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本文作者: 柏蓉 | 2016-05-25 21:39 |
5月24日,一篇題為《美軍專家表示VR可能永遠(yuǎn)不會(huì)成功,這都怪你的穴居人大腦》的文章在朋友圈刷屏。它編譯自Steve Baker在Quora上對(duì)問題“How big an issue is the nausea problem for Virtual Reality products?”(VR產(chǎn)品的眩暈問題有多大?)的回答。Baker是美軍專家,他表示自己在軍事飛行模擬領(lǐng)域做頭顯已經(jīng)有幾十年。
該文認(rèn)為,VR頭盔帶來的眩暈是一個(gè)無法解決的問題,因?yàn)閷?dǎo)致暈眩的原因并不在于VR設(shè)備,而是人類的大腦機(jī)制。更糟糕的是,這種暈眩在停止使用設(shè)備8小時(shí)后依然存在。由此,作者認(rèn)為VR永無抬頭之日,注定失敗。
對(duì)于這個(gè)觀點(diǎn),很多人難以接受。原因有三個(gè):第一,支持該文觀點(diǎn)的數(shù)據(jù)來自1989年的論文;第二,文章提及的眩暈問題并沒有想象中嚴(yán)重,目前有新的技術(shù)可以解決或者緩解;第三,VR不是一個(gè)注定失敗的行業(yè)?。?/p>
從VR的發(fā)展史來看,現(xiàn)在的VR不過是繼承過去幾十年的探索和研究。
在20世紀(jì)60年代,歷史上第一套VR系統(tǒng)Sensorama Simulator問世。
1991年,一款名為Virtuality 1000CS的設(shè)備出現(xiàn)在消費(fèi)市場(chǎng)中。
1995年,任天堂的Vortual Boy游戲機(jī)上市。
2012年,Oculus登陸眾籌平臺(tái)。2014年,Oculus被Facebook以20億美元的價(jià)格收購(gòu)。
2016年,消費(fèi)者版Oculus Rift、HTC Vive、PS VR上市。
在Oculus之前的VR設(shè)備因?yàn)楫嬞|(zhì)差、視野小、高延遲、計(jì)算力不足、追蹤能力差、售價(jià)昂貴等原因遭遇失敗,而不是VR這個(gè)概念本身。但相比于90年代,目前計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力得到大幅度提升。同時(shí),顯示、交互、音頻、追蹤等技術(shù)也都得到發(fā)展和增強(qiáng)。
此外,得益于智能手機(jī)在近幾年的高速發(fā)展,VR設(shè)備所需的傳感器、液晶屏等零件價(jià)格降低,解決量產(chǎn)和成本的問題。舉一個(gè)例子,在當(dāng)年看來,Virtual Boy搭載LED是一件了不得的事情,因?yàn)樗遣捎肔ED第一款的家用設(shè)備。但現(xiàn)在。業(yè)界認(rèn)為AMOLED將會(huì)成為VR的標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)樗捻憫?yīng)速度更快。
除了電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一個(gè)階段讓VR開始走上正軌之外,社會(huì)的需求也不斷催化VR的到來。這種需求分為B端和C端。對(duì)于B端而言,VR的應(yīng)用已經(jīng)有一段時(shí)間了,其中一個(gè)重要的是方向是軍用VR,因?yàn)樗梢苑抡?。正如上文美軍專家提及的那樣,VR運(yùn)用于軍事有20年的歷史。此外,在醫(yī)療培訓(xùn)、體育賽事、教育、航空航天等領(lǐng)域,VR大有作為。
對(duì)于C端而言,VR不僅僅是一個(gè)全新的媒體,還是下一代計(jì)算平臺(tái)。VR擁有跨越時(shí)間和空間的特質(zhì),還能讓人突破資源和能力的限制(比如普通人可以體會(huì)宇航員在太空的生活),甚至還擁有更強(qiáng)大的與虛擬元素互動(dòng)的能力。這不能不讓我們心往神馳。
VR能夠一次又一次復(fù)活,擁有強(qiáng)大的生命力,這一點(diǎn)足以說明,人們并不是不需要VR,而是VR做得不夠好。但科技史上有哪一款電子產(chǎn)品是一開始就完美呢?
相比于599美元的Oculus Rift、799美元的HTC Vive以及全球不足1%的電腦支持這些頭盔更為悲傷的是,VR設(shè)備的暈眩問題。誠(chéng)然,體驗(yàn)不適是VR的致命之處,但這個(gè)問題不是無法解決,只是還沒有普及到民用。而這位美軍專家所提及的兩種暈眩分別是對(duì)焦導(dǎo)致的眩暈,動(dòng)量缺失導(dǎo)致的眩暈。
視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突
在文中,他寫道:“對(duì)于距離在幾米內(nèi)的物體,你需要調(diào)整睫狀肌帶動(dòng)你眼中的透鏡(即晶狀體)來對(duì)焦。這些肌肉會(huì)對(duì)晶狀體進(jìn)行一定的壓迫,你因此可以對(duì)在近距離內(nèi)的物體進(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)焦。沒有顯示設(shè)備能夠重現(xiàn)來自不同距離的光線——就目前來看不存在這樣的技術(shù)。我們沒法愚弄大腦?!?/p>
這位美軍專家所說的問題在業(yè)界稱之為視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突(vergence-accommodation conflict)。對(duì)于小編而言,VR圈子對(duì)于這個(gè)這個(gè)問題的討論可以用爛大街來形容。事實(shí)上,解決視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突是學(xué)術(shù)界一個(gè)努力方向。對(duì)此,加州大學(xué)伯克利分校的視覺科學(xué)家Martin Banks表示,“這是一個(gè)很有趣的研究領(lǐng)域,我認(rèn)為它將是顯示器領(lǐng)域的下一個(gè)里程碑。”
簡(jiǎn)單來說,當(dāng)你看一個(gè)物體是,你會(huì)調(diào)整眼球。如果物體較近,眼球向內(nèi)翻轉(zhuǎn),如果物體較遠(yuǎn),眼球會(huì)向外,這樣產(chǎn)生了視覺輻輳。與此同時(shí),還會(huì)進(jìn)行“適應(yīng)性調(diào)節(jié)”也稱焦點(diǎn)調(diào)節(jié)。通常,視覺輻輳與適應(yīng)性調(diào)節(jié)是成對(duì)出現(xiàn)的,這是我們的生理現(xiàn)象。
但佩戴上Oculus Rift或者Gear VR之后,之前的和諧狀態(tài)全都被打破了。一般來說,VR設(shè)備會(huì)利用雙眼視差來實(shí)現(xiàn)立體感。但這種技術(shù)會(huì)引起輻輳與適應(yīng)性調(diào)節(jié)不一致,即我們說的視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突。因?yàn)槠聊话l(fā)出的光線并沒有深度信息,眼睛的焦點(diǎn)就定在屏幕上,眼睛的適應(yīng)性調(diào)節(jié)與這種縱深感是不匹配的。這種沖突將會(huì)在一定時(shí)間后出現(xiàn)暈眩不適感。雖然,這種沖突以目前的技術(shù)水平無法消除,但是,但是,但是,它能通過一系列措施,把暈眩減輕至能承受的范圍之內(nèi)。
在2015年洛杉磯舉行的國(guó)際圖形學(xué)年會(huì)上,斯坦福教授Gordon Wetzstein向人們展示了一種新型頭顯,表示可以將視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突降到最低。因?yàn)檫@款頭顯能讓眼睛獲得景深信息。它由兩塊的LCD堆疊而成,特殊的算法會(huì)將兩塊LCD現(xiàn)實(shí)的圖像分離開, 并呈現(xiàn)不同的圖像信息,如上圖,前面和后面的LCD呈現(xiàn)的圖像信息不一,從而使用戶獲得圖像的深度信息,緩解視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突。值得一提的是,它可以利用目前的零件制造出來。
雖然Wetzstein這項(xiàng)研究不能完全解決問題,但至少他說明VR頭盔有能力降低視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突。業(yè)界普遍認(rèn)為要徹底解決這個(gè)問題,需要光場(chǎng)技術(shù)加持。但在光場(chǎng)技術(shù)普及消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)之前,可以通過內(nèi)容設(shè)計(jì)來盡量避免。
暈動(dòng)癥
美軍專家所言的“動(dòng)量缺失導(dǎo)致的眩暈”是指大腦所接受的信息和身體實(shí)際感受的不一樣。這又是一個(gè)老生常談的問題了。
一般來說,前庭系統(tǒng)和視覺系統(tǒng)、身體感覺系統(tǒng)協(xié)同作用,通過視覺、肌肉和關(guān)節(jié)中受體的感覺告訴大腦身體在何處。但VR環(huán)境打破了這三個(gè)系統(tǒng)之間的平衡。因?yàn)?/span>我們難以在VR世界中感到物理定律的存在,比如賽車游戲在剎車的瞬間難以體驗(yàn)到慣性向前沖的感覺。但,這種失調(diào)引起的暈眩也不代表沒有解決方法。
相似的,開發(fā)者可以通過硬件優(yōu)化、內(nèi)容的設(shè)計(jì),再配合動(dòng)捕系統(tǒng)或者全方位跑步機(jī)來解決問題。關(guān)于這個(gè)問題,業(yè)界早有所探索,而且得出不少結(jié)論。比如內(nèi)容中不要設(shè)計(jì)加速;當(dāng)游戲人物在走或跑時(shí),不要把相機(jī)上下晃動(dòng);將幀數(shù)維持到90 FPS,甚至是在虛擬畫面中添加一個(gè)虛擬的鼻子等。如果稍加了解,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)各大頭盔廠都在努力解決問題,比如業(yè)界有一些標(biāo)準(zhǔn):延時(shí)低于20毫秒,屏幕刷新率高于75Hz,陀螺儀刷新率大于1000Hz。
以上這些暈眩問題確實(shí)存在,但沒有美軍專家說的那么嚴(yán)重。人們?cè)谂鉀Q問題,并不是不作為。世界是變化的,并不是一成不變的!
如果就因?yàn)槭沁@位專家曾參與同美軍合作的頭戴顯示器研發(fā)項(xiàng)目說話比較權(quán)威的話,有一件事情必須提及。不久前,NASA (美國(guó)國(guó)家航空航天局)宣布,利用HTC Vive打造混合現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng) ,訓(xùn)練宇航員進(jìn)行太空任務(wù)。對(duì),就是用幾百美元的HTC Vive,而不是用1989年的數(shù)據(jù)來打臉的美軍專家研發(fā)的高端頭盔。
最后,小編想說,在這之前早有N多種“VR必?cái) 闭摿鱾鹘诸^巷尾,諸如VR沒有價(jià)值,VR電影講不出好故事 ,VR沒有用戶量,VR脫離生活隔離現(xiàn)實(shí),VR對(duì)視力有影響,甚至還有VR影響發(fā)型等等。這些在從業(yè)者看來都是一件見慣不怪的事。做事的人在做事,就醬。
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