VR技術(shù)是未來發(fā)展的一個(gè)方向，但我們能想象到的最高級的VR也不過是根據(jù)現(xiàn)實(shí)技術(shù)水平進(jìn)行升級，人類想象力的極限就是如此。
對現(xiàn)在的我們而言，“VR”既不過時(shí)也不新鮮。
幾年前，在一些媒介和輿論的操作之下，VR技術(shù)幾乎以一種“人類文明指路燈”的姿態(tài)降臨科技界。那一段時(shí)間里國內(nèi)出現(xiàn)了無數(shù)VR創(chuàng)業(yè)者，或是投身VR的企業(yè)。當(dāng)然，無論國內(nèi)外，大部分所謂的VR企業(yè)能做的不過是“在盒子里塞鏡片”罷了。
一方面，民眾在輿論引導(dǎo)下對VR技術(shù)抱有不切實(shí)際的期待，另一方面，也由于VR技術(shù)還處于起步階段，最初的一些產(chǎn)品在質(zhì)量上確實(shí)不盡如人意，這讓整個(gè)VR行業(yè)如同被推上了最高點(diǎn)的過山車一樣迅速墜落。在短短的幾年里，這股熱潮在普通大眾中間以一種遠(yuǎn)比興起要快的速度消退了。
有意思的是，再次把一度陷入沉寂的VR技術(shù)推上風(fēng)口浪尖的是電影《頭號玩家》，它在一定程度上喚醒了人們對VR的記憶。在經(jīng)過了一段時(shí)間的蟄伏之后，國內(nèi)以及世界VR產(chǎn)業(yè)究竟發(fā)展到了一個(gè)什么樣的水準(zhǔn)？我們，離夢中綠洲，還有多遠(yuǎn)？
要解答這些問題，我們還是得找到真正的VR行業(yè)從業(yè)者，為此我們拜訪了兩家國內(nèi)的VR公司——ManaVR（神秘谷數(shù)字科技）與諾亦騰。
回到電影《頭號玩家》的開頭，男主向觀眾們介紹“綠洲”在世界范圍內(nèi)有多么火熱，這里大量穿插了一些普通玩家打游戲的場景。他們或是戴著手套，或是穿著全身感應(yīng)服，在現(xiàn)實(shí)空間里手舞足蹈。他們所做的一切行動(dòng)，都會(huì)被忠實(shí)地還原到游戲中去，這會(huì)讓他們看上去像個(gè)瘋子……
當(dāng)然我們都知道，比起鍵盤、手柄操作，現(xiàn)在VR游戲玩家能做的動(dòng)作其實(shí)并不多。舉例來說，在一款VR FPS游戲里你能做的恐怕只有換彈、射擊、開鏡以及蹲進(jìn)掩體里，至于什么戰(zhàn)術(shù)規(guī)避、單手換彈甚至是光榮彈殉爆，想都不要想。之所以會(huì)造成這種情況，是由于玩家現(xiàn)在的VR游戲還缺乏精確而有效的動(dòng)作輸入方式。
我的綠洲尋訪之旅第一站是ManaVR，這是一家位于北京尚8里文創(chuàng)園的科技企業(yè)。走進(jìn)ManaVR公司，轉(zhuǎn)角處擺放著一個(gè)模特人偶，人偶身上穿著一套類似外骨骼裝甲的裝備，頭上還戴著圣誕老人的紅帽子，ManaVR的員工告訴我，這是他們慶祝圣誕節(jié)后忘記摘下來了。
雖然這套擺設(shè)有些“過時(shí)”，但在一家科技企業(yè)里有更多讓我開眼界的東西。吸引我注意力的是公司內(nèi)部一片幾平米大小的白色地板——ManaVR的內(nèi)部空間有些擁擠，四處都能見到隨意擺放的雜物，但唯獨(dú)這一片區(qū)域里空空如也。
負(fù)責(zé)接待我的是ManaVR的品牌總監(jiān)戴先生，簡單說明來意后，我好奇地向問他這片方形區(qū)域的用途是什么，他告訴我，這是一塊“感知地板”。
在現(xiàn)實(shí)生活中，VR設(shè)備之所以沒有普及，除了成本以及內(nèi)容限制之外，另一個(gè)重要的原因就是通用性。3D眩暈是擺在許多玩家與電子游戲之間的一道門檻，很多人因?yàn)檫@一癥狀而無緣嘗試許多3D大作。按照百科上的說法，這一癥狀的誘因是：
因機(jī)體對空間定位障礙而產(chǎn)生的一種運(yùn)動(dòng)性或位置性錯(cuò)覺。
簡單來說就是，3D畫面通過你的眼睛“欺騙”你的大腦，讓你感覺正在高速移動(dòng)。而你的身體，無論是四肢還是內(nèi)耳前庭器（相當(dāng)于人體內(nèi)的陀螺儀），都告訴你的大腦，你正舒適地癱在沙發(fā)上。兩個(gè)器官提供的信息相反，這就造成了眩暈。普通的3D畫面由于平面視角加之?dāng)M真程度有限，眩暈的情況并不多。但VR由于擬真程度較高，眼睛對大腦的騙術(shù)升級了，更多人的大腦會(huì)被VR欺騙，這也就造成了更多人在玩VR時(shí)會(huì)出現(xiàn)眩暈感。
在電影以及大部分人未來的設(shè)想中，萬向跑步機(jī)是解決這一問題的途徑，ManaVR的感知地板，則是解決問題的另一個(gè)途徑。
地板的工作原理是這樣的：在地板下分布著多個(gè)感知模塊，走在上面的人每一次位移都會(huì)量化為信號傳到處理器中，之后VR顯示器上的畫面會(huì)根據(jù)你的移動(dòng)數(shù)據(jù)做出改變和修正，以減緩和消除眩暈感。雖然通過一些穿戴式感應(yīng)裝備也能達(dá)成這一效果，但感應(yīng)地板的一大優(yōu)勢在于：泛用性廣。
就現(xiàn)階段而言，一架還算得上是堪用的頭戴VR設(shè)備，價(jià)格起碼要在1500元人民幣以上。如果是單人使用的話，每個(gè)人都必須擁有一個(gè)足夠空曠且大的空間。穿戴式感應(yīng)服裝雖然在精確度上有保障，但是價(jià)格較高，而且使用上不便，短期內(nèi)幾乎不可能商業(yè)化。這時(shí)候，感應(yīng)地板的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了。
戴先生告訴我，公司那一套100平米左右大小的地板，在具體成本上雖然不能透露，但是花費(fèi)是小于穿戴式感應(yīng)設(shè)備的。也就是說，如果將它用于游樂設(shè)施，讓人“體驗(yàn)綠洲”而不是“游玩綠洲”，那么成功的幾率還是相當(dāng)大的。
市面上的VR設(shè)備，大多會(huì)附贈(zèng)一個(gè)相貌奇特的控制器。你可以通過這個(gè)控制器，完成你在游戲中除了視角移動(dòng)外的大部分操作——前進(jìn)、后退、攻擊、防御，但想要像電影里的男主角那樣，做出倒掛金鉤、襠部攻擊這樣精妙的攻擊動(dòng)作（看過電影的人都知道我在說啥），光靠一個(gè)控制器是完全不夠的。
如何在VR游戲里實(shí)現(xiàn)如電影中的“綠洲”那樣精妙而準(zhǔn)確的操作，就是探尋綠洲之旅要遇到的第二個(gè)難題：精確操控。
靠著動(dòng)作捕捉技術(shù)，在虛擬世界里精準(zhǔn)還原現(xiàn)實(shí)動(dòng)作其實(shí)已經(jīng)不是難題。在許多電影以及游戲的CG制作中，負(fù)責(zé)動(dòng)作捕捉的演員穿著奇怪的緊身服，按照導(dǎo)演的要求進(jìn)行表演，這已經(jīng)是司空見慣的事，當(dāng)然這和VR的關(guān)系不大。
“那個(gè)是光學(xué)傳感設(shè)備，我們這邊的是慣性傳感。”
在聊到動(dòng)作捕捉技術(shù)時(shí)，我提到了經(jīng)常在影視拍攝中出現(xiàn)的“奇怪緊身衣”，戴先生告訴我，那是比較經(jīng)常被應(yīng)用在影視領(lǐng)域的光學(xué)傳感設(shè)備，ManaVR這邊也有類似的設(shè)備，它們采用的是慣性傳感技術(shù)。
“光學(xué)傳感的一個(gè)問題是，它雖然在準(zhǔn)確度上很高，但它不能接觸自然光，而且一旦光學(xué)顯示器被遮蔽，那么就無法進(jìn)行傳感?！?/p>
辦公室里的兩名員工演示了他們的慣性傳感設(shè)備。ManaVR的慣性傳感設(shè)備在外觀上類似于背心，外表固定著若干個(gè)慣性傳感器，這些傳感器將會(huì)記錄反饋穿戴者四肢的動(dòng)作，并讓它們在虛擬世界中還原出來。
照這樣看來，慣性處理器似乎是現(xiàn)階段想要還原綠洲世界最好的設(shè)備，但是由于其精確性的限制，目前還只能在虛擬世界里重現(xiàn)一些比較幅度較大的動(dòng)作，要想像電影里那樣一顰一笑都和現(xiàn)實(shí)中相同，甚至還能對機(jī)械進(jìn)行精密維修，可能還需要光學(xué)傳感設(shè)備。
諾亦騰是我綠洲尋訪之旅的第二站，這家位于北京市西城區(qū)的科技公司成立于2012年，以慣性動(dòng)作捕捉技術(shù)起家，2016年正式進(jìn)軍虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域。他們的辦公區(qū)域和VR體驗(yàn)區(qū)是分隔開的，我首先來到他們位于同一園區(qū)內(nèi)用于對外展示的體驗(yàn)館，這里同時(shí)也是負(fù)責(zé)內(nèi)部研發(fā)的實(shí)驗(yàn)室。
體驗(yàn)館和實(shí)驗(yàn)室位于一棟大樓的一樓，入口處擺放著幾個(gè)沙發(fā)，看上去是為頻繁到訪的訪客準(zhǔn)備的。再往前，則是一個(gè)巨大的、類似影樓拍攝場地的半開放空間?？臻g四周的墻壁都是灰色的，房間角落里擺放著音響與坐墊，坐墊上是幾個(gè)VR控制器，從外貌上看，它們比市面上的大多數(shù)VR控制器都要怪異許多。
天花板的幾個(gè)角落里掛著散發(fā)藍(lán)光的攝像頭，檀煜鑫告訴我，這些是用來捕捉Maker點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡用的。
檀煜鑫是諾亦騰的品牌運(yùn)營經(jīng)理，他負(fù)責(zé)招待我。進(jìn)到體驗(yàn)館后沒多久，他拿來了一套VR設(shè)備，在問了我眼睛的近視度數(shù)后，把調(diào)整好的VR眼鏡交給了我。
我手里的是一套Oculus的CV1頭顯，在視覺方面，這套設(shè)備用起來和我之前用過的大多數(shù)VR頭顯相差無幾，同樣青澀的內(nèi)容演示與較為粗糙的畫面，唯一的區(qū)別就是更加精確的操縱反饋和定位。
比起家用設(shè)備更加精確的操作感，源于這一控制器同時(shí)使用的慣性傳感與光學(xué)Maker兩種技術(shù)。它可以通過混合系統(tǒng)進(jìn)行空間追蹤定位，因此精準(zhǔn)程度會(huì)比一般的VR控制器高上許多。
簡單來說，這一技術(shù)的優(yōu)勢在于，慣性動(dòng)捕能有效控制成本，讓VR設(shè)備的移動(dòng)范圍大上不少；光學(xué)Maker點(diǎn)能讓位置傳感更加精確，讓顯示器能夠反映控制器的每一個(gè)微小移動(dòng)。
我問檀煜鑫，為什么他們要在追蹤定位系統(tǒng)（即控制器）上花這么多心思，為什么不去做很多人想象中的VR技術(shù)終極解決方案——萬向跑步機(jī)呢？檀煜鑫說，他在國外展會(huì)上親身體驗(yàn)過萬向機(jī)，他個(gè)人其實(shí)并不看好萬向機(jī)的發(fā)展。
“用起來就像在走太空步?！边@是他對萬向機(jī)的感受。
檀煜鑫說，現(xiàn)在市面上的萬向機(jī)，原理其實(shí)就是在一個(gè)碗型的空間里靠低阻力材料做成跑道或是鞋底，讓你不停地在跑步機(jī)上“打哧溜滑”。更極端一些的，直接在鞋底安上幾對輪子，靠傳感原件來推算運(yùn)動(dòng)速度。這種設(shè)計(jì)原理的萬向跑步機(jī)，必須要有一套完整的固定設(shè)備，保證使用者不會(huì)在不停的“打哧溜滑”過程中摔倒，這進(jìn)一步提高了成本。
所以，在萬向跑步機(jī)技術(shù)獲得革命性發(fā)展之前，諾亦騰現(xiàn)在著重發(fā)展的大空間VR技術(shù)，也不失為一條有可能的科技樹。
總體來說，現(xiàn)在的VR技術(shù)想要達(dá)到電影中綠洲的級別，一共要面對4個(gè)難題。
那么讓我們來試著一一解決這些問題。
首先，從畫面上來說，就像我之前提到的那樣，VR眼睛需要渲染一個(gè)完整的、360°全包圍的世界，計(jì)算量要遠(yuǎn)高于一般游戲，所以只能用稍次一些的畫面來保證幀率穩(wěn)定，因?yàn)閂R畫面若是幀率不穩(wěn)，也會(huì)造成十分嚴(yán)重的3D眩暈癥狀。
關(guān)于這一點(diǎn)，現(xiàn)在的解決方案就是單純地堆科技。計(jì)算機(jī)芯片的進(jìn)步空間還很大，雖然電影中的綠洲現(xiàn)在的超級計(jì)算機(jī)也渲染不出，但二三十年之后未必不行。隨著芯片計(jì)算能力的進(jìn)步，我們不僅能在VR設(shè)備中享受到綠洲一樣高度擬真的畫面，成本也會(huì)隨著高性能芯片的普及逐漸降低。
在操作的反饋方面，其實(shí)現(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)能夠還原出非常精細(xì)的人物動(dòng)作了。動(dòng)作捕捉技術(shù)說起來很簡單，它有點(diǎn)像3D動(dòng)畫中的動(dòng)作骨骼，只不過VR技術(shù)中的骨骼是由一個(gè)個(gè)傳感點(diǎn)構(gòu)成的。傳統(tǒng)的3D動(dòng)畫一般是先做好動(dòng)作骨骼，再將一層外皮渲染到骨架上。VR技術(shù)則是預(yù)先做好外層貼圖，讓貼圖模型跟著動(dòng)作骨架運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，這樣一來，有一個(gè)問題就是——容易穿模。
即便有了動(dòng)作捕捉技術(shù)，因?yàn)闆]有與虛擬世界中的物體的真實(shí)物理碰撞，虛擬世界中的人物穿模是常有的事。想要解決穿模問題，一個(gè)比較可行的途徑是用外骨骼來捕捉用戶動(dòng)作，并使用固體骨架來將虛擬世界中各類信息反饋到現(xiàn)實(shí)世界中。通過外骨架系統(tǒng)來輸入人體動(dòng)作，它會(huì)給予一定的物理反饋，告訴你：“嗨，這兒有堵墻，你被擋著了?！?/p>
另外一些比較比較精準(zhǔn)的反饋，則可以通過微型震動(dòng)原件模擬。雖然說要想做到完全模擬五感基本上只能靠腦后插管實(shí)現(xiàn)，但大體上還原游戲的難度并不大。
最后一個(gè)難題是精準(zhǔn)操作，這其實(shí)是目前最好解決的一點(diǎn)。四肢動(dòng)作的還原以現(xiàn)在的科技水平就能做到，手指的精細(xì)操作可以靠慣性原件的小型化完成，即便是最為復(fù)雜的面部肌肉控制，也能靠光學(xué)傳感的進(jìn)步解決。
你可以看到，其實(shí)斯皮爾伯格的綠洲基本上都是在現(xiàn)有VR技術(shù)的藍(lán)本上描繪而成的，只不過在個(gè)別技術(shù)參數(shù)上要高一些。如果不計(jì)較技術(shù)成本的話，我們其實(shí)在短期內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)這些效果，不過那樣做出來的綠洲恐怕難以推廣給所有人。而另外的一些諸如失重感、時(shí)間暫停這些玄學(xué)范圍的科技，其實(shí)就像“電梯效應(yīng)”一樣，可以靠當(dāng)前人類想象力之外的方式去提出和解決。
著名的科幻作家阿西莫夫首先在他的著作里提出了電梯效應(yīng)的概念：假設(shè)100多年前的某位科幻作家偶然得知在未來會(huì)有摩天大廈的存在，他會(huì)自然而然地根據(jù)當(dāng)時(shí)世界的科技水平想象這棟大樓里的生活：人類為了避免爬樓之苦會(huì)把每一棟高樓發(fā)展成一個(gè)完成的生態(tài)系統(tǒng)，就像一個(gè)獨(dú)立的小社會(huì)。但這一切在電梯出現(xiàn)后變得滑稽可笑。
現(xiàn)在看來，VR技術(shù)是未來發(fā)展的一個(gè)方向，但我們能想象到的最高級的VR也不過是根據(jù)現(xiàn)實(shí)技術(shù)水平進(jìn)行升級，人類想象力的極限就是如此。
