對現(xiàn)在的我們而言，“VR”既不過時也不新鮮。
幾年前，在一些媒介和輿論的操作之下，VR技術(shù)幾乎以一種“人類文明指路燈”的姿態(tài)降臨科技界。那一段時間里國內(nèi)出現(xiàn)了無數(shù)VR創(chuàng)業(yè)者，或是投身VR的企業(yè)。當然，無論國內(nèi)外，大部分所謂的VR企業(yè)能做的不過是“在盒子里塞鏡片”罷了。
一方面，民眾在輿論引導下對VR技術(shù)抱有不切實際的期待，另一方面，也由于VR技術(shù)還處于起步階段，最初的一些產(chǎn)品在質(zhì)量上確實不盡如人意，這讓整個VR行業(yè)如同被推上了最高點的過山車一樣迅速墜落。在短短的幾年里，這股熱潮在普通大眾中間以一種遠比興起要快的速度消退了。
國內(nèi)某品牌手機VR外設(shè)
有意思的是，再次把一度陷入沉寂的VR技術(shù)推上風口浪尖的是電影《頭號玩家》，它在一定程度上喚醒了人們對VR的記憶。在經(jīng)過了一段時間的蟄伏之后，國內(nèi)以及世界VR產(chǎn)業(yè)究竟發(fā)展到了一個什么樣的水準？我們，離夢中綠洲，還有多遠？
要解答這些問題，我們還是得找到真正的VR行業(yè)從業(yè)者，為此我們拜訪了兩家國內(nèi)的VR公司——ManaVR（神秘谷數(shù)字科技）與諾亦騰。
揭開眼罩，看到現(xiàn)實
3D眩暈
回到電影《頭號玩家》的開頭，男主向觀眾們介紹“綠洲”在世界范圍內(nèi)有多么火熱，這里大量穿插了一些普通玩家打游戲的場景。他們或是戴著手套，或是穿著全身感應服，在現(xiàn)實空間里手舞足蹈。他們所做的一切行動，都會被忠實地還原到游戲中去，這會讓他們看上去像個瘋子……
當然我們都知道，比起鍵盤、手柄操作，現(xiàn)在VR游戲玩家能做的動作其實并不多。舉例來說，在一款VR FPS游戲里你能做的恐怕只有換彈、射擊、開鏡以及蹲進掩體里，至于什么戰(zhàn)術(shù)規(guī)避、單手換彈甚至是光榮彈殉爆，想都不要想。之所以會造成這種情況，是由于玩家現(xiàn)在的VR游戲還缺乏精確而有效的動作輸入方式。
VR射擊游戲大體上都采用站樁設(shè)計
我的綠洲尋訪之旅第一站是ManaVR，這是一家位于北京尚8里文創(chuàng)園的科技企業(yè)。走進ManaVR公司，轉(zhuǎn)角處擺放著一個模特人偶，人偶身上穿著一套類似外骨骼裝甲的裝備，頭上還戴著圣誕老人的紅帽子，ManaVR的員工告訴我，這是他們慶祝圣誕節(jié)后忘記摘下來了。
雖然這套擺設(shè)有些“過時”，但在一家科技企業(yè)里有更多讓我開眼界的東西。吸引我注意力的是公司內(nèi)部一片幾平米大小的白色地板——ManaVR的內(nèi)部空間有些擁擠，四處都能見到隨意擺放的雜物，但唯獨這一片區(qū)域里空空如也。
負責接待我的是ManaVR的品牌總監(jiān)戴先生，簡單說明來意后，我好奇地向問他這片方形區(qū)域的用途是什么，他告訴我，這是一塊“感知地板”。
在現(xiàn)實生活中，VR設(shè)備之所以沒有普及，除了成本以及內(nèi)容限制之外，另一個重要的原因就是通用性。3D眩暈是擺在許多玩家與電子游戲之間的一道門檻，很多人因為這一癥狀而無緣嘗試許多3D大作。按照百科上的說法，這一癥狀的誘因是：
因機體對空間定位障礙而產(chǎn)生的一種運動性或位置性錯覺。
圖文無關(guān)，我只是想讓你們感受下眩暈
簡單來說就是，3D畫面通過你的眼睛“欺騙”你的大腦，讓你感覺正在高速移動。而你的身體，無論是四肢還是內(nèi)耳前庭器（相當于人體內(nèi)的陀螺儀），都告訴你的大腦，你正舒適地癱在沙發(fā)上。兩個器官提供的信息相反，這就造成了眩暈。普通的3D畫面由于平面視角加之擬真程度有限，眩暈的情況并不多。但VR由于擬真程度較高，眼睛對大腦的騙術(shù)升級了，更多人的大腦會被VR欺騙，這也就造成了更多人在玩VR時會出現(xiàn)眩暈感。
在電影以及大部分人未來的設(shè)想中，萬向跑步機是解決這一問題的途徑，ManaVR的感知地板，則是解決問題的另一個途徑。
地板的工作原理是這樣的：在地板下分布著多個感知模塊，走在上面的人每一次位移都會量化為信號傳到處理器中，之后VR顯示器上的畫面會根據(jù)你的移動數(shù)據(jù)做出改變和修正，以減緩和消除眩暈感。雖然通過一些穿戴式感應裝備也能達成這一效果，但感應地板的一大優(yōu)勢在于：泛用性廣。
ManaVR的感知地板
就現(xiàn)階段而言，一架還算得上是堪用的頭戴VR設(shè)備，價格起碼要在1500元人民幣以上。如果是單人使用的話，每個人都必須擁有一個足夠空曠且大的空間。穿戴式感應服裝雖然在精確度上有保障，但是價格較高，而且使用上不便，短期內(nèi)幾乎不可能商業(yè)化。這時候，感應地板的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了。
戴先生告訴我，公司那一套100平米左右大小的地板，在具體成本上雖然不能透露，但是花費是小于穿戴式感應設(shè)備的。也就是說，如果將它用于游樂設(shè)施，讓人“體驗綠洲”而不是“游玩綠洲”，那么成功的幾率還是相當大的。
精確操控
市面上的VR設(shè)備，大多會附贈一個相貌奇特的控制器。你可以通過這個控制器，完成你在游戲中除了視角移動外的大部分操作——前進、后退、攻擊、防御，但想要像電影里的男主角那樣，做出倒掛金鉤、襠部攻擊這樣精妙的攻擊動作（看過電影的人都知道我在說啥），光靠一個控制器是完全不夠的。
如何在VR游戲里實現(xiàn)如電影中的“綠洲”那樣精妙而準確的操作，就是探尋綠洲之旅要遇到的第二個難題：精確操控。
靠著動作捕捉技術(shù)，在虛擬世界里精準還原現(xiàn)實動作其實已經(jīng)不是難題。在許多電影以及游戲的CG制作中，負責動作捕捉的演員穿著奇怪的緊身服，按照導演的要求進行表演，這已經(jīng)是司空見慣的事，當然這和VR的關(guān)系不大。
就是這種
“那個是光學傳感設(shè)備，我們這邊的是慣性傳感?！?/P>
在聊到動作捕捉技術(shù)時，我提到了經(jīng)常在影視拍攝中出現(xiàn)的“奇怪緊身衣”，戴先生告訴我，那是比較經(jīng)常被應用在影視領(lǐng)域的光學傳感設(shè)備，ManaVR這邊也有類似的設(shè)備，它們采用的是慣性傳感技術(shù)。
“光學傳感的一個問題是，它雖然在準確度上很高，但它不能接觸自然光，而且一旦光學顯示器被遮蔽，那么就無法進行傳感?！?/P>
辦公室里的兩名員工演示了他們的慣性傳感設(shè)備。ManaVR的慣性傳感設(shè)備在外觀上類似于背心，外表固定著若干個慣性傳感器，這些傳感器將會記錄反饋穿戴者四肢的動作，并讓它們在虛擬世界中還原出來。
ManaVR的員工正在向我演示穿戴式VR設(shè)備
照這樣看來，慣性處理器似乎是現(xiàn)階段想要還原綠洲世界最好的設(shè)備，但是由于其精確性的限制，目前還只能在虛擬世界里重現(xiàn)一些比較幅度較大的動作，要想像電影里那樣一顰一笑都和現(xiàn)實中相同，甚至還能對機械進行精密維修，可能還需要光學傳感設(shè)備。
真實位移
諾亦騰是我綠洲尋訪之旅的第二站，這家位于北京市西城區(qū)的科技公司成立于2012年，以慣性動作捕捉技術(shù)起家，2016年正式進軍虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域。他們的辦公區(qū)域和VR體驗區(qū)是分隔開的，我首先來到他們位于同一園區(qū)內(nèi)用于對外展示的體驗館，這里同時也是負責內(nèi)部研發(fā)的實驗室。
體驗館和實驗室位于一棟大樓的一樓，入口處擺放著幾個沙發(fā)，看上去是為頻繁到訪的訪客準備的。再往前，則是一個巨大的、類似影樓拍攝場地的半開放空間?？臻g四周的墻壁都是灰色的，房間角落里擺放著音響與坐墊，坐墊上是幾個VR控制器，從外貌上看，它們比市面上的大多數(shù)VR控制器都要怪異許多。
大致就是這樣
天花板的幾個角落里掛著散發(fā)藍光的攝像頭，檀煜鑫告訴我，這些是用來捕捉Maker點運動軌跡用的。
檀煜鑫是諾亦騰的品牌運營經(jīng)理，他負責招待我。進到體驗館后沒多久，他拿來了一套VR設(shè)備，在問了我眼睛的近視度數(shù)后，把調(diào)整好的VR眼鏡交給了我。
我手里的是一套Oculus的CV1頭顯，在視覺方面，這套設(shè)備用起來和我之前用過的大多數(shù)VR頭顯相差無幾，同樣青澀的內(nèi)容演示與較為粗糙的畫面，唯一的區(qū)別就是更加精確的操縱反饋和定位。
比起家用設(shè)備更加精確的操作感，源于這一控制器同時使用的慣性傳感與光學Maker兩種技術(shù)。它可以通過混合系統(tǒng)進行空間追蹤定位，因此精準程度會比一般的VR控制器高上許多。
簡單來說，這一技術(shù)的優(yōu)勢在于，慣性動捕能有效控制成本，讓VR設(shè)備的移動范圍大上不少；光學Maker點能讓位置傳感更加精確，讓顯示器能夠反映控制器的每一個微小移動。
整個體驗流程是以《愛麗絲夢游仙境》為靈感來源的，這也是他們的項目名稱
我問檀煜鑫，為什么他們要在追蹤定位系統(tǒng)（即控制器）上花這么多心思，為什么不去做很多人想象中的VR技術(shù)終極解決方案——萬向跑步機呢？檀煜鑫說，他在國外展會上親身體驗過萬向機，他個人其實并不看好萬向機的發(fā)展。
“用起來就像在走太空步?！边@是他對萬向機的感受。
檀煜鑫說，現(xiàn)在市面上的萬向機，原理其實就是在一個碗型的空間里靠低阻力材料做成跑道或是鞋底，讓你不停地在跑步機上“打哧溜滑”。更極端一些的，直接在鞋底安上幾對輪子，靠傳感原件來推算運動速度。這種設(shè)計原理的萬向跑步機，必須要有一套完整的固定設(shè)備，保證使用者不會在不停的“打哧溜滑”過程中摔倒，這進一步提高了成本。
只是看上去很美
所以，在萬向跑步機技術(shù)獲得革命性發(fā)展之前，諾亦騰現(xiàn)在著重發(fā)展的大空間VR技術(shù)，也不失為一條有可能的科技樹。
電梯效應
總體來說，現(xiàn)在的VR技術(shù)想要達到電影中綠洲的級別，一共要面對4個難題。
畫面高清化
成本降低化
反饋真實化
操作精準化
那么讓我們來試著一一解決這些問題。
首先，從畫面上來說，就像我之前提到的那樣，VR眼睛需要渲染一個完整的、360°全包圍的世界，計算量要遠高于一般游戲，所以只能用稍次一些的畫面來保證幀率穩(wěn)定，因為VR畫面若是幀率不穩(wěn)，也會造成十分嚴重的3D眩暈癥狀。
關(guān)于這一點，現(xiàn)在的解決方案就是單純地堆科技。計算機芯片的進步空間還很大，雖然電影中的綠洲現(xiàn)在的超級計算機也渲染不出，但二三十年之后未必不行。隨著芯片計算能力的進步，我們不僅能在VR設(shè)備中享受到綠洲一樣高度擬真的畫面，成本也會隨著高性能芯片的普及逐漸降低。
在操作的反饋方面，其實現(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)能夠還原出非常精細的人物動作了。動作捕捉技術(shù)說起來很簡單，它有點像3D動畫中的動作骨骼，只不過VR技術(shù)中的骨骼是由一個個傳感點構(gòu)成的。傳統(tǒng)的3D動畫一般是先做好動作骨骼，再將一層外皮渲染到骨架上。VR技術(shù)則是預先做好外層貼圖，讓貼圖模型跟著動作骨架運動。當然，這樣一來，有一個問題就是——容易穿模。
當然，也有人認為穿模才是萌點
即便有了動作捕捉技術(shù)，因為沒有與虛擬世界中的物體的真實物理碰撞，虛擬世界中的人物穿模是常有的事。想要解決穿模問題，一個比較可行的途徑是用外骨骼來捕捉用戶動作，并使用固體骨架來將虛擬世界中各類信息反饋到現(xiàn)實世界中。通過外骨架系統(tǒng)來輸入人體動作，它會給予一定的物理反饋，告訴你：“嗨，這兒有堵墻，你被擋著了?！?/P>
作為參考的是洛克希德·馬丁公司為美國海豹突擊隊開發(fā)的外骨架系統(tǒng)
另外一些比較比較精準的反饋，則可以通過微型震動原件模擬。雖然說要想做到完全模擬五感基本上只能靠腦后插管實現(xiàn)，但大體上還原游戲的難度并不大。
最后一個難題是精準操作，這其實是目前最好解決的一點。四肢動作的還原以現(xiàn)在的科技水平就能做到，手指的精細操作可以靠慣性原件的小型化完成，即便是最為復雜的面部肌肉控制，也能靠光學傳感的進步解決。
諾亦騰的動作捕捉手套
你可以看到，其實斯皮爾伯格的綠洲基本上都是在現(xiàn)有VR技術(shù)的藍本上描繪而成的，只不過在個別技術(shù)參數(shù)上要高一些。如果不計較技術(shù)成本的話，我們其實在短期內(nèi)就可以實現(xiàn)這些效果，不過那樣做出來的綠洲恐怕難以推廣給所有人。而另外的一些諸如失重感、時間暫停這些玄學范圍的科技，其實就像“電梯效應”一樣，可以靠當前人類想象力之外的方式去提出和解決。
著名的科幻作家阿西莫夫首先在他的著作里提出了電梯效應的概念：假設(shè)100多年前的某位科幻作家偶然得知在未來會有摩天大廈的存在，他會自然而然地根據(jù)當時世界的科技水平想象這棟大樓里的生活：人類為了避免爬樓之苦會把每一棟高樓發(fā)展成一個完成的生態(tài)系統(tǒng)，就像一個獨立的小社會。但這一切在電梯出現(xiàn)后變得滑稽可笑。
現(xiàn)在看來，VR技術(shù)是未來發(fā)展的一個方向，但我們能想象到的最高級的VR也不過是根據(jù)現(xiàn)實技術(shù)水平進行升級，人類想象力的極限就是如此。
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