最近热映的电影《头号玩家》,口碑爆棚,上映两周豆瓣评分依旧高达9.0,可见导演斯皮尔伯格的深厚功力以及同名畅销科幻小说的精彩构思,俘获了多少围观群众的心。
在2045年,环境污染,自然环境遭到严重破坏,现实世界破败不堪。主人公韦德·沃兹就生活在这样一个破败的街区。
与大多数人一样,韦德也沉迷于VR游戏“OASIS(绿洲)”的虚幻世界中寻求慰藉。韦德戴上VR眼镜,第一次带观众进入了“绿洲”世界。
VR世界与现实鲜明的对比,在这里唯一的限制就是想象力。
未来你可以化身任何你喜欢的角色。
但是,兴奋之余不禁还是要问,我们到底要等多久才能体验到这样的VR,而不是塑料盒子加个手机,这甚至连凑活都谈不上。
我们到底需要等多久才能体验到电影中展现的VR?
《Ready Player One》这本科幻小说,写于2011年,正好是在许多虚拟现实创业公司和技术研发开始之前,很多从业人员都受到了这本书的启发。导演斯皮尔伯格将小说描绘的场景,展现在荧幕中,主人公韦德体验的虚拟现实并不是单一的技术,它包含视觉、听觉、触觉、嗅觉、运动感,只有这些方面都足够完善才能创造出一个让人难以分辨的虚拟世界。
那么目前这五种感知对应的技术发展情况如何呢?
- 视觉,书里描写的头显能够提供近乎真实的视觉体验,现在市场上的设备还差的比较远,未来头显要分辨率更高,视场更大,处理器更快,重量更轻,散热更好,时延更低,价格更便宜,运用光场显示。因为它们不是独立存在的,所以这些技术都需要巨大的进步。Oculus的首席科学家Michael Abrash最近给出的预测是5年之后显示技术基本能够完善。
- 听觉,要保证和视觉同步的3D音效。目前几种感官里,听觉应该是最成熟的,市场上的头显基本都配有3D耳机。
- 触觉,书中的OASIS设备是配有触觉感应手套的,有钱的话还可以买一套全身感应套装,也就是说如果在游戏里被别人打了一拳,现实世界中身体是可以感应到的。
触觉感应的研发方向是五花八门,充满想象力的。Kickstarter上有一个Gloveone手套,手套上加入了很多小电动机,通过不同频率和强度的振动来配合视觉效果。还有一个Rice University研发的Hands Omni手套,在手套里加入小气囊,通过充气放气来模拟触觉,据说效果更好但是比较早期。
此外还可以结合机器人,CyberGlove Systems之前开发了一套工业级的设备,手套上连接机械手臂,可以制造阻力。还有利用声波的,有一款设备叫HaptoClone,利用Kinect来判别手的位置,然后通过高强度的超声波制造阻力,配合图像让人感觉摸到了虚拟的物体。全身感应服也是有的,比如Tesla Suit,是通过全身52个点的神经肌肉电刺激来模拟触觉。
总的来说,触觉方面还处于早期研发阶段,并没有技术相对成熟的产品,而且预计需求量会非常强大,有创业机会,但是依赖于头显的流行在先。 - 嗅觉,查了一下还真的有公司在做,不过很少,效果也很一般。
运动感,是一个比较大的问题。目前的头显都没有很好地解决晕动症的问题。
晕动症就是说视觉体验和运动体验不一致产生的不适反应,平时晕车晕船都是同样的道理。假设我在玩一个游戏,游戏里我已经跑了五千米了,人还待在原地,那肯定要晕。
一种解决方案是万向跑步机,但是万向跑步机的使用者普遍觉得不舒服,昂贵的价格和机器巨大的体积也都是问题。所以现在出品的游戏还是尽可能地减少移动和加速,从内容设计的角度来避免过度的感官不一致。
虚拟现实的理想实现,需要大量的技术支持,需要在多个领域的技术突破,短时间,至少是五年之内,不会看到成熟的综合硬件设备。但是也不必绝望,技术的进步是阶梯式的,就好像90年代的红白机,到后来的CS,再到如今的绝地求生一样,体验是步进式的。
目前市场上主流的一体机,比如HTC Valve,以及配备了体感追踪器,有不少电影院有免费体验,由于价格以及游戏内容的限制,目前还没有明显的市场增长。
高端设备的启动尚需时日。但是在一些特定领域会有一些机会,比如用虚拟现实的眼镜做观影,和新发的电影同步上映,你不再需要去影院,在家里戴上虚拟现实的眼镜就能得到和在影院同样的观影效果。这样的特定应用场景,很多VR设备还是可以满足的。
另外,一些相对轻量级的娱乐游戏已经出现,比如前两年 Pokemon go 的火热。
参考:
王煜全《从小说"玩家一号"看虚拟现实》
王煜全《关于虚拟现实问题的补充》