走进自己的国度 这个时代属于虚拟现实
人类一直生活在现实之中,我们对世界的认知一直停留在现实生活中。但技术不断改变着人类的生活与认知空间,虚拟现实技术可以让我们走进另一个空间,一个属于我们自己的空间。
2014年3月26日,Facebook宣布将以约23亿美元的总价收购沉浸式虚拟现实技术公司Oculus VR,预计2014年第二季度中完成交易。Facebook每次收购都让人们眼前一亮,这家企业到底是做什么的?为什么会让Facebook花掉20亿美元?要知道当年Oracle收购Sun也不过74亿美元,而且Sun当年的市值超过了2000亿,并且Sun是一家相当成熟的企业。
Facebook花了23亿美元将人们的目光吸引到虚拟现实中,而虚拟现实到底是一个怎样的世界呢?人类在虚拟现实中能不能创造自己的梦幻国度?
在电影《黑客帝国》中,人是生活在罐子里,肉体不需要动,而他的精神会在一个虚拟的世界中与他人交互、打斗。同样电影《阿凡达》中,人的心灵可以在另一个世界进行交流沟通。这是好莱坞告诉我们的虚拟现实,其实人类接触虚拟现实已经很久了,生活中的倒车雷达、手机都是虚拟现实的一种,属于增强现实。比如Google Glass也是增强现实,将虚拟的数据画在现实场景当中。
到底什么才算真正的虚拟现实呢?虚拟现实指的是人类完全沉浸在一个虚拟的场景中,这种场景可以是人眼所见的事物经过处理和计算转化为虚拟场景,也可以是提前编辑好的场景。但前提是使用者可以沉浸在整个环境中。
探究虚拟现实的奥秘
虚拟现实一直被认为是下一个改变世界的技术,目前为止Google、三星以及索尼都纷纷涉足这个行业,而今年3月Facebook斥资23亿美元收购了Oculus表明Facebook也开始涉足这一行业,虚拟现实大爆发的时代即将来临。
Oculus与目前被广泛关注的Google Class不同,它是一个虚拟现实的头戴显示器。与传统的3D模式不同,使用者可以沉浸在虚拟现实的世界中,Oculus通过双眼视觉差为用户带来超强的立体感,并且根据眼镜中配有的陀螺仪、加速计等惯性传感器,可以实时跟踪和检查使用者头部的位置,并且通过对画面的调整让使用者体验到视角变化。
也就是说Oculus的使用者会保持全视角的感官体验,头部如何运动计算机就会根据头部的运动轨迹虚拟场景并且实时的传递到视窗内。
Oculus配备的惯性传感器感知用户头部的姿态信息 来源:Oculus Rift SDK 文档插图
Oculus Rift 的110度视角
Oculus与其他3D视觉设备不同的是它更加符合人眼自然视觉角度,在Oculus的宣传视频中,使用者可以体验到110度的视觉角度,并且拥有1200X800的分辨率。也就是说从视觉角度上,Oculus更加符合虚拟现实的沉浸是需求。
当用户佩戴Oculus Rift头盔时所看到的影像是复制电脑中的图像,从电脑中输出的图像是经常扭曲处理的,如果不佩戴头盔会是两个同时存在的扭曲图像,如下图:
经过处理的扭曲图像
这也是Oculus头盔神奇的地方所在,利用头盔上的透镜将画面进行折射,折射后的图像就会出现现实感非常强的画面。
利用凸透镜将原先长度为 x 的画面放大至 x’ 来源:Oculus SDK 文档
Oculus在LCD屏幕前的凸透镜
Oculus使用者与计算机输出图像
Ouclus不仅仅是个游戏机
就像我们在图中看到的那样,Ouclus更适合战争类游戏或者是操控类游戏,Ouclus目前已经被美军用作士兵训练。
由于Ouclus具有相当强的沉浸感,而且可以虚拟出你想要的任何环境,这就意味着士兵不再需要真正到战场上就可以体验战场带来的真实感觉。所以说Ouclus不仅仅是个游戏机,它还可以帮你训练出一支具有丰富作战经验的部队。
所有的高科技都是一把双刃剑,核武器可以夺走千万人的生命,但如果使用得当核能却是非常环保的新能源。一项尖端科技到底是杀人武器还是人类福音,这全要看使用它的人是希特勒还是耶稣。
科技改变人类的生活,虚拟现实技术将是下一个改变世界的技术。Oculus作为目前的最前沿的虚拟现实产品它将如何改变我们的生活呢?
治疗心理疾病
目前在对于恐高症、自闭症以及战后心里创伤等心里疾病的治疗上,Oculus都有很广泛的应用。医生们用Oculus为患者虚拟出所需的治疗环境,虚拟现实治疗法已经成为一个既有的名词。
操控机器人
美国航空航天局(NASA)喷气推进实验室通过Oculus Rift与微软Kinect体感控制器成功操作了将用于外太空探索的机器人。通过这种方式,操作员能够更加真实地看到机器人所看到的内容,并对环境的具体情况有更好的了解。
但是有消息成,美国军方正在大力发展军用机器人项目。也许未来的战场上不会流血,只有一堆一堆的机器和零件。
让瘫痪的人重新回归社会
Oculus对于无法行动的人来说是重新回归社会的希望。对于瘫痪的人来讲,从新回到社会是一种奢望,Oculus可以虚拟社会环境,让瘫痪的人在虚拟的世界中拥抱自己的爱人。
虚拟现实的黎明真的到了么?
我们不得不承认,二三十年以前人们就开始研究虚拟现实,人类研究虚拟现实的时间并不亚于都计算机的研究时间,但虚拟现实技术的研究成果却不如计算机技术的成果那么显著。虚拟现实一直以来都被技术所限制,成像、跟踪、数据传输、数据分析都是约束虚拟现实发展的因素。
沉浸在Oculus虚拟现实中的人们
虚拟现实遇到的技术壁垒
虚拟现实在技术方面需要很高的要求,从数据成像到数据跟踪需要大量的数据处理与传输,这是之前的技术所无法解决的。
单从Oculus设备来说,显示问题依然十分严峻。分辨率和刷新率让这款设备的,Oculus采用的是1200X800的分辨率,虽然升级后是1080P的图像分辨率,但是效果体验还不能让人非常满意。
对于显示设备来讲,刷新率同样重要,根据业内的指标来看,将FPS维持在60左右才能更加贴近肾炎的真实视觉效果。
Oculus Rift的首席科学家,虚拟现实专家,Michael Abrash也表示,实时追踪是虚拟现实中非常难解决的一个问题,在追踪的实时性、定位的精度等方面都有赖于不断创新的技术和方案去解决。
触感技术成为突破重点
触感技术是目前虚拟现实中最大的争论点。在电影中虚拟现实可以让人真切的体会到来自外界的触觉反馈,你能感受到自然界的各种触觉。
但是从目前虚拟现实的产品来看,触觉反馈仅仅停留在通过设备的震动传递简单的触觉,这还远远不能满足虚拟现实对于触觉反馈的需求。
业内人士指出,Facebook收购Oculus意在未来的虚拟社交,人们可以在虚拟世界与朋友沟通交流,甚至可以拥抱、亲吻对方,但从目前来看想要享受到虚拟现实中的拥抱还需要技术突破。
技术宅 纸板和透镜带你走进虚拟现实
你已经生活在虚拟和现实的边缘。现代科技的好处就在于虽然你不能享受到完整的体验,但当某个点的技术成熟之后人们会马上体验到。
如今在电影院里看3D电影已经不是什么新鲜的事儿了,曾经有人调侃,现在一部电影如果不做个3D你都不好意思拿出来评奖。
从技术层面来看,3D视觉显示也是虚拟现实技术的变种,只不过使用者沉浸在事先准备好的世界里,跟随导演的摄像机畅游虚拟的世界中。再大的困难也难不倒伟大的技术宅。虽然不能体验到强劲的触感技术,但对于视觉上的追求还是可以达到的,我们在现实生活中已经出现很多简易的虚拟现实技术。
伟大的技术宅告诉我们,想逆袭一定要走在科技的前沿。基于对3D显示技术原理的研究,看3D大片,并不需要坐在电影院里面,也不需要超大的智能电视,你需要的就是几块纸板和两个透镜。这样的简易设备已经可以在淘宝上轻松购买到。
成像原理与Oculus的成像原理类似,借助手机GPU加速的功能将视频进行渲染,分屏显示形成视觉差,然后依靠凸透镜将渲染后的视频折射到眼睛内,从而感受到逼真的3D效果。
这样应该算是最简单的3D眼镜,但它的效果一点都不输专业设备的视觉体验,还是那句话,技术宅带你逆袭。
根据虚拟现实领域的专家预测,在未来一到两年内,大众可以获得民用的虚拟现实设备,你可以用虚拟现实设备遨游太空,体验竞技类体感游戏,体验战场的残酷等等等。我们不能否认的是虚拟现实的时代即将来临,技术已经趋于成熟,需要的只是一个拼装起来的平台,以及整个平台上一整套的运营理念。
在未来,是身处越战丛林还是身处梦幻城堡,这完全取决于你的想法,虚拟现实将人类带进自己的梦境,虚拟现实也将是再一次改变人类文明。
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