從VR發(fā)展看關(guān)鍵技術(shù)的變與不變 越來越呈現(xiàn)出 toB的趨勢VR
張培青表示,只要是能夠提高VR沉浸感的技術(shù),都可以成為VR的關(guān)鍵技術(shù)。但隨著VR的發(fā)展,對單一技術(shù)的要求越來越高,而且某一個(gè)單一的技術(shù)已經(jīng)很難滿足要求,往往需要多個(gè)技術(shù)的結(jié)合,VR的關(guān)鍵技術(shù)將從單一走向整合,同時(shí)VR關(guān)鍵技術(shù)的變化也必然會(huì)推動(dòng)整個(gè)VR行業(yè)的健康成長。
以下是鎂客網(wǎng)張培青的演講實(shí)錄:
首先感謝IC咖啡舉行這樣一個(gè)好的活動(dòng),也非常榮幸到現(xiàn)場給大家做一個(gè)分享。剛才有嘉賓做了全景相機(jī)有關(guān)的分享,非常有意思的是我今天分享的內(nèi)容中有一部分就跟全景相機(jī)涉及到的全景拼接技術(shù)有關(guān),非常巧。我今天分享的主題是《從VR發(fā)展看關(guān)鍵技術(shù)的變與不變》,要講的重點(diǎn)就是VR的關(guān)鍵技術(shù),但在之前我們首先回顧下VR目前的發(fā)展。
從Facebook收購Oculus起,VR已經(jīng)走過了2年多的道路,也經(jīng)歷了很多變化,但從最近來看,VR的發(fā)展越來越明顯的呈現(xiàn)出toC轉(zhuǎn)向toB的趨勢,為什么這么說呢?我們從下面三個(gè)維度來看。
首先是創(chuàng)業(yè)者的變化。我們發(fā)現(xiàn),從2014年到2015年進(jìn)入VR進(jìn)行的創(chuàng)業(yè)者中,很多都是做VR頭顯等硬件的,但到了2016年,新進(jìn)入VR的創(chuàng)業(yè)者,做硬件的已經(jīng)很少了,很多都是做VR內(nèi)容或者行業(yè)應(yīng)用的。像我們耳熟能詳?shù)囊恍¬R公司,比如暴風(fēng)和蟻視,他們是典型的硬件公司,都是2014年開始做的,在這之后,我們已經(jīng)很少聽到新做起來的硬件公司了。
其次看一下VR公司的現(xiàn)狀。還是拿上面提到的暴風(fēng)和蟻視為例。暴風(fēng)前階段陷入了裁員的風(fēng)波,幾乎裁了一半人,然后公開宣稱將進(jìn)入行業(yè)應(yīng)用方向,如旅游、房產(chǎn)、教育等。另一家公司蟻視,則在10月舉行的發(fā)布會(huì)上表示將從硬件公司轉(zhuǎn)型成為一家生態(tài)公司。無獨(dú)有偶的是,在近期國內(nèi)外的展會(huì)上,比如國內(nèi)很火的CJ,新涌現(xiàn)出來的做硬件的公司,如幻維和HypeReal等,無一例外表示自己也做內(nèi)容和行業(yè)應(yīng)用,幾乎沒有單純只做硬件的公司。
還有就是投資的變化。我們從這張圖上可以看到,從2014年到2016年,VR硬件的投資在2015年的時(shí)候迎來一個(gè)高峰,但在2016年的時(shí)候明顯下降。當(dāng)然,這里可能也有資本寒冬影響的因素。但不爭的事實(shí)上,在同樣的情況下,VR內(nèi)容的投資在2016年明顯上升,甚至超過了硬件。這說明資本的風(fēng)向開始從硬件轉(zhuǎn)向內(nèi)容。一些著名的投資機(jī)構(gòu),比如國內(nèi)的紀(jì)源資本就公開表示,2016年的投資重點(diǎn)將放在內(nèi)容和IP上,其次是新商業(yè)模式和行業(yè)應(yīng)用,基本不會(huì)再看硬件項(xiàng)目了。
從上面這三個(gè)維度,很明顯的可以看到VR發(fā)展從toC轉(zhuǎn)向toB的這樣一個(gè)趨勢。但我們也知道,一個(gè)行業(yè)真正爆發(fā),僅僅靠toB是不夠的,還是需要海量的C端用戶。當(dāng)然,VR在C端爆發(fā)的時(shí)候形態(tài)也一定不是現(xiàn)在這樣的,可能會(huì)跟AR有所結(jié)合,這個(gè)是另外的內(nèi)容了,今天就不詳細(xì)講了。那么,是什么限制了目前的VR在C端市場沒有達(dá)到預(yù)期呢?我們認(rèn)為,關(guān)鍵技術(shù)的瓶頸是一個(gè)很大的因素,這也是今天我要講的重點(diǎn)。
VR有哪些關(guān)鍵技術(shù)呢,首先是圖形渲染。關(guān)于圖形渲染,做設(shè)計(jì)的可能比較熟悉,我們看這個(gè)左邊的圖,他是一個(gè)框架,框架設(shè)計(jì)好以后,想要實(shí)現(xiàn)跟右圖現(xiàn)實(shí)場景中一樣的效果,就必須得經(jīng)過渲染這樣一個(gè)步驟。同樣的,存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)里的數(shù)據(jù)都是坐標(biāo)數(shù)據(jù),想要在屏幕上顯示出來,必須把這些三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的構(gòu)建出能夠在二維屏幕上顯示的3D效果,這就必須經(jīng)過渲染?,F(xiàn)在一些高端的VR頭顯,比如HTC Vive,或者Oculus的,它們的顯示效果非常好,但代價(jià)就是渲染的計(jì)算量非常大,往往需要一臺(tái)配置非常高的電腦,甚至上萬。但是普通消費(fèi)者又有多少為了僅僅體驗(yàn)VR就去買一臺(tái)上萬的電腦呢?這是很少的。所以這個(gè)直接制約了VR的普及。而一些稍微低端一點(diǎn)的頭顯,對電腦性能要求可能沒那么高,但往往效果很難令人滿意。所以,從這個(gè)角度來說,擺在Intel、Nvidia等做硬件渲染技術(shù)的大廠面前的,就是如何在保證效果的同時(shí),盡可能的降低硬件的成本。
全景拼接技術(shù)。全景拼接技術(shù)可能大部分人平時(shí)接觸的比較少,但做VR內(nèi)容和全景相機(jī)的會(huì)比較熟悉,它是全景相機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)?,F(xiàn)在全景相機(jī),一般都有4個(gè),甚至6個(gè)、8個(gè)、12個(gè)攝像頭,通過這么多的攝像頭捕捉到每個(gè)方向的圖像后,必須經(jīng)過全景拼接才能得到最終的VR全景視頻。像剛才說的,那么多的攝像頭要實(shí)時(shí)得到拼接后的全景視頻,它的計(jì)算量是非常大的,所以目前的一些效果好的全景相機(jī)售價(jià)非常昂貴,像諾基亞的Ozo,價(jià)格高達(dá)30萬。一般的VR內(nèi)容生產(chǎn)商很難去花這么大的代價(jià),這就導(dǎo)致目前VR內(nèi)容的缺乏,而內(nèi)容是VR行業(yè)繁榮的關(guān)鍵。當(dāng)然,也有一些稍微低端一點(diǎn)的全景相機(jī),但往往在拼接效果上很難讓人滿意,自然也無法產(chǎn)生好的內(nèi)容。
眼球追蹤技術(shù)。眼球追蹤技術(shù)最早其實(shí)不是用在VR上的,而是為了漸凍人癥開發(fā)出的一個(gè)技術(shù)。像我們熟知的霍金,就是漸凍人癥患者。他的身體無法運(yùn)動(dòng),眼球追蹤技術(shù)可以讓他通過眼球的運(yùn)動(dòng)來和外界進(jìn)行交互,甚至交流。放到VR上,這個(gè)技術(shù)對于VR游戲的體驗(yàn)也是革命性的。我們設(shè)想一下,你在玩VR游戲的時(shí)候,就拿射擊游戲舉例,你甚至不需要任何外設(shè),只要盯住目標(biāo)2秒鐘,一個(gè)導(dǎo)彈就自動(dòng)射向目標(biāo),這是非常棒的體驗(yàn)。但這個(gè)技術(shù)目前也存在問題,就是往往圖像的渲染速度跟不上眼球的移動(dòng)速度,就會(huì)造成明顯的延時(shí)。Nvidia目前正在研究一個(gè)新的局部渲染技術(shù),只渲染眼球注視的位置,其他位置不渲染,后者模糊化處理,盡可能的降低計(jì)算量,但目前這個(gè)技術(shù)還不成熟。
動(dòng)作捕捉技術(shù)。和眼球追蹤技術(shù)一樣,在VR之前,動(dòng)捕技術(shù)就已經(jīng)用在了影視動(dòng)畫行業(yè)。像一些我們熟知的科幻大片,如阿凡達(dá)、指環(huán)王等,都是通過動(dòng)作捕捉技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的特效。動(dòng)作捕捉技術(shù)包含了面部表情識(shí)別、肢體動(dòng)作設(shè)備、步態(tài)識(shí)別等多個(gè)范疇,它的核心點(diǎn)在于采集了人的動(dòng)作之后,在三維場景、虛擬場景中重構(gòu)出來。所以用在VR上以后,體驗(yàn)者在虛擬世界中不光可以看到,還可以與虛擬世界進(jìn)行交互。拿剛才說的影視動(dòng)畫行業(yè)應(yīng)用廣泛的動(dòng)捕系統(tǒng)來說,美國的OptiTrack采用的紅外方案,首先需要穿上布滿定位點(diǎn)的外套,然后通過周圍一圈布置的高幀率紅外攝像機(jī)捕捉圖像,通過計(jì)算機(jī)視覺的方式來計(jì)算出被拍攝者的動(dòng)作。這種攝像機(jī)的成本是非常高的,像剛才說的,只有一些財(cái)大氣粗的影視公司才能接受,在VR行業(yè)很難普及開來。所以一些公司,包括國內(nèi)的諾亦騰,就推出了基于慣性的動(dòng)作捕捉技術(shù)。這種技術(shù)和無人機(jī)里用的定位技術(shù)是一樣的,都是基于九軸傳感器。它最大的優(yōu)勢就是成本相對紅外來說要低很多。但是這個(gè)方案也存在問題,就是精度,慣性定位存在零點(diǎn)漂移問題。你站在原點(diǎn)不動(dòng),在虛擬世界中得到的坐標(biāo)位置會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng),而且隨著時(shí)間的推移,誤差會(huì)越來越大。目前這個(gè)問題沒有太好的辦法,一些小的創(chuàng)業(yè)公司,包括像南京的布塔,就在致力于解決這樣的問題。這里對創(chuàng)業(yè)公司來說一定是存在機(jī)會(huì)的,關(guān)鍵在于怎么樣在降低成本的同時(shí)盡可能的提高動(dòng)作捕捉的精度。
下面是大家耳熟能詳?shù)目臻g定位技術(shù)。大家知道,Oculus是第一個(gè)推出VR頭顯的,但自從HTC推出Vive后,國內(nèi)外大大小小的展會(huì)搭建VR體驗(yàn)區(qū)的那些廠商,基本上優(yōu)先都是考慮的HTC的設(shè)備。這是為什么呢?很大程度上就因?yàn)镠TC的空間定位技術(shù)。在一個(gè)Room-Scale的空間里,用戶可以自由走動(dòng),這種走動(dòng)會(huì)實(shí)時(shí)的反應(yīng)在虛擬世界里,這對于VR體驗(yàn)可以說是讓人非常驚艷的。HTC的定位技術(shù)是基于激光的方案,邊上搭建兩個(gè)激光的發(fā)射器,在人的身上,或者說定位點(diǎn)上放置接收器,通過激光的發(fā)射接收來進(jìn)行定位。激光的移動(dòng)是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)來控制的,隨著時(shí)間的推移逐漸磨損后會(huì)出現(xiàn)誤差。所以后來Oculus和PS VR推出的定位技術(shù)都沒有基于激光的方案。Oculus采用的是和之前提到的OptiTrack一樣的紅外方案,像最近它還推出了一個(gè)單發(fā)射器的方案,有點(diǎn)像微軟的Kinect,但存在的問題就是范圍太小。PS VR基于的是可見光方案,它要在定位點(diǎn)上放一個(gè)彩色的球,通過普通攝像機(jī)基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)進(jìn)行識(shí)別定位。由于它是基于可見光的,所以當(dāng)環(huán)境光線太暗或者太亮就會(huì)出現(xiàn)定位精度下降等問題,也就是容易受環(huán)境干擾。所以綜合來看這些空間定位方案,暫時(shí)還沒有一家能夠拿出一個(gè)非常完美的,跟剛才的動(dòng)捕技術(shù)一樣,怎么樣去解決這樣的問題,就是留給創(chuàng)業(yè)者的機(jī)會(huì)。
最后提一下數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)?,F(xiàn)在一些效果比較好的高端VR頭顯,像HTC Vive、Oculus Rift等,都是基于PC的,而且由于傳輸數(shù)據(jù)量大的問題,它需要連一根線到PC上,這導(dǎo)致用戶在體驗(yàn)VR的時(shí)候非常不方便,特別是有了空間定位后的沉浸式體驗(yàn)上。如果數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)能夠有突破的話,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)就可以通過無線傳送到PC上,用戶就不會(huì)再受到線的牽絆。還有一些關(guān)鍵技術(shù),這里就不多加講述了。
上面說了那么多VR涉及到的關(guān)鍵技術(shù),不知道大家有沒有發(fā)現(xiàn)一點(diǎn),就是不管什么樣的技術(shù),圍繞的都是如何去提高VR的沉浸感,這個(gè)是VR最關(guān)鍵的一個(gè)點(diǎn)。換句話說,只要是能夠提高VR沉浸感的技術(shù),都可以成為VR的關(guān)鍵技術(shù)。這就是VR關(guān)鍵技術(shù)的不變。但隨著VR的發(fā)展,這些技術(shù)也呈現(xiàn)出了一些變化。
首先是對單一技術(shù)的要求越來越高。比如隨著VR游戲的發(fā)展,用戶對畫面的要求越來越高,一些游戲大作對渲染的計(jì)算量要求與日俱增。如何能夠同步保障用戶的體驗(yàn),這就對渲染技術(shù)以及數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)提出了更高的要求,技術(shù)的提高速度必須快于用戶需求的提高。又比如VR剛開始的時(shí)候,像HTC Vive那樣能夠?qū)崿F(xiàn)位置追蹤的硬件非常驚艷,但是隨著技術(shù)的發(fā)展,可見光定位技術(shù)、紅外定位技術(shù)的應(yīng)用,小范圍的位置追蹤已經(jīng)成為高端硬件設(shè)備必備的一個(gè)功能。這個(gè)時(shí)候,隨著行業(yè)的發(fā)展和人們認(rèn)知度的提高,逐漸發(fā)現(xiàn)僅僅是room-scale的單人追蹤體驗(yàn)已經(jīng)沒辦法滿足需求了,體驗(yàn)者希望能夠有更大空間范圍的沉浸感體驗(yàn)。這也是目前像HTC、Oculus等標(biāo)配的空間定位技術(shù)沒辦法滿足的。
其次是某一個(gè)單一的技術(shù)已經(jīng)很難滿足要求,往往需要多個(gè)技術(shù)的結(jié)合,也就是從單一技術(shù)應(yīng)用走向整合。拿剛才說的空間定位來說,有了更大空間的追蹤體驗(yàn)后,對其他方面的體驗(yàn)也會(huì)提出更高的要求,用戶希望在虛擬空間中不光能夠看到和移動(dòng),還要能夠摸到,甚至能夠看到其他參與者在虛擬世界中的形象。如非常受歡迎的密室逃脫、真人CS等游戲體驗(yàn),除了需要有更大空間的定位外,還需要有對多人交互的支持。所以如國內(nèi)做慣性動(dòng)捕方案的諾亦騰,將其動(dòng)作捕捉技術(shù)與光學(xué)空間定位相結(jié)合,推出了大空間的可以用于多人交互的VR解決方案,在一定程度上能夠滿足用戶對于這種更深層次體驗(yàn)的需求。但這樣一套包含10多個(gè)攝像機(jī)、能夠支持大空間4-6人交互的方案售價(jià)依然非常昂貴,甚至達(dá)上百萬。類似這樣的方式還有很多,對于創(chuàng)業(yè)者們?nèi)绾螌⒏髯陨瞄L的技術(shù)結(jié)合起來更好的去滿足用戶需求,并且盡可能的降低成本,也是技術(shù)發(fā)展的過程中留給創(chuàng)業(yè)者的機(jī)會(huì)。
VR的發(fā)展決定了對技術(shù)的高要求,同時(shí)VR關(guān)鍵技術(shù)的變化也必然會(huì)推動(dòng)整個(gè)VR行業(yè)的健康成長。今天我的演講就到這里,謝謝大家!
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