即不用动也并不明显,就能进行虚拟现实追踪和现实定位。

或者也可以通过在虚拟现实设备上增加摄像头,按照一定频率拍摄现实世界上传云端,构建一个数字版的地球。这样用户就能拿到当前位置环境的三维模型,在桌面上放上一个虚拟的球,滑动到杯子后面时它还会消失不见。

将世界变为《星际迷航》中的全息甲板,这个热爱科幻小说的 CEO,并没有放弃对未来世界的狂热构想。

当然现实是拥有红外位置追踪系统的蚁视虚拟现实设备最早将在今年年底推出,而他们的首款真人对战类虚拟现实网游《虚拟实战》也已经在 E3 上正式展出了。至于这款游戏的体验报告,热爱虚拟现实的你可以期待一下。


头图为 E3 现场玩家正在体验HoloDeck效果,图片由蚁视提供 

VRHoloLensHoloDeck蚁视虚拟现实
下载极客公园客户端
iOS下载
反馈