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369娱乐,369娱乐·我们的VR技术离《头号玩家》还有多远?

时间:2019-12-31 21:55:37 浏览量:2466

369娱乐,369娱乐·我们的VR技术离《头号玩家》还有多远?

369娱乐,369娱乐,前段时间,由史蒂文·斯皮尔伯格执导的科幻动作电影《头号玩家》在中国内地与北美同步上映,无论是口碑还是票房,这部影片都是大丰收。

电影中,斯皮尔伯格用他认为未来的vr虚拟技术为我们创造了众多精彩画面,当中的装备引人注目。这让“热血沸腾”的观众有了新的好奇:现实的vr技术与电影中的有多大差距?

在原著小说中,作者恩斯特·克莱恩(ernest cline)对男主角韦德的使用设备有详尽的描述,很完美地解决了“视觉、触觉”这两部分,这里节选部分:

头盔名为 rlr-78000,拥有一块最先进的视网膜屏幕,能够将绿洲的世界直接投射到人眼的视网膜上。

椅子底下是一款全方位跑步机,可以让用户朝任意方向无限奔跑并保持在平台最中央,它还可以模拟上台阶和走斜坡的情况。

头部以下是体感衣,覆盖了用户脖子以下的全部身体,外部是一层精密感应器,可以感受并传输用户动作,辅助用户在绿洲里更好的行动;触觉手套来自日本,传感器同样完全覆盖了手掌,让人能感觉到现实世界中不存在的东西。

《头号玩家》并没有花太多时间去解释2045年的vr头显究竟应该如何操作。但男主的头显,以及电影中其他角色所使用的头显,看上去就像一款时髦的滑雪护目镜。这款设备轻巧、无线,以及无需额外的硬件来带动,能够即时将用户传送到绿洲中的任何角落。

单论外表,目前最接近这款设备的是美国 avegant 公司推出的虚拟现实设备 glyph,售价约为 3100 元人民币。它同样借助的是视网膜投射技术,可以直接把影像投射到双眼上,但目前还无法做到百分百的沉浸体验;另外从功能性来说,它也并不是一个 vr 设备,而更像是一个看电影听音乐的产品。

目前高端vr头显,比如htc vive pro和oculus rift仍然需要外部的pc来运行vr体验。htc vive 是目前硬件体验较好的 vr 平台,如今还可以靠无线模组、配套耳机来获得更好的整合体验,但价格自然也是不菲,htc vive 初代仍需要 4000 多元,最新的 pro 版则需要近 6000 元。何况有一台 htc vive 还不够,我们还得提前搞定一台中高端 pc。

而平价的vr盒子,如gear vr,则需要搭配手机。闲着没事享受一部 vr 小电影,感觉也不差。不过这些目前显然很难运行像“绿洲”这样的大型游戏。

ps:《消费者报道》曾对市面上热销的小米(玩具版)、upg4代、sjg4代、暴风魔镜4代、小宅4代、千幻魔镜2代等6款入门级移动端vr眼镜对画面失真度、沉浸感受、眩晕感、佩带舒适性等多项内容进行主观体验。详细报告请查看消费者报道官方网站!

而无线一体机vr头显的趋势还是相当明显的。pico、htc已经在开卖vr一体机。

▲已经面市的htc vive focus

oculus即将在下个月facebook的f8开发者大会上推出自己的oculus go移动一体机;谷歌和联想的daydream一体机也会在下个月推出市场,oculus还计划在明年推出高端的一体机santa cruz。

据悉,santa cruz将搭载inside-out追踪。这里简单科普一下:

inside-out只需要佩戴头盔,无空间位置限制,可以随意走动,可以戴着出门,相当于“移动互联网”;而常见的ouside-in则需要固定位置,只能在一个n x n平米范围内活动,因为需要固定在角落的定位器捕捉你的位置,相当于“pc互联网”。

从这一点来看,inside-out技术和《头号玩家》中的头显十分相似。电影中的设备更加先进,让人们可以在现实中的人行道上经历vr中的对战。这种对于周边环境的感应程度对现在的技术来说还是比较遥远的。

考虑到 vr 设备仅仅解决了“视觉”这部分,还有一个问题需要解决,就是电影里的玩家都是可以在虚拟世界里自由走动的,但他们在现实世界里却是固定待在一个地方的,这要怎么实现呢?

电影里其实展示了解决方案,就是 vr 跑步机,影片一开头就有提到一个 vr 跑步机品牌——virtual omni

它的底座形态很接近电影中 ioi 公司批量提供的设备,在本月初我们还看到基于《头号玩家》中 aech 房间的演示作品。

但准确来说,virtuix omni 并不是一个“跑步机”,玩家需要先穿上一双特殊的鞋然后在底座上是进行“太空漫步”,从而模拟虚拟世界的行走。这样的好处在于不用担心不同区域和方向的问题,之前套装价约为 4300 元人民币。

如下图,男主脚下也有一个跑步机,和 omni 的产品不太一样,但实现的效果是一样的。

▲一个小bug:这装置看起来只能前后跑,而男主在虚拟世界里可以向各个方向移动。

而男主的同款,现实中也有对应的产品——infinadeck vr跑步机。infinadeck最大的优势也就是其主动式的设计,履带会跟随你脚步移动而对应移动,这与其它采用被动式的vr跑步机有着明显的不同,因为后者往往都是需要用脚部在跟踪器上摩擦、滑动。

而下面这个履带是可以横向移动的!

不过即便如此,这款跑步机同样存在一些弱点。例如,由于金属固定装置的存在,你可能无法正常在vr中随意下蹲,下蹲时需要小心周围栏杆,因为随时可能被碰到。甚至,当前infinadeck系统还不能实现跑步和跳跃。

目前,infinadeck已经开放了beta测试版本硬件和软件,该公司ceo表示infinadeck整套系统有望在明年正式发售。

《头号玩家》中的vr用户都穿着特殊的手套来和虚拟的屏幕进行交互,同时能够“感知”到虚拟的物品。

国内类似的产品有诺亦腾推出的 hi5,它结合了 vive tracker 定位器,加上惯性动捕来实现对用户所有手指动作的完整追踪,腕部还会提供一定的触觉反馈,目前诺亦腾hi5 vr 手套商业版售价在999美元,而未来推出的消费级vr手套定价约在200至250美元之间。

而如果你想要更厉害的产品,haptx 公司推出的 gloves 手套在动作追踪的同时,可以提供更好的力反馈效果。它外观更类似于外骨骼机械,设备内部有上百个感应器单元,可以和 vive 控制器联动。每当玩家在虚拟世界里触摸时,手套便会改变内部的空气压力来模拟相应的触觉。

可惜的是,这款产品必须由一个箱子那么大的完整pc来驱动。目前尚未投入量产,因此定价未知。不过按照开发者的说法,它在未来 2至3 年内才能降到普通人消费得起的水平,目前主要面向的是企业用户。

在虚拟世界里被打了,现实的身体如何感受到?我们先来看看网友脑洞清奇的回复。

▲不要问我为什么打码?

在影片里用的是力反馈背心,玩家们都穿着它,好体验在游戏里被打的感觉。目前此类 vr 产品现在也有,比如数娱科技与英特尔合作推出的inavr 力反馈背心,能够根据vr、ar游戏和视频中不同的场景,比如枪击、拳击、爆炸等,模拟出不同强度和不同模式的震动反馈。

现在已经在中国区正式开售,售价为350美元(约合人民币2414元)。

如果你想要更好的力反馈效果,现实中也有:tesla suit 体感衣,从 ces 2018 的实物演示来看,它借助的是肌肉电脉冲技术,以生物电的形式来将感觉由神经系统传到大脑,除了人体触感,还可以模拟温度,所以号称比单纯的震动反馈要更为丰富细腻。

不过以它在 2016 年的众筹价格来看,一套衣服就需要约 15000 元人民币,短期内也只能是氪金玩家专属了。

《头号玩家》中的大多数场景都设定在一款叫“绿洲”的游戏里,这是一个超大型的在线网络世界,人们可以在里面玩各种各样的游戏、一起玩耍、以及完成任务和挑战。游戏中所有的景物都是用三维模型来呈现的,游戏中景物的观感与真实世界几乎无异,登陆游戏的玩家在游戏中也有虚拟的三维立体形象。

这或许是电影中最不科幻的一部分了,因为我们早就有了《第二人生》这种模拟世界类的游戏。在vr中也出现了很多类似的产品,在最近,我们看到了许多类似的世界和体验,facebook space、微软altspacevr等。

▲facebook space的画面

日前,根据该片改编的同名vr游戏《头号玩家:绿洲》测试版已正式上架steam商店,但暂未解锁下载。《头号玩家:绿洲》测试版此前已登录了htc vive平台,将由《planet gauntlet》、《planet doom – battle for the oasis 》、《planet doom – rise of the gunters 》三个游戏组成。

▲《头号玩家:绿洲》测试版游戏截图

在电影中的一个场景,男主不得不启动特殊的情绪抑制软件来确保自己冷静,掩饰自己在现实生活中已经恐慌症发作的事实。

好消息是,在vr中没有人看得到你究竟是崩溃了还是极度兴奋。这是因为,现在的vr在捕捉情绪上是非常不完善的。《头号玩家》中使用了特殊的硬件来扫描人们的脸部,从而能够把真实的笑容、皱眉等表情还原到vr中。

表情追踪方面,早前南加州大学的研究人员和 oculus 合作,研究出了一种可以跟踪虚拟现实设备佩戴者脸部表情的方式,并将佩戴者的面部表情转换成一个虚拟人物。

▲虽然有点丑,但效果还是不错的

另一种大家更为熟悉的表情追踪技术是苹果 iphone x 的 true-depth 前置摄像头,它的一个应用是 animoji。如果要应用到 vr 里的话,可以用摄像头对准用户脸部。不过,由于用户戴着头盔,因此还要结合头盔内传感器生成的眼球追踪数据,一起生成用户整个面部表情。

▲animoji

就目前而言,情绪捕捉是一个非常复杂的过程,通常需要特殊的标记点来实现。不过,现在国内的七鑫易维公司推出的 aglass 眼球追踪模组可以装在头盔里,追踪到的眼动可以转化为虚拟形象的眼动。

但是这些技术真正和消费者级产品融合还需要数年的时间。

上文提到过vr 头显的价格介于 599至799 美元(约合 4000 至 5400 人民币左右)。然而这还没完,你还得有一台带得动 vr 的电脑,最终加起来的价格可能超过 1600 美元(约 10800 人民币)。

而且在用户体验上距离《头号玩家》也有不小的差距。

首先是晕眩感,影片里虚拟世界的角色各种飙车,还有空中舞蹈,还飞来飞去,而真实世界里,玩家要么在跑步机上,要么就在街上玩,要么坐着玩,这种视觉运动和身体感知上的极大差异会造成严重的晕动症,没有强适应力的人,估计很快就晕到吐了。

然后是纱窗效应,因为vr眼镜(屏幕和内容)的分辨率不足,而且vr眼镜里有两块放大镜,人眼会直接看到显示屏的像素点,就好像隔着纱窗看东西一样。

这道理好比平时看一张白纸也觉得挺光滑的,但用放大镜看时,就会发现原来纸也是“坑坑洼洼”的。

因为我们每个人的视场角大多是水平210°,垂直 100°。

而如果不想看到像素颗粒感,你视场角中的每 1° 要看到 60 个像素,即水平和垂直两个方向为 60 × 60 个像素(低于 60 个像素我们的视网膜就能分辨出像素粒)。

所以水平的 210° 里有 210× 60 = 12600 个像素,垂直的 100° 里有 100 × 60 = 6000 个像素。结论就是,理论上,我们需要 12600 × 6000 的分辨率画面。

要摆脱这种效应,首先硬件要达到要求, amd liquidvr负责人表示2020 年的硬件水平有可能会达到要求,也就是说显示领域的配合还需要两到三年的时间。

如果要组一套《头号玩家》世界中的 vr 套装同款,那么现实中确实能找到相关的产品。但要获得想电影中那样的沉浸感,那么我们离这目标还很远。

而关于vr是否能代替现实的疑问,正如哈利迪在电影中所说的那样:“只有在现实中,我们才能吃一顿好饭。”

谢谢你看我的文章。