虚拟现实:另一个真实世界

时间:2022-08-16 10:33:23

虚拟现实:另一个真实世界

2016年被认为是虚拟现实启动元年,三星、索尼、谷歌以及微软等一大批领头企业都在创建基于虚拟现实的系统。企业家们对这一新兴产业趋之若鹜,但对于普通人来说,这些高冷产品难免让人产生怀疑:它们如何做到让人身临其境?它们的工作原理是什么?它们会对生活带来哪些影响?

VR原理

VR是Virtual Reality的缩写,中文叫虚拟现实,也可以叫虚拟实境。一提到虚拟现实,不少人首先会联想到电影《黑客帝国》里描述的“矩阵”,通过物理连接直接进入一个逼真的虚拟世界。这种脑后插管或以各种形式实现的直接刺激人类神经的方式的的确确是VR发展的终极形态,然而以目前的科技水平和发展速度,人类还很难用这样的方式体验虚拟现实。

既然心灵不能直接感知虚拟世界的美好,那么只能让心灵的窗户――眼睛提前享受了。现在流行的VR主要通过对画面视角的改变而实现,即通过屏幕实现和人眼视角差不多的观感,进而“欺骗”大脑,实现VR效果。

由于每个人的长相不同,眼睛的视角肯定会有所区别,但可以肯定的是,一般人的双眼最大视角超过180°,而双眼重合的视角大概在120°。之所以特意强调两眼重合的视角,是因为这和3D效果的实现原理有关系。人类对物体之间的距离是通过两只眼睛之间微小的视差来确定的(如果闭上一只眼睛后用手指物,会发现很难找准位置),因此人眼只有在两只眼睛的120°视角下才可能看得出立体效果。

现在3D电视、3D电影已经非常普遍,为什么它们不能叫VR?除了因为它们屏幕不够大、画面之外不够黑而难以产生沉浸感外,还有一点因素至关重要,那就是缺乏VR技术的感应追踪部分。简单来说,VR设备可以通过追踪头部的动作实时改变视角。一些VR设备甚至包括动作捕捉手套和地台,利用这些设备能获得更逼真的体验感。

总而言之,想要实现VR效果,有三个因素必不可少:大到可以覆盖人眼视角的屏幕、3D显示效果以及动作感应系统。实现了这三点,才称得上是基本的VR设备。

历史久远

或许你以为虚拟现实起源于20世纪80年代,是那个年代的科幻电影和实验性产品,然而第一批可用的VR产品在1950年就已经出现,而且有些至今仍在使用。

人们将莫顿・海利希称为空想家,严重低估了这位天才人物的杰出才能。当大部分人还在使用黑白电视时,他成功造出了一台能正常运转的3D视频机器。它能让人沉浸于虚拟摩托车上的骑行体验,感受声响、风吹、震动和布鲁克林马路的味道,他将其命名为Sensorama Simulator。

在这之后的20余年间,有很多科学家投入了VR领域的研究,但也仅限于技术研究,并没有出现实物。

1994 年,日本游戏公司Sega和任天堂分别推出Sega VR-1和Virtual Boy游戏,引起了不小轰动。但由于设备成本高,同时在技术上也依然面临一些问题,以致VR的这次小小爆发以失败告终。

在任天堂之后的近20年间,已经没有公司敢将VR技术带入商业领域,直到2012年Oculus公司直接将VR设备的价格拉低到300美元,使该技术向大众更近了一步。自此,许多大小公司逐渐加入VR团队,造就了当前VR炙手可热的市场位。

改变生活

VR技术将被用于哪些领域?

1.客厅游戏

VR设备最先会在游戏玩家中普及。只有游戏玩家才会心甘情愿戴上目前这些沉重和让人头晕的头盔。借助眼镜、头盔等可穿戴设备,辅以手柄、手枪、地毯等配件,VR设备能让用户沉浸在游戏场景之中,给予他们更真实的交互体验。

2.游乐园

这里的游乐园不是你家附近的游乐场所,而是类似迪士尼那样的豪华主题乐园,以及一些影视剧的线下衍生品体验馆。这些产业积累了大量优质IP和用户,有先天优势。英国最大的主题公园之一 Alton Towers 就宣布将推出 VR 过山车 Galactica,让用户体验在星际间穿越。

3.演唱会

演唱会最重要的是现场感,例如光影、人群欢呼的氛围等,这些通过VR设备都可以进行模拟,观众可在家身临其境地感受一场演唱会。360 °全景 VR 视觉公司 Jaunt就已在 Google Play上线了 一款安卓 APP,用户可通过安卓手机和 Google Cardboard 这类比较便宜的头戴设备观看VR场景下的 Paul McCartney 演唱会。

4.旅游

VR正在改变“视讯旅行”的意义,它能将人们带到遥远的地方去旅行,这在以前是完全不可能的。虚拟旅行意味着你不必舟车劳顿,不必坐飞机,不会出现时差综合症,不会碰上有臭虫、睡得不舒服的酒店大床,不用给小费……你只需要几分钟以及一张舒适的椅子,就能去一个很酷的目的地旅行。

5.广告

对于VR这种可以提供划时代体验的媒介平台,连电线杆和厕所门都不放过的广告人自然在心里打起了如意算盘。在VR 广告里,用户看到的不是一帧一帧的画面,而是整个场景――任何地方都有可能被植入广告,不过这种广告既不会影响用户体验,还能做到 360 °全景。

6.运动健身

如果你曾上过健身房里的动感单车课,一定不会忘记这种无聊的运动给大腿带来的“酸爽”。如果这时有一辆室内自行车,可以让你感觉像在森林中骑行,有鸟语花香、潺潺溪水、松风阵阵,你肯定会心动。VR技术就能实现这一点。

它也能帮助你更好地学习某项体育运动,例如高尔夫室内模拟训练虽然已经很成熟,但借助VR设备,效果会更好。滑翔、攀岩、冲浪、网球这些高难度运动都可以借助VR设备进行训练。

7.展览

各大展览馆未来都会布置VR设备,观众佩戴后可以收听讲解,还原现场。未来人们足不出户就能参观各种展览馆或展会。只需有一台VR设备,就算是印度的小朋友也能参观远在巴黎的卢浮宫,而且观看过程非常逼真,还能让文物360°旋转,真正做到全方位、零距离与展品接触。

8.家庭互动

家庭的温暖在于陪伴,但很多家庭因种种原因造成成员之间聚少离多。虽然可以通过电话、视频这些方式沟通,但有了VR设备,出差时就可以牵着孩子的手去散步,在酒店沙发上跟妻子一起看电视,在外走路时甚至可以闻到妻子烹饪时散发出的食物香味,或跟异地的家人围炉夜话……这些应用场景是不是令人很动心?

9.教育应用

VR技术可以广泛用于学习情境的创设,增加学习内容的形象性和趣味性,并实现模拟训练。这不仅可以减少现实空间中某些训练、操作的困难和危险,更重要的是可以使训练成本大幅度降低。

VR技术也能创建与现实社会类似的环境,解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求。亲自去经历、感受比空洞抽象的说教更具说服力。结合了益智游戏、情景化学习、协作学习、远程教育等多种特性的VR技术将会解决很多以前无法解决的教育问题,让人们感受到全方位的教育。

虽然VR依然有很多亟待解决的问题,比如电脑手机硬件支持跟不上、接入平台不统一、普及程度低、目前还没有一款真正现象级的VR设备获得商业化成功等,但我们仍然有理由期待,未来生活会因为VR而变得更加精彩。

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