704.前沿與困擾

最爽新人生 704.前沿與困擾

所謂VR和AR，用更加通俗易懂的詞語來形容，就是虛擬現實和增強現實兩種技術。

其中，虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，同事也是仿真技術未來發展的一個重要方向，是仿真技術與計算機圖形學人機接口技術多媒體技術傳感技術網絡技術等多種技術的集合，是一門富有挑戰性的交叉技術前沿學科和研究領域。虛擬現實技術主要包括模擬環境、感知、自然技能和傳感設備等方面。模擬環境是由計算機生成的、實時動態的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應該具有一切人所具有的感知。除計算機圖形技術所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉動，眼睛、手勢、或其他人體行為動作，由計算機來處理與參與者的動作相適應的數據，并對用戶的輸入作出實時響應，并分別反饋到用戶的五官。傳感設備是指三維交互設備。

后世越來越興盛的虛擬現實眼鏡，就是使用的這個技術，而網文之中曾經風靡一時的虛擬網游，其實也是這種技術的進化版。

當然了，在周方遠重生之前，這門技術也才剛剛發展到入門的水平，雖然當時的市面上已經有了很多所謂的虛擬現實游戲設備，但說實話，和真正預想中的虛擬現實還是有很大差距的。當然了，這門技術的發展肯定是不容易的，畢竟早在1963年之前，就已經有了有聲形動態的模擬是蘊涵虛擬現實思想這樣的思想，在這樣的想法出現后，獎金十年的時間，虛擬現實才開始出現萌芽，虛擬現實概念的產生和理論初步形成要等到1989年才基本上算是完善，至于說更進一步的虛擬現實理論進一步的完善和應用，就已經到了21世紀之后了。

再到周方遠重生前的那一段時間，虛擬現實技術才開始大踏步發展，那些跨國大公司才開始加速研究，爭取想要提前搶占這個市場。

那么，這個技術到底有什么用呢？

這么說吧，這個技術真的是太有用了。

在理論已經完善的今天，只是能想到的，虛擬現實技術就對包括醫學、娛樂、軍事航天、室內設計、房產開發、工業仿真、應急推演、文物古跡、游戲、Web3D、道路橋梁、地理、教育、演播室、水文地質、維修、培訓實訓、船舶制造、汽車仿真、軌道交通、能源領域、生物力學、康復訓練、數字地球等領域有極大的優勢。可以說，虛擬現實技術，涵蓋了人類生活和發展的方方面面，誰能搶先一步登錄，誰就能占據很大的優勢。

遠方科技研究院現在才開始研究，是有些滯后了，不過也不能說是完全滯后，畢竟國外的大公司目前也沒有太大的進展，而安迪團隊在科研創新方面，其實是很有能力的，周方遠又舍得投資，所以前景可期。

但是說實在的，包括周方遠也知道，虛擬現實想要真正的成為一項成熟技術，還有很多的路要走，而這其中，有五個巨大的障礙，是目前很難跨越過去的。

首先是，沒有真正進入虛擬世界的方法

后世在OculusRift開發圈有一個著名的笑話，每當有人讓使用者站起來走走時，對方通常都不敢輕易走動，因為OculusRift還依然要通過線纜連接到計算設備上，而這也大幅限制了使用者的活動范圍。包括OculusRift在內的各種虛擬現實裝備依然在阻擋著用戶和虛擬世界之間的交流。這些裝置蓋住了用戶的眼睛，但只是改變了用戶的視線，但是并非涵蓋了用戶所有的視野范圍。本來笨手笨腳的配合鼠標和鍵盤使用就已經非常尷尬，而任何嘗試大范圍移動的行為都會被各種線纜束縛。

部分開發者也曾經考慮專門創建一個房間來供虛擬現實設備使用，但是問題似乎并不會如此簡單的就被解決。在游戲中真正身臨其境的體驗包括了蹲、躲避甚至是攀爬等動作，而這些目前來看還無法給使用者帶來逼真的沉浸式體驗。雖然有一些第三方的解決方案，比如Vir腿xOmni跑步機可以讓玩家在固定的空間內安全的模擬移動，但是這些大家伙通常價格昂貴，并不是普通玩家所能承受的負擔。

其次，如何“輸入”也是一大困擾。

虛擬現實更大的挑戰也許是如何在虛擬世界中與目標進行互動，未來可知的技術，也只是對用戶的頭部進行跟蹤，但是并不能追蹤身體的其它部位。比如玩家的手部動作就無法真正模擬，雖然也有一些輔助設備，但還是太過于遲鈍，和預期的效果完全無法匹配。虛擬現實如何輸入是游戲開發者和硬件制造商目前非常大的困擾，雖然未來Xbox的手柄已經可以成為PC的控制器，但是在實際應用中還缺乏一些經驗。其它控制裝置，比如系統，雖然也都給出了很多承諾，但是依然還是不能模擬使用者的雙手。

第三，是缺乏統一的標準。

虛擬現實技術就算是在周方遠重生前仍處于初級階段，毫無疑問，對于這個平臺大家都有著各自的演示方法，無論是粗糙還是漂亮，最關鍵的也就是最后的幾分鐘。雖然許多開發者對虛擬現實充滿了熱情，但是似乎大家都沒有一個統一的標準。作為一個全新的平臺，只有引起人們的興趣才能取得成功，包括實際的體驗。DVD電影、游戲機甚至是YouTube會變得無處不在，就是因為許多人都對他們有興趣。同樣，虛擬現實技術想要引人注目，就必須吸引的不只是專業愛好者。尤其是對于那些年長一些或者非科技愛好者來說，同樣非常重要。

另外，虛擬現實游戲容易讓人感到疲勞。

所有游戲開發商或電影制作公司都應該了解如何在虛擬現實場景中不同的使用攝像機。移動著觀看和靜坐觀看，二者帶來的體驗是截然不同的。鏡頭的加速移動，就會帶來不同的焦點，而這些如果運用不當，就會給用戶帶來惡心的感覺。甚至如果鏡頭移動的過于迅速，直接會暫時影響用戶的視力。有些人要更敏感，更容易眩暈，另外還有一些研究顯示，女性通常要比男性更容易對這些設備產生不適。所以如何緩解玩家的疲勞感和不適感，這個也是重要的研究方向。

最后，就是已知的所有虛擬現實設備看起來還是有點蠢。

這一點雖然看起來有些膚淺，但是同樣很重要。尤其是專業的游戲設備，佩戴起來肯定不能是非常笨重并且不自然的。要知道，無論是用于何種用途的虛擬現實設備，用戶在使用的時候，追求的都一定是舒適感。這一點非常重要，包括智能手機也是，要如何人體工學，要符合人類手掌的各種運用姿勢，虛擬現實設備同樣如此。但問題是，直到周方遠重生前，市面上所有的虛擬現實設備看上去都非常的笨重，尤其是那個大大的眼鏡，測試者和開發者當然無所謂，但是普通用戶絕對也接受不了它們的樣子。當然了，這些問題并非不可解決，大多數熟悉虛擬現實裝備的開發者都表示，未來關于設備的外觀變得更漂亮并不是一件困難的事情。

就好像計算機，最初的電腦計算機比汽車還大，而現如今的智能手機，某種程度上已經比最初的電腦還要優秀，而且只有巴掌大小，所以只要關鍵技術能夠得到突破，那么設備的大小和舒適性，反倒是很小的問題了。

所以說，虛擬現實技術很重要，但它要走的路還太多太多，需要突破的關鍵技術也還有很多，絕不是一天兩天就能看到成果的。

所以相比虛擬現實有些虛幻的未來，增強現實技術其實更加可以期待

增強現實技術是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術，是把原本在現實世界的一定時間空間范圍內很難體驗到的實體信息，包括視覺信息，聲音，味道，觸覺等，通過電腦等科學技術，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應用到真實世界，被人類感官所感知，從而達到超越現實的感官體驗。真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。

它不僅展現了真實世界的信息，而且將虛擬的信息同時顯示出來，兩種信息相互補充、疊加。在視覺化的增強現實中，用戶利用頭盔顯示器，把真實世界與電腦圖形多重合成在一起，便可以看到真實的世界圍繞著它。增強現實技術包含了多媒體、三維建模、實時視頻顯示及控制、多傳感器融合、實時跟蹤及注冊、場景融合等新技術與新手段。增強現實提供了在一般情況下，不同于人類可以感知的信息。

事實上很多人不知道的是，后世微軟25億美元收購《我的世界》，目的就是為其增強現實技術做服務，并且已經卓有成效。

AR技術不僅在與VR技術相類似的應用領域，諸如尖端武器、飛行器的研制與開發、數據模型的可視化、虛擬訓練、娛樂與藝術等領域具有廣泛的應用，而且由于其具有能夠對真實環境進行增強顯示輸出的特性，在醫療研究與解剖訓練、精密儀器制造和維修、軍用飛機導航、工程設計和遠程機器人控制等領域，具有比VR技術更加明顯的優勢。

就比如說醫療領域方面，醫生可以利用增強現實技術，輕易地進行手術部位的精確定位。再比如說軍事領域，部隊可以利用增強現實技術，進行方位的識別，獲得實時所在地點的地理數據等重要軍事數據。在古跡復原和數字化文化遺產保護領域，文化古跡的信息以增強現實的方式提供給參觀者，用戶不僅可以通過HMD看到古跡的文字解說，還能看到遺址上殘缺部分的虛擬重構。工業維修領域，可以通過頭盔式顯示器將多種輔助信息顯示給用戶，包括虛擬儀表的面板、被維修設備的內部結構、被維修設備零件圖等。

這里面還有一個比較有意思的應用，就是在諾基亞未來的Lumia系列手機里，有一個功能，具體叫什么周方遠已經記不太清楚了，但他記得這個功能的特點，就是打開攝像頭，對準街道上的店鋪，就會出現一個又一個小的方框，里面寫著這些店鋪的名字和屬性，比如說對方是便利店，還是銀行，還是餐廳等等。而且可以根據現有的位置，提示一些肉眼看不見的位置上的商鋪信息，可以說是相當的方便了。

不過很可惜的是，這個應用當時并不完善，使用起來不太流暢，工能有一定的缺失，最重要的是，當時的諾基亞已經走入黃昏階段，其頹勢已經不是一個小小的應有就能扭轉的了。當時的諾基亞已經被微軟收購，這個應用，其實也是微軟對AR的一次嘗試，效果當然有好有壞，但是必須承認的是，相比VR，AR技術有更大的可操作性，而且技術已經相對成熟，已經可以運用于多種領域。

當然了，不是說AR就沒有缺點和困難了，實際上，AR技術還是有一些困難的。

比如說景物的生成與顯示，要知道幾乎所有的SHMD設備在明亮的環境下，其顯示的效果都比較暗，另外，由于頭戴式顯示器上的攝像機的攝像角度與眼睛的位置存在偏差，因此虛擬物體的定位在真實視場中的定位和顯示角度也會存在偏差且很難調整。

然后是定位錯誤，這么說吧，定位錯誤可以說是不可避免，民用GPS一般精度在3米到12米左右，在較差的天氣中，最大誤差甚至可以達到100米。電子羅盤也會因為附近的磁場干擾產生誤差。由于現有許多戶外的系統中的校正算法需要大量的輸入和繁瑣的校正步驟，因此即便是在周方遠重生前，這個技術依舊不適合商業化應用。

除此之外，通訊設備和計算能力的問題，總之，麻煩不少。但沒關系，只要繼續研發下去，總有出頭的一天，而周方遠為了能夠在自己的先知能力消失之前就繼續搶占更多的山頭，VR和AR技術，他是一定要涉足的，更何況他現在有遠方I系列智能手機，其中AR技術可以和智能手機很好的搭載在一起，這也促使了他必須要在這方面下一些功夫。