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| 本文作者： 劉芳平 | 2016-08-02 21:25 |
一位玩家在體驗(yàn)駕駛模擬設(shè)備
雷鋒網(wǎng)按：在各種參與VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）熱潮的形式中，線下體驗(yàn)店被認(rèn)為是最快取得商業(yè)上成功的模式之一。然而體驗(yàn)店是一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)雜的細(xì)分行業(yè)，參與者包括運(yùn)營方，做頭顯的，做內(nèi)容的，做配件的，還有系統(tǒng)集成的等等。沉浸感（微信號vrleiphone）即此推出VR體驗(yàn)店的系列報(bào)道，試圖為大家解讀這個(gè)行業(yè)，此是第一篇。
在VR線下體驗(yàn)店中，最吸引人眼球的，大概就是各種千奇百怪的VR外設(shè)了，坦克、汽車、飛機(jī)、自行車、滑板，看起來都非?？犰?，吸引周圍的人駐足觀看。但就像VR是個(gè)初生市場一樣，這些設(shè)備也不是一直就存在的。那么這些設(shè)備是怎么產(chǎn)生的呢？其背后的運(yùn)用了怎樣的技術(shù)，又有怎樣做到軟硬結(jié)合的？
并非所有的VR外設(shè)都用到了運(yùn)動控制，但它是相當(dāng)一部分產(chǎn)品的核心，包括上文提到的那些。而運(yùn)動控制是一個(gè)存在很久的傳統(tǒng)行業(yè)。做VR外設(shè)產(chǎn)品的創(chuàng)業(yè)公司即視互動，其創(chuàng)始成員就來自運(yùn)動控制行業(yè)。
“這兩年生產(chǎn)制造業(yè)不景氣，14年底15年初VR 2B的商業(yè)模式進(jìn)入中國，我們就一直給行業(yè)提供運(yùn)動控制的解決方案。”聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO王美健對沉浸感表示。
運(yùn)動控制此前一直被應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，顧名思義，就是和運(yùn)動相關(guān)的可以進(jìn)行控制的東西。例如手機(jī)制造業(yè)中用到的并連機(jī)器人，在以前，手機(jī)的一些元器件是工人用手?jǐn)Q的，但到了工業(yè)4.0的大環(huán)境下，對效率和精準(zhǔn)性的要求都大大提高，就需要用機(jī)器將傳送帶上特別小的晶片瞬間抓起來放到手機(jī)上擰好。這里面用到的就是精準(zhǔn)的運(yùn)動控制技術(shù)。
當(dāng)Facebook收購Oculus后，VR的2B商業(yè)模式引人中國，大家開始想到將各自領(lǐng)域擅長的技術(shù)應(yīng)用到VR當(dāng)中來。
那么這項(xiàng)技術(shù)是如何移植到VR上的呢？首先，在VR這一波的熱潮沒有流行起來之前，有一個(gè)行業(yè)叫軍工仿真，其實(shí)一直有在應(yīng)用，只不過對比消費(fèi)場景來說更重：第一，場景更加強(qiáng)調(diào)仿真而不是游戲性；第二，它是一些大型的，一比一還原的仿真。比如坦克訓(xùn)練，為了讓訓(xùn)練員有身臨其境的感覺，開坦克要像在真實(shí)場景中一樣上下坡時(shí)顛簸，這就需要用到并連機(jī)制，就像剛剛說的那個(gè)并連機(jī)器人那樣。
具體來說，還是前文提到的抓取手機(jī)晶片的動作，這個(gè)動作涉及到的運(yùn)動是上下左右，而擰的話涉及到旋轉(zhuǎn)。把這些應(yīng)用到VR中去，就需要反過來，讓玩家戴著頭顯在外設(shè)上體驗(yàn)上下左右加旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動。這就是我們常聽說的六自由度運(yùn)動平臺。
VR的雪橇模擬
被應(yīng)用到消費(fèi)領(lǐng)域的運(yùn)動控制技術(shù)，其產(chǎn)品卻參差不齊，很多產(chǎn)品遇到的問題是VR體驗(yàn)的大敵：眩暈。許多人體驗(yàn)過幾分鐘覺得想吐，就可能決定再也不玩了，例如去年很流行的蛋椅就被許多人吐槽體驗(yàn)不好。
但是暈動癥的產(chǎn)生是多種因素綜合帶來的現(xiàn)象。早期的VR頭顯因?yàn)閹瑪?shù)不夠，或是陀螺儀刷新率不夠等問題，時(shí)常會導(dǎo)致眩暈。但后來這些問題基本被解決了，可能在結(jié)合VR外設(shè)玩時(shí)許多人發(fā)現(xiàn)還是暈，這通常就不是頭顯的問題了。
我們都知道暈眩來源于視野畫面的運(yùn)動與身體的運(yùn)動不一致，例如你頭轉(zhuǎn)動了畫面卻還沒轉(zhuǎn)過來，通常是延遲導(dǎo)致的。而頭顯的問題排除后，此時(shí)應(yīng)該從外設(shè)這塊找原因，從底層控制的角度來看，主要有兩個(gè)原因：
第一是：當(dāng)畫面已經(jīng)開始變化的時(shí)候，畫面給的信息傳遞到載具（外設(shè)）上面，這中間存在的延遲；
第二是：如果信息已經(jīng)傳遞給載具了，載具的控制機(jī)制需要讓整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)動，如果有延遲的話，也會是暈的很大源動力。
因而在做外設(shè)時(shí)需要將數(shù)據(jù)傳輸做得足夠快，同時(shí)機(jī)械響應(yīng)也要足夠快，才能避免眩暈問題。下面就來更加具體地討論這個(gè)問題。
體驗(yàn)即視互動的單兵坦克惑星騎士
VR外設(shè)歸根結(jié)底是交互設(shè)備，而交互就是輸入和輸出，這兩者都涉及到延遲問題。先來講輸出。
現(xiàn)在的游戲，不管是基于Unreal還是Unity都會有物理引擎輸出，比如地形、抓取等。這些物理引擎信息會通過某個(gè)通道輸出來，而外設(shè)的六自由度運(yùn)動控制平臺需要通過幾個(gè)步驟來接收和實(shí)現(xiàn)這些信息。
第一 ，把通訊接上，就是要收到這個(gè)信息；
第二，做反解，因?yàn)橛螒驎o出很多數(shù)據(jù)，而平臺需要的只是幾個(gè)數(shù)值，六自由度也就是六個(gè)值，上下左右平移旋轉(zhuǎn)。這一步就是要從物理引擎輸出的所有信息中反解出這六個(gè)值；
第三步，需要有一個(gè)洗出算法，這里面涉及到體感。比如模擬飛機(jī)的動作，加速度出去了，但真實(shí)的飛機(jī)會有持續(xù)的加速度，這個(gè)時(shí)候要通過一個(gè)洗出算法讓機(jī)械傳動出去同時(shí)自己緩緩地往回收，再出去，這樣的話就會有持續(xù)的加速度。
六自由度平臺實(shí)現(xiàn)這些東西需要用到體感算法和伺服控制。當(dāng)信息收集過來了，需要伺服控制的方案傳遞給六個(gè)軸，來完成相應(yīng)的動作。
一款外設(shè)通常會包含輸出和輸入兩個(gè)方面，例如實(shí)時(shí)互動的VR動感單車，游戲里邊的顛簸、運(yùn)動在自行車上實(shí)現(xiàn)是輸出；而用自行車實(shí)現(xiàn)游戲里的加速、減速、拐彎則是輸入。
輸入所涉及到的技術(shù)是邏輯控制，通過單片機(jī)原理（其實(shí)這個(gè)也是傳統(tǒng)行業(yè)的技術(shù)），把模擬量信息，就是人操作的信息，比如蹬的快慢、拐彎等，通過控制板轉(zhuǎn)換成游戲可以接收的數(shù)字信息，再變成畫面的運(yùn)動。
外設(shè)產(chǎn)生的延時(shí)主要是通訊和機(jī)械傳動。傳統(tǒng)的通訊技術(shù)用的是工業(yè)級別的脈沖，比較慢，現(xiàn)在廠商為了更快的傳輸，改用了以太網(wǎng)（也就是網(wǎng)線），它的傳輸延遲基本上可以不被人發(fā)現(xiàn)。
機(jī)械部分的延遲經(jīng)常被大家忽略，這塊在輸入方面并不是大問題，因?yàn)槟壳暗膫鞲衅鞫挤浅ｌ`敏，技術(shù)很成熟，只要傳輸延遲解決就好。通常問題會出在輸出的部分，這取決于平臺響應(yīng)的速度。
以六自由度平臺來說，這個(gè)平臺的響應(yīng)速度多取決于一個(gè)叫十字連軸結(jié)的部件，好的十字連軸結(jié)是用車床一次性切出來的，非常圓滑，一個(gè)價(jià)格在千元級別。但是現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)有很多便宜的十字連軸結(jié)，甚至有買一贈一的，便宜的十字連軸結(jié)不是一次性切出來的，而是削出來的，會凹凸不平，這樣的話即便信號很快給到它，它在傳動的過程中如果不夠順暢，就會出現(xiàn)兩個(gè)問題，一是慢，二是位置不準(zhǔn)，從而產(chǎn)生暈動的情況。
前面我們聊了VR外設(shè)背后的技術(shù)，但這些技術(shù)帶來的產(chǎn)品是千奇百怪的，所以從技術(shù)到產(chǎn)品的路子其實(shí)并沒有講完，還有一個(gè)重要的步驟就是決定生產(chǎn)什么樣的設(shè)備出來。為此沉浸感采訪了即視互動，請他們來談一談自己為什么會做這些產(chǎn)品出來。
王美健表示，他們出產(chǎn)品的考慮和優(yōu)先級分兩方面。首先是根據(jù)行業(yè)的發(fā)展，他認(rèn)為目前VR行業(yè)的發(fā)展就像當(dāng)初電腦進(jìn)入中國一樣，先是進(jìn)入網(wǎng)吧、垂直領(lǐng)域，慢慢再向家庭過渡。因而他們目前做的產(chǎn)品主要是針對線下體驗(yàn)店等商業(yè)場所，另外也有類似動感單車這樣的向家庭過渡的外設(shè)產(chǎn)品。
大方向之外，還需要考慮線下運(yùn)營方的需求，行業(yè)的痛點(diǎn)是什么。例如，許多產(chǎn)品會暈，或者說是被動型的，用戶粘度不高，無法維持客源，這些問題需要得到解決。以即視互動做的單兵坦克為例，王美健考慮兩個(gè)痛點(diǎn)，一是聯(lián)機(jī)，其加入了連網(wǎng)功能，兩個(gè)可以組網(wǎng)闖關(guān)；另一個(gè)是大空間活動，用戶希望玩大地圖的游戲，而目前VR跑步機(jī)和大范圍的空間定位之類的解決方案還沒有得到廣泛應(yīng)用。單兵坦克雖然不能傳送用戶也不是空間定位，但可以讓你感覺坦克載著你去闖關(guān)。
廠商會通過頭腦風(fēng)暴，結(jié)合用戶痛點(diǎn)等考慮產(chǎn)生一個(gè)外設(shè)的想法，但這個(gè)想法變成現(xiàn)實(shí)還需要有內(nèi)容方的支持。通常他們不會在沒有內(nèi)容合作的情況下把外設(shè)的想法先實(shí)現(xiàn)出來。而實(shí)際上，與內(nèi)容廠商的合作對一款VR外設(shè)的成敗至關(guān)重要。
即視互動做的交互型動感單車
據(jù)王美健介紹，他們做一款產(chǎn)品的過程是：通過頭腦風(fēng)暴產(chǎn)生一個(gè)設(shè)備的想法，然后將結(jié)果拿去跟游戲方談，看雙方是否能擦出火花，最終應(yīng)該是硬件方和游戲方談好協(xié)議，一起決定做一款產(chǎn)品，你做游戲我做硬件。
這種方式并不傳統(tǒng)，傳統(tǒng)的合作模式有兩種，一是先做游戲再請人來做硬件，這在行業(yè)重內(nèi)容輕設(shè)備的思想下有很多，大家覺得游戲是牛的而設(shè)備方是被動的；另一種是設(shè)備方主導(dǎo)，直接給一筆費(fèi)用請開發(fā)者做內(nèi)容，這種等于是買斷了內(nèi)容，但成本和風(fēng)險(xiǎn)都會由設(shè)備方承擔(dān)。兩種模式都是項(xiàng)目制。
王美健并不否定傳統(tǒng)的模式，但他認(rèn)為現(xiàn)在應(yīng)該更多強(qiáng)調(diào)雙方共同走，形成戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，不是一錘子買賣，也不是空頭支票。他們的做法是，首先給對方一個(gè)方案，包括各種數(shù)據(jù)；接著要給一個(gè)文字性的保障；第三會在前期給游戲方利益上的保障（支付一筆費(fèi)用）；后期還會給予比較高的分成。
這種合作模式下，雙方在風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)和收益分享上都更加平等。另外，現(xiàn)階段即視互動并不打算開放SDK，而是進(jìn)行一對一的單獨(dú)合作。
除了運(yùn)動控制、游戲，要真正讓用戶沉浸到VR體驗(yàn)中去，還需要制造風(fēng)、雨、溫度的變化，這些被外設(shè)廠商稱為特效。
特效需要結(jié)合運(yùn)動控制平臺和游戲場景，例如騎自行車，會有風(fēng)拂面而來，而且騎得越快風(fēng)越大，另外上坡的時(shí)候應(yīng)該有更大的騎行阻力。即視互動的做法是在在動感單車前加一個(gè)風(fēng)扇，再通過特效控制器對其進(jìn)行控制，并且將特效控制器和運(yùn)動控制器做到一起，將模擬量給到機(jī)器。而對于自行車阻尼他們已經(jīng)有解決方案并將很快加進(jìn)去。
除了環(huán)境特效，觸感也很重要，王美健表示有在和體感背心合作，讓用戶在游戲過程中能有觸覺的體驗(yàn)。
運(yùn)動控制并不是一個(gè)技術(shù)門檻很高的領(lǐng)域，其在工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)有很成熟的應(yīng)用，但是應(yīng)用到消費(fèi)行業(yè)還是有許多可以改進(jìn)的地方。
王美健認(rèn)為其改進(jìn)空間主要有以下四點(diǎn)：
一、從成本角度講把一些VR用不到的東西去掉，例如伺服控制的方案是用在工業(yè)領(lǐng)域的，部分功能在游戲里用不到，接下來可以將其摘掉，改成專門的游戲方案；
二、傳輸，現(xiàn)在運(yùn)動控制的傳輸形式比較亂，將來肯定要做成無線的；
三、遠(yuǎn)程監(jiān)控，也是為了家庭應(yīng)用布局，能夠?qū)υO(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控；
四、集成化，現(xiàn)在去打開線下體驗(yàn)店的六自由度平臺設(shè)備，會發(fā)現(xiàn)有好多模塊之間的接線，未來可以將它做成一個(gè)黑盒子，只用一根線。
最后，由于行業(yè)仍處于發(fā)展初期，各家都是各做各的，沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在王美健看來，“如果要形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)還是需要一個(gè)大而強(qiáng)的廠商引領(lǐng)，以目前的情況來看，短期內(nèi)還不太能形成?！?/p>
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