如果你们对最新的承诺——虚拟现实终于走向大众——感到不以为然,那也是可以理解的。几十年来,科技公司一直寄希望于此,但由于价格高昂和图形渲染效果差,导致人们头痛(真的是字面意义上的头痛),一直没有取得多大成功。
尽管存在这些失误,但新一代面向消费者的虚拟现实技术已开始进入市场,其中最引人注目的是三星于 11 月下旬发布的售价 100 美元的 Gear VR 头盔。 Gear VR 和 Google Cardboard(起价不到 20 美元,于 2014 年推出)都依赖于夹在或滑入各自头盔中的智能手机。头盔的双筒望远镜式镜头(位于手机和佩戴者之间)有助于提供 3D VR 体验。这使得这些设备对消费者来说是相对低风险的投资,并使科技公司能够在 Oculus、Oculus、索尼 和 HTC 等公司计划明年推出的设备之前,评估公众对虚拟现实的需求,这些设备将配备更精密的嵌入式传感器和显示器。
与往常一样,关键因素是内容。“哇!”曾经激励科幻小说作家和电影制作人将虚拟现实融入他们的作品,但多年来这种感觉已经消退。现在需要的是令人信服的理由,让人们戴上头盔,步入一个虚拟世界,而不仅仅是飞行模拟器或高死亡人数的视频游戏。现在 VR 头盔不再花费数万美元,教育和社交应用的大门已经敞开,这些应用忠实于虚拟现实的根基,允许人们在数字教室和游乐场中学习和互动。(见下方视频。)
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达摩克利斯之剑
这些根基使得当前的 VR 技术产品的定价和潜力更加引人入胜。20 世纪 60 年代,计算机科学家伊凡·萨瑟兰正在寻找“一种可视化科学和数学对象的方法,并像在真实世界中体验它们一样在它们周围走动”,纽约大学媒体研究实验室的计算机科学教授 肯·珀林 说。1968 年,萨瑟兰和当时的在校生鲍勃·斯普劳尔建造了他们的“达摩克利斯之剑”,这是一个非常庞大的装置,“它悬挂在你的头顶,并随着你在巨大的悬臂上移动而移动。”(与珀林的科学访谈播客。)
与神话中的武器——西西里国王狄奥尼修斯二世用来教导嫉妒的达摩克利斯权力危险的武器——不同,萨瑟兰的头盔牢牢地固定在他的实验室天花板上。这个装置测量佩戴者转动头部时的运动。然后,该设备使用这些数据来渲染漂浮在空中的化学化合物的粗略草图,从不同的角度给人一种被三维信息包围的感觉。
拉基的突破
在很大程度上,虚拟现实一直停留在研究环境中,直到 20 世纪 80 年代,当时计算机科学家 杰伦·拉尼尔 创办了一家名为 VPL Research 的公司,开发虚拟现实设备,包括名为 EyePhone 的头盔和旨在实现虚拟对象操作的 DataGlove。VPL 的产品未能吸引广泛受众,公司申请破产。任天堂、Virtual I/O 和少数其他公司在 20 世纪 90 年代尝试了消费级 VR,但由于他们的产品价格过高、效果不佳或两者兼而有之,未能获得成功。
除了这些设备之外,支持 VR 的浏览器 几乎从网络诞生之初就已存在,但尽管有谷歌和 Firefox 的支持,也未能获得成功,因为没有价格实惠的头盔来查看内容。这种情况在 2011 年开始改变,当时一位名叫帕尔默·拉基的 18 岁年轻人组装了他的第一个 Oculus Rift 原型。大约三年后,Facebook 以 20 亿美元收购了拉基的公司 Oculus VR。消费级 VR 重回正轨。
自成立以来,Oculus 已经生产了多个版本的 Rift,供软件开发人员在开发游戏和头盔的其他应用程序时进行测试。消费者版本的 Rift 预计将于明年年初推出,尽管该公司尚未宣布具体的发布日期或价格。Oculus Rift 头盔 通过插入 PC 来接收内容,预计将配备内置(但可拆卸)耳机、手持控制器和一个三脚架安装的传感器,该传感器将运动信息传递给头盔。
智能手机 VR
Oculus 还开发了三星智能手机用于实现 Gear VR 功能的应用程序。11 月发布的 Gear VR 是三星首次直接面向消费者的产品,并与该公司的 Galaxy Note5、S6、S6 edge 和 S6 edge+ 设备兼容。(之前的两个“创新者版”版本的成本是其两倍,目标受众是开发人员和精通技术的早期采用者)。这些手机插入 micro USB 接口,并在头盔内部的 高级有机 LED 屏幕 上显示手机内容。
不利的一面是,iPhone 用户几乎无法使用 Gear VR。在不久的将来,他们最好的智能手机 VR 选择是 Google Cardboard,其基本原理是一个带有眼孔和一个用于任何智能手机的插槽的纸板箱,实际上有来自许多不同制造商的 各种版本。最基本的版本售价 15 美元,但更高级的型号有 铝制 版本,售价 85 美元,以及共聚物材料 乙烯-醋酸乙烯酯 版本,售价 25 美元。另一个值得注意的智能手机头盔是蔡司的售价 120 美元的 VR ONE,蔡司是一家总部位于德国的公司,以制造高品质精密镜头而闻名。
预计在 2016 年初推出的其他消费级 VR 产品包括 HTC Vive 和索尼 PlayStation VR(它们插入 PC 或游戏系统),以及 微软 Hololens,它将在内置于头盔中的 Windows 10 计算机上运行,该计算机响应手势和语音命令。Hololens 也值得关注,因为它将虚拟现实与增强现实相结合——后者允许佩戴者通过设备的镜头查看叠加在他们眼睛所见之物上的信息和图形。Vive 的优势之一是它能够创造在虚拟空间中移动的感知。这通过 Vive 附带的一对基站来实现,这些基站跟踪头盔和无线手持控制器上的传感器。PlayStation VR(以前称为 Project Morpheus)显然有索尼流行的游戏平台为其助力。
感觉良好
也许这一轮 VR 技术进步中最显著的进步是它能够在不引起其前辈引起的恶心的情况下提供沉浸式体验。“当我的头部运动和我看到的图形之间的延迟超过某个阈值时,通常约为十分之一秒,就会出现晕动病问题,”纽约大学的珀林说。“现代技术利用头盔中的这些惯性跟踪器,几乎消除了这个问题。”一个例外是 Google Cardboard,它依赖于智能手机的内置惯性运动传感器,并且必须与手机的其余资源共享资源,从而导致一些人所描述的 明显的延迟。其他头盔中的专用传感器每秒测量头部方向一千次,大大减少了图像延迟,珀林补充道。
所有这些旨在以低廉的价格(可以这么说)创造高质量 VR 体验的进步意味着珀林和他的学生拥有更多的工具来创建他们的最终目标:《星际迷航》式的“全息甲板”。“理想情况下,就像我们在纽约大学的研究一样,你希望人们能够自由走动,就像他们在现实世界中走动一样,”他说。为了做到这一点,珀林在纽约大学媒体研究实验室建立了一个工作室,该工作室的周边配备了运动感应摄像头。这些摄像头接收来自安装在学生脚和手以及他们的 Gear VR 头盔上的传感器的信号。这种传感器融合使 Gear VR 能够接收关于每个学生在工作室中的位置的详细数据,使他们能够一起体验虚拟体验,他补充道。
珀林和他的学生已经通过他们的“Holojam”实验展示了共享虚拟现实体验可能是什么样子。这些练习的参与者佩戴 VR 头盔和其他传感器,使他们能够在被运动捕捉摄像头包围的区域内进行身体和虚拟互动。在一个名为“亡灵节全息体验”的特定实验中,佩戴 VR 头盔和运动捕捉传感器的参与者感觉自己走在虚拟城市街道上的游行队伍中。“最终的愿景是,我们将不再称之为虚拟现实——我们将称之为现实,”他补充道。
考虑到网络在二十年后对社会产生的巨大影响,以及智能手机在不到一半的时间内产生的影响,对虚拟现实未来作用的预测似乎不再牵强。但如果你愿意,尽管翻白眼吧,这些承诺大多仍只是预测而非事实。