VR的魅力到底在哪?

2016-08-03 15:15赵刚
软件和集成电路 2016年7期
关键词:头盔建模虚拟现实

赵刚

点评 1

资本的风口过去以后,虚拟购物是稳稳落地还是“啪”的一声摔下来取决于VR实验室们做出的产品是工具还是玩具。

VR,即Virtual Reality(虚拟现实)。人们把物理世界称为现实,人们体验现实是通过视觉、听觉、触觉、嗅觉等一系列“觉”,这一系列“觉”给大脑描绘出了一个“现实”,如果这一系列“觉”都没有被“欺骗”,而是对真实现实的反映,那人们就感受到了真实现实,真实现实只有一个,受到各种自然“定律”的约束,不受意志的转移。

如果通过一些技术手段,让这些“觉”得到的信息不是来自真实现实,而是“人工”创造的,但又符合真实现实的某些特性,让人们觉得是对“现实”的反映,比如,对于视觉,能够产生一个360度连续高清晰的,能够跟随观察方向实时变化的图像,对于听觉,能够产生具有立体感的,定位感的声音,对于触觉,能够产生接触到物体般的感受,那么人们同样会感觉到处于一个“现实”之中,称之为虚拟现实,虚拟现实是人工创造的,因此可以有无穷多个,也可以按照人们的意志任意创造,给人们千奇百怪的体验,这就是独特的虚拟现实的魅力!

要产生上面提到那些视觉,听觉,触觉等感受,目前只能借助于计算机技术,因此虚拟现实是和计算机技术是分不开的,甚至,给虚拟现实下的定义中就直接指定是由计算机技术产生的假想现实。

由于视觉是给予人们信息量最大一种感觉,要让人们产生进入虚拟现实的感首先需要创造出一个可以和真实现实相媲美的视觉环境,计算机系统通过矩形的屏幕产生视觉和真实现实的视觉感差距太大,人们不会产生虚拟现实的感觉。如果将矩形的屏幕扩大成球形的,让人站在球中心,给人们提供360度连续高清晰的视觉,人们就会有进入虚拟现实的感觉,但这种方法屏幕面积太大、成本太高,无法进入普通家庭。俗话说,一叶障目,不见泰山,由于透视的原因,离眼睛近的物体显得大,如果将一个小屏幕放在离眼睛很近的地方就能有大屏幕的效果,如果近到让人们的眼睛只能看到屏幕内范围,看不到屏幕外的地方,那么屏幕中虚拟现实的画面就能完全覆盖住真实现实的画面,给人们360度的视觉,这样显示头盔就应运而生了。由于头盔是戴在头上的,跟随头部的运动而运动,如果头盔中显示的画面不能跟随人们的头部的运动,人们会发现转动头部看到是同一个画面,而人们在体验真实现实时,转动头部时看到的是真实现实中的各个方向的画面。为了模拟这个效果,显示头盔必须能够精确而快速地捕捉到人们头部的角度,并通知计算机显示那个角度上的画面,给人们真正360度视觉的体验,如果上述响应速度足够快(延迟低于20毫秒),就会给人们一种视觉上进入虚拟现实的感觉。

VR头盔也可以配备立体声播放设备,在画面改变的同时,声音效果同步改变,对人们转动头部或者画面内声源的移动给出相应的音量和相位关系,实时呼应视觉。一旦视觉和听觉同步,给人们在真实环境中类似的感觉。人们处于虚拟现实中的感觉将进一步增强,触觉和实时交互能力的加入同样会增强虚拟现实的感觉,目前的计算机技术水平已经能够在视觉、听觉、实时交互几个方面给人们虚拟现实的感觉,触觉的模拟还在积极地研究中。

目前,有大量的厂商在研究各种类型的VR头盔,业内比较著名VR头盔的有Oculus Rift,HTC Vive,Sony Playstation VR,Samsung GearVR,这些VR头盔或需要高性能PC机支持或需要高性能智能手机的支持。由于PC机在性能上的绝对优势,基于PC机的VR头盔体验上优于基于智能手机的,主要表现在画面刷新率和角度改变的响应速度上,但基于PC机的VR头盔和PC机之间通过有线连接,体验过程中会受到连线的牵绊,稍有不便。另外某些VR头盔对实时交互过程中手和头部的姿态,位置的捕捉需要依赖周边设备,比如HTC Vive需要两个激光发射器的协助,对环境提出了一定要求,这些都是有待改进的地方。

相对于蓬勃发展的VR头盔,虚拟现实内容方面的发展相对缓慢,为了满足虚拟现实中360度连续高清视觉的要求,需要通过360度拍摄或者360度3D场景建模实现,前者需要专业的拍摄设备和全新的拍摄方法,后者需要消耗大量3D建模师的人工劳动。360度的拍摄将会产生比普通拍摄大得多的数据量,对传输设备、存储设备提出了更高的要求,360度无死角的拍摄对场景也提出了很高的要求,摄制工作人员将难以藏身,画面穿帮的现象大增,画面剪辑方法和普通拍摄也有很大不同,常常要求连续拍摄,对拍摄要求很高。360度的3D场景建模则面临巨大工作量,场景中的每一个物体都需要一一建模,目前人工建模的质量仍远高于3D扫描等自动化建模,但3D建模师手工劳动,成本高昂。

虚拟现实在很多商业应用上都有想象空间,最近淘宝提出了基于虚拟现实的Buy+,将虚拟现实引入到网上购物应用。Buy+以视频的方式向大家展现了未来虚拟现实在网上购物中的应用方式,虚拟试衣,虚拟家装,虚拟逛店是被提到的主要方式。由于电商平台中的商品数量是天文数字,要让这些商品出现在VR头盔,中目前有两种方法。360度拍摄或3D建模,这两种方法都存在明显的缺陷,360度拍摄需要专业设备、专业技能,拍摄所产生的数据量很大,对存储和传输要求很高。3D建模则需要投入大量人工,对每种商品建立精美的3D模型总体投入很大。淘宝店中的商家在见到实际利益以前很难投入大量的成本到3D建模,而用户在没有见到精美的3D模型以前也不会大量使用。因此,虚拟现实的网上购物会面临蛋生鸡还是鸡生蛋的问题。

目前,阿里巴巴和京东集团相继成立了VR实验室,从事基于虚拟现实的网上购物(简称虚拟购物)方面的技术和商业模式研究,虽然困难重重,但谁也不想过早地放弃这块蛋糕。在虚拟购物无法大规模推广前一般会采取精品战略,即,将有限资源投入到少量种子商品中,开发出对种子商品优秀的虚拟购物体验,不惜代价采用人工建模,特效处理等方法,博得用户和愿意尝鲜的少量前期商家的眼球,这些前期商家扮演早期投资者的角色,平台也会给予这些商家流量,广告位等扶持,逐渐增加虚拟购物中的商品数量,如果前期的商家尝到了甜头必然会加大投入并带动其他商家参与,虚拟购物商业化的雪球开始滚动起来,如果前期的商家血本无归,必然导致相反结果,因此种子商品和前期商家的商品虚拟购物体验和转化率是虚拟购物成败的关键。选择哪些商品作为种子商品和如何吸引前期商家,如何给前期商家带来收益,是阿里巴巴和京东们需要谨慎策划的事情。在资本的风口过去以后,虚拟购物是稳稳落地还是“啪”的一声摔下来取决于VR实验室们做出的产品是工具还是玩具,如果人们认定是工具,虽然功能尚不全面,商品数量较少,但仍会持续使用,虚拟购物将具有持续的生命力,否则体验一次就放弃的虚拟购物在消耗完新用户的“红利”后,即会消失在历史的洪流之中。

猜你喜欢
头盔建模虚拟现实
物理建模在教与学实践中的应用
在经历中发现在探究中建模
思维建模在连续型随机变量中的应用
求距求值方程建模
虚拟现实,让学习更“沉浸”
便携的折叠头盔
汉字戴头盔
View Master虚拟现实显示器
时光减速头盔
创意头盔