“神經(jīng)元計劃”：低成本的動作跟蹤系統(tǒng)，虛擬現(xiàn)實的另一塊踏腳石

■ 虛擬現(xiàn)實的另一塊拼板：動作跟蹤

自從Oculus Rift在Kickstarter上籌款成功以來，虛擬現(xiàn)實（VR）設(shè)備的概念一夜之間變成了顯學(xué)。Oculus VR自不用說，目前已經(jīng)推出了第二個版本的開發(fā)者套件Oculus Rift DK2，索尼也公布了他們的VR眼鏡原型Project Morpheus，三星同樣要推出配合三星智能手機(jī)使用的VR眼鏡，連之前和Oculus密切合作的Valve也向開發(fā)者展示了自己的VR設(shè)備的原型機(jī)。國內(nèi)也有不少跟風(fēng)做VR眼鏡的開發(fā)公司，諸如蟻視VR和Depth-VR等。這些跟風(fēng)者技術(shù)規(guī)格和高度有好有壞，但都希望能夠在VR這一波概念大潮中成功。

而Noitom的創(chuàng)始人戴若犁博士卻并不覺得跟風(fēng)開發(fā)VR眼鏡是一個好的選擇。在他看來，Oculus和Valve，包括索尼三星這樣的公司已經(jīng)占據(jù)了整個VR產(chǎn)業(yè)鏈的前端，國內(nèi)的VR眼鏡很難在技術(shù)先進(jìn)程度或者市場接受能力上與他們競爭。而出自自動化專業(yè)的戴若犁博士在這一波VR浪潮中選擇的不是拓展頭腦，而是肢體——Noitom即將推出的“神經(jīng)元計劃”（Project Neuron）就是配合VR設(shè)備使用的低成本動作跟蹤系統(tǒng)。

■ Noitom的動作捕捉系統(tǒng)“騰挪”（Percption）

Noitom的技術(shù)領(lǐng)域就是動作捕捉系統(tǒng)。之前他們所專注的是商用的高精度動作捕捉系統(tǒng)，名為“騰挪”（Perception），已經(jīng)在電影工業(yè)和醫(yī)療工業(yè)和軍事領(lǐng)域等獲得了廣泛的應(yīng)用，諸如拍攝電影所需要的動作捕捉系統(tǒng)，以及讓肢體傷殘病人復(fù)健的動作跟蹤系統(tǒng)（安裝在病人身上之后可以通過數(shù)據(jù)分析身體運(yùn)動狀態(tài)）和軍方用來訓(xùn)練士兵的商用級VR系統(tǒng)，大多是高精度高成本的B2B領(lǐng)域。至于B2C領(lǐng)域，之前他們就嘗試與高爾夫球運(yùn)動裝備的供應(yīng)商合作推出了mySwing，這是一個面向職業(yè)高爾夫球員（以及高級愛好者）的動作跟蹤系統(tǒng)，用來分析揮桿姿勢以改進(jìn)擊球技術(shù)。

Noitom的動作捕捉技術(shù)是基于慣性感知，而并非慣常在電影制作花絮中看到的那樣是基于光學(xué)感知。佩戴在肢體上的慣性傳感器記錄下運(yùn)動的加速度數(shù)據(jù)，使用算法將這些數(shù)據(jù)復(fù)原成骨骼和關(guān)節(jié)的動作，然后通過傳感器內(nèi)置的射頻天線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒爰商幚韱卧?。這次的“神經(jīng)元計劃”，就是Noitom在現(xiàn)在的VR熱潮中的一次努力，能夠?qū)⒌统杀镜歉呔鹊膭幼鞲櫹到y(tǒng)帶到消費(fèi)級VR市場中。

■ “神經(jīng)元計劃”，廉價的動作捕捉系統(tǒng)，不廉價的能力

“神經(jīng)元計劃”所使用的傳感器的原理與Noitom之前在商用領(lǐng)域所推出的設(shè)備沒有區(qū)別，都是基于慣性感知。不過之前在高成本的商用設(shè)備上所使用的是更為昂貴的ADI等傳感器制造公司的商用級高精度產(chǎn)品，而“神經(jīng)元計劃”則使用的是目前大批量集成在移動設(shè)備上的廉價慣性傳感器。據(jù)戴博士介紹，他們的獨(dú)門功力就是傳感器加速度數(shù)據(jù)到肢體跟蹤動作的映射算法。戴博士非常自信的表示：“在傳感器允許的成本范圍內(nèi)，我們做到了全世界其他使用類似技術(shù)的公司所完全無法做到的精度水平?！痹谒麄兊挠媱澲?，“神經(jīng)元計劃”中的每一個傳感器單元將被稱之為一個“節(jié)點(diǎn)”（Nodes），有一個中央節(jié)點(diǎn)（Hub）接受這些節(jié)點(diǎn)傳回來的數(shù)據(jù)，“神經(jīng)元計劃”的重點(diǎn)在于，這些節(jié)點(diǎn)可以像樂高積木一樣自由配置。

在目前的“神經(jīng)元計劃”的原型產(chǎn)品中，一整套系統(tǒng)（中央單元+節(jié)點(diǎn)）最高可以支持30個節(jié)點(diǎn)處在同一系統(tǒng)中，使用者使用多少節(jié)點(diǎn)，以及以什么方式應(yīng)用都是可以自由調(diào)節(jié)的。比方說如果需要高精度的跟蹤單手的運(yùn)動，就可以使用每個手指2個節(jié)點(diǎn)，手背一個手腕一個手臂一個一共13個節(jié)點(diǎn)的配置；如果需要跟蹤上半身，那么就使用雙手的配置；如果需要跟蹤全身，則可以將手指的節(jié)點(diǎn)撤去放置在大腿、小腿和腳背上即可獲得全身的跟蹤能力。

戴博士強(qiáng)調(diào)這一套系統(tǒng)的價格將比之前他們推出的面向商業(yè)用戶的高精度動作捕捉系統(tǒng)便宜數(shù)個量級，這是使用廉價的移動設(shè)備等級的慣性傳感器的結(jié)果。但是其精度仍然相當(dāng)高，用戶往外走50米然后折返，誤差大概在2厘米左右。Oculus Rift發(fā)展到DK2已經(jīng)努力將其動態(tài)延遲降低到了20到30毫秒的水平，而“神經(jīng)元計劃”則可以達(dá)到10ms以內(nèi)的延遲，完全可以滿足虛擬現(xiàn)實中對于動作跟蹤的要求。

■ 面向開發(fā)者，普通消費(fèi)者還需等待VR環(huán)境成熟

“神經(jīng)元計劃”并不是完全面向消費(fèi)者，因為VR設(shè)備到目前而言也沒有大批量的面向消費(fèi)者，兩者的目標(biāo)都是面向獨(dú)立和個人的開發(fā)者。目前Noitom和Oculus以及Unity等均有合作，在設(shè)備正式發(fā)布的同時就會放出在集成在VR設(shè)備開發(fā)環(huán)境的SDK。Noitom希望能在這一輪VR大潮中盡早布局，與其他的技術(shù)供應(yīng)商合作制定一套虛擬現(xiàn)實設(shè)備的解決標(biāo)準(zhǔn)。不過戴博士也表示，現(xiàn)在的VR設(shè)備是否能真正成功，最大的障礙仍然橫在眼前：“視錯癥”（Motion Sickness）。虛擬現(xiàn)實的延遲所造成的視覺與運(yùn)動不匹配仍然會導(dǎo)致大部分人的生理性不適，不過目前而言這一癥狀的主要因素——虛擬顯示設(shè)備的動態(tài)延遲——在技術(shù)解決上并沒有遇到物理瓶頸，但最后是否能完全解決仍然在未定之中。但是言談之中戴博士對這個問題的解決持樂觀態(tài)度，這也是Noitom的“神經(jīng)元計劃”的用意所在。

這個計劃將在數(shù)天后登陸Kickstarter進(jìn)行集資，兩個月之后就可以看到正式發(fā)布的成品。如果看到這一篇文章的開發(fā)者有心踏足VR領(lǐng)域，在Oculus VR那里購買Oculus Rift DK2開發(fā)者套件的同時，也不妨去“神經(jīng)元計劃”（Project Neuron）的Kickstarter頁面撥冗一觀。