虛擬現實不迷路:VR民科帶你玩轉VR設備(一)

愛玩網百萬稿費活動投稿,作者 林之乎,未經授權請勿轉載!

本欄目由營養快線特約贊助播出

在5月19日凌晨舉行的谷歌I/O開發者大會上,谷歌展示了它在虛擬現實領域的野心,推出了一款基於Android操作系統的虛擬現實(VR)平臺“Daydream”,而本站遊戲成爲了“Daydream”平臺大陸唯一一家首批入選的遊戲廠商

在被稱爲“VR元年”的2016年,有關VR的信息突然就鋪天蓋地。儘管VR的生態還有待進一步打造升級,VR要火、大火特火、持久地火也已經是公認的事實,但仍有許多人對VR設備還是一知半解。作爲業內人士,筆者決定拋磚引玉,做一回VR民科,用一些第一手信息和大家一起全面認識一下這個科技新寵。

我們不談歷史,就談現在已有的VR設備。目前的VR設備,以實現目的進階來劃分,可以說有三個區段:1.機器識別你的頭部角度;2.機器識別你的身體位置;3.機器識別你的目的動作

1. 頭部角度(頭盔

目前來看,這是最多VR設備扎堆的地方。基本上,就是要滿足用戶:環形360度x俯仰180度的需求。這個概念,其實在本人拙文《視界的極致》中的“全天球”概念介紹裡已經有所涉及,有興趣的讀者不妨閱讀斧正

視覺,是人類直接信息80%+的來源。漫長的歷史中,我們在布料、紙張乃至這一百年以來的自發光顯示設備上爲自己帶來了更多的信息。而VR解決的第一步,就是視覺捕獲。根據你轉頭的位置和角度,反饋給你匹配的信息。當設備切實地把你緊固在你的座位上時,你就可以開始這趟VR過山車了。然而這部分的難度,其實更多還是在軟件端開發。

目前來看,後文的不論是最便宜的紙盒手機方案,還是專用解決,都可以大致達成。

Google Cardboard

Google公司開玩笑一般推出了這個設計(2014年6月),卻不由地成爲了最可能普及的方案——因爲便宜。Google公司慣例地開放了設計,於是國內聰明的廠商們推出了很多相似的產品,而且材質從紙盒到塑料,鏡片從樹脂到玻璃,不一而足。本質來看,這個設計還是要依靠你的智能手機,要具備陀螺儀傳感器,這樣你晃頭的時候,手機可以偵測出角度,然後反饋給你對應轉動角度的畫面。

三星也是『紙盒類』這其中的一員——你要放一臺Galaxy到Gear VR裡。表現當然是要好一些,畢竟三星屏幕自己是有信心的。當然,三星其實放了更多東西進去,比如側面的觸摸。但是就HMD而言,整體格局來說並沒有跳脫紙盒。

接下來說說目前的三巨頭

Oculus Rift

說起來,Oculus VR某種程度具有韓國血統,跟三星走得略近,以致於在Facebook收購了Oculus之後,還繼續搭着三星闖VR(聯合創始人徐東壹牽線搭橋)。

二號開發版時期的Oculus~Development Kit 2

Oculus的頭盔HMD產品,叫做Oculus Rift,是幾款產品中起步時間最早的,也一直受到廣泛關注。這裡頭的構成,從今天的角度來看,其實相對簡單:慣性傳感器+獨立紅外追蹤裝置、顯示設備。而這所謂顯示設備,其實和EVF電子取景器高度相像:近眼顯示光學組件、顯示屏。說到這一點,也許使用電子式取景相機的朋友們,感觸會更深一些。

那是不是直接把相機廠家們的技術(比如EPSON Ultimicron)拿過來用就可以了呢?

豐富的信息,高度的適應性,以及越來越好的分辨率

難度還是存在,例如EVF現在較多見的是236萬點的規格,這所謂點(dot),是把一個像素計算了三次(R、G、B),所以說起來……1024x768的分辨率(約78萬像素),乘以3,得到約236萬“點”。當然,徠卡公司在自己的SL(Typ 601)上把民用近眼顯示器推進到了4.4MP……這是後話。Oculus把單眼的分辨率確定在了1080x1200,對的,高比寬的數值還要大一些。

另外一個難處,是刷新率。目前認知上VR應用,一般有兩個特點:第一人稱動作類。這種身臨其境的體驗,其實對刷新率要求很高。如果是和筆者差不多年代的朋友,大概知道諸如 DOOM、Quake3、三角洲特種部隊、CS反恐精英這類FPS(第一人稱射擊)遊戲,看重的就是刷新率,剛好單位也是“FPS”(frames per second,每秒幀數),或者用國際物理單位來說,叫做赫茲(Hz)。在屏幕顯示上,其實幾位巨頭之間是略有分歧的。且對這一細節按下不表,現在基本上都在90~120這塊。

扯的太遠,還是回到Oculus來。總結起來,Oculus便是這樣:從沒有路的地方,自己開出一條來;並且在這條路上不建收費站,搞成開源的。Oculus承載了新時代的海盜精神。

順帶一提,據說國內一些廠家遵循“國外一開源,我們就自主”的原則,還號稱超過了Oculus,騙了不少投資,止增笑耳。

HTC Vive

HTC Vive頭盔

HTC在手機市場應該說漸萎的態勢,所以Vive是趕上了VR快車,來了一劑強心針。從去年發佈,到今年的發售,至少對於股價是有很直接的正能量注入。

分辨率和刷新率,是蕭規曹隨了Oculus,選擇了(單眼)1080x1200,大概以後也會成爲一種行業慣例吧。不過只用眼鏡/頭盔的參數來判斷,就小覷了HTC。HTC最大的貢獻,是一開場,就托出了完整一盤的硬件解決方案(當然,並不是一次性就拿出來的),媒體稱之爲Room Scale的『走動式VR體驗』。後文慢說。

PS VR

索尼的Play Station是世界知名的遊戲平臺,而且他們長久以來就有進軍VR的想法。但是頭盔設備卻在去年到今年才浮上水面。原本稱作 Project Morpheus,一直很神秘的感覺,而且索尼哥家大業大,同時還搞了什麼 Smart Eye Glass……給人一種不明覺厲的感覺。但是其實索尼哥早就胸有成竹了。

當然,這款眼鏡更多還是AR用途

日本部門負責人吉田修平其實很早就搞了一臺理光THETA,估計除了你在Twitter上看到的他陪人家吃吃喝喝的照片之外,也有拿來給PS VR提供素材吧。

但是我和你們說,目前3大配套解決方案裡,PS VR是外觀zhui好看的!

有興趣的朋友可以看看吉田修平關於PS VR的訪談。

2.身體位置

你並不是固定在一個位置不動,而應該在VR(Virtual Reality)具有主動地位。所以(作爲設計者來說)即便再少,我們也應該爲用戶留出他們探索的空間——至少前後左右各兩步,這不過分吧。物理上的空間自然好解決,用戶在自己家的客廳,或者室內廣場中庭,總可以找到空間。但是機器如何知道你在哪裡?

答案呼之欲出,給機器眼睛。使用攝像頭,和機器連接,然後判斷用戶位置。然而單目攝像頭難有深度視覺,所以現在一般都是成對使用,來獲得對用戶位置的更準確判斷。

突突突突突

HTC Vive

Vive的這個解決單元,叫做基地站 (Base Station)。使用成對的基地站,在對角線方向佈置。活動的時候,人處在這個相對的攝像頭區域中。兩枚基地站裝配的應該都是廣角激光鏡頭,在一開始安裝的時候校正,互相瞭解對方位置;然後使用中就可以知道用戶位置。

Oculus

Oculus的基地站方案,比Vive來得,更晚一些。可以看到,Oculus方案的左右分立基地站。事實上這塊屏幕是沒有意義的,至少對戴着VR眼鏡的人來說。一些媒體把它稱之爲“社交屏幕”,是用來讓不在VR狀態的其他人瞭解進度的。

工程版的數據參數都是保密,可預見的未來還會繼續調試,甚至安裝位置都可能變動。

可以看到,Oculus方案的左右分立基地站。

拿出來測試的,還是工程版產品

PS VR

尚未披露的PS方案,據說是用PS Camera來進行定位。具體爲手柄上發着光,成爲一個有亮度的定位點。在PS3時代,現在看起來較爲低端的攝像頭Play Station Eye就可以進行識別PS Move的位置。而PS4時代的PS Camera……應該是向老冤家Xbox的Kinect進行了學習,也配置了雙眼攝像頭,所以在深度識別上,是有可以期待的進展。

單眼的Play Station Eye,超級親切的USB口

事實上,雙眼的攝像頭方案來實現機器深度視覺,好像日本工業界一直很熱衷。理光公司就有給機器人準備深度視覺的相關模塊。日本就是一個你平常覺得大概不務正業,然後玩着玩着人家各種工業應用都準備好了。

PS Camera

言歸正傳,PS Camera是在PS VR概念之前就予以發售的,也從一個側面說明索尼哥家大業大……很大的一盤棋不是?

理光RICOH 的 SV-M-S1

3.目的動作

VR和所謂全景觀測的不同,就是你可以作用於這個新的世界,而不是當一名靜默的觀測者。既然你要作用於這個世界,機器就要識別學習你的動作並且給出反饋。讓機器知道你的目的動作,有什麼比手柄(和相關衍生品)更成熟的方案呢?所以不約而同選擇手柄就很自然。

PS VR

Play Station VR,其實它的手柄設計是最早誕生的。順帶一提,作爲索尼旗下的遊戲品牌,Play Station早就對遊戲的方方面面有所深入瞭解,VR戰場也是指日可待。

在PS3還在賣的2010年,索尼公司就推出了自己的體感手柄PS Move,發佈在2010年,那還是PS3的時代。

6年前的PS Move,請不要說它是一個震動棒。

事實上它是成對使用,但是如果你同時拿着兩邊的手柄,感覺更像是一個被掰開的Dual Shock 3吧。同時,索尼和一些第三方廠家也給PS Move提供了相關配件,讓它變身成爲槍支等道具。

當時它的對手是任天堂的Wii,那個出盡了風頭,拿遍了小紅花的,神奇的體感手柄Wii Remote。許多年過去,巖田聰的遊戲已經結束,Play Station Move又要開始新的VR征程,讓人唏噓。

Vive

在Vive的一盤子解決方案裡,手柄也是差不多一起端上來的。

乍看之下很怪異……事實上回過頭來看照片,也是覺得很怪,然而實際操作的時候還好。畢竟現場來說,帶着頭套的人比手上拿着的法器更加羞恥一些。

這是什麼法器?

Oculus

Oculus的手柄,默默地居然變成了最後出現。官方給它一個名字,Oculus Touch。一個江南的名字,不是嗎?

雖然說知道手繩這個東西不能稱得上“設計”,但是具體來說,還是蠻不錯的。按鍵分佈上,更接近手柄一些,或許是Xbox的分佈吧。畢竟微軟和Oculus也有合作,不是麼。

作爲展開,我爲什麼把 Oculus Touch 放在最後來說?

在短暫的試用中,我感覺到Oculus可能有超過按鍵的識別——在手指接近手柄位置的時候,屏幕上顯示出了手指動作。當然,可能這只是一個簡單的提示(比如說告訴你不要玩恐怖遊戲把手柄給扔出去了),但是我也不由自主地想到了前幾年的一款產品—— Leap Motion。它是一種不用接觸即可識別手部操作的傳感器解決方案。非常有意思,但是在當時並沒有開發出什麼很好玩,或者很高效的應用。

VR設備體驗談

有幸去到了Epic Games的開放日活動,也體驗了一下目前的VR小遊戲

個人,或者小型工作室的產品,或者說產品demo,還是會在本源上抗拒用戶移動,也就是上文第二點提及的內容。作爲結果,就是選擇使用一些站着打樁的第一人稱動作類型 —— 配置了一個較小的臺子,你無法也無需做一個大尺度的身體移動。而在大公司的產品裡,則可以觀察到這種“突破框架”的思維。當然,我們也許並不需要那種你在GIF圖片裡看到的特製“原地跑步機”來玩那些傳統遊戲,而是用一種多少有點魔法感覺的傳送功能來實現——就是Oculus Touch配套演示的。

事實上,配套遊戲的體驗帶來的差異,比設備本身可能還要大一些。這樣的說法,在尼葛洛龐帝先生的差不多二十年前的作品《數字化生存》中就有提及。

對了,PS VR沒能摸到。

目前全世界除了幾個授權的工程機,想摸可以去東京臺場的日本科技未來館。

現在有一個限時展覽“Game On”,有歷史上的遊戲機展出,索尼特別給面子,把PS VR都拿出來了!活動持續到5月底。

反正你就和妹子一起玩,然後故意倒下去

最後

先說說微軟。微軟什麼都有,相比索尼其實並不缺什麼的樣子。甚至他們的Hololens更早披露出來,而且不管是Twitter還是你的朋友圈也都是一片讚歎。但是似乎他們天生就是動作慢一些,藍圖期太長,黃花菜漸涼。你可能會覺得Hololens就是給AR,而不是VR用的。

微軟的野心也許並不只限於此,至少你看微軟在E3上的展示,以及微軟注力VR設備的有關報道。所以,微軟很希望有自己一攬子的解決方案,雖然說……那邊廂和Oculus、和Steam關係也不錯。就是被這Hololens給稍停了一下。可是誰又說不是“好貨後到”呢?

想說的話還有很多,希望對VR感興趣的各位能有所收穫。魔鬼都在細節裡,我們續篇再來分解。