时空穿梭,用VR去看VR

近日,暴风集团联手新东方,发布了国内首支“VR+教育”校园体验片。在这支VR影片中,小男孩Oscar作为主角,不仅在空间上进行了一次穿越之旅,一秒到达新东方SI新校区,更在VR的视界里穿越了时间,随着位置的变幻,从儿童成长为中学生、成年人。

穿越时间和空间去旅行,听起来是不是很奇妙?今天,小编炮也想带你去进行一趟干货之旅,用VR去了解VR的前世今生。

来,戴上VR眼镜,我们开始进行时空穿梭——

VR发展史

上个世纪六、七十年代,VR技术在美国硅谷已经开始出现,在过去的这四、五十年时间里,VR技术走过了诞生时的促动期、过高期望的峰值期和泡沫化的低谷期。

1968年,计算机图形学之父、著名计算机科学家Ivan Sutherland设计了第一款头戴式显示Sutherland。

1987年,一位著名计算机科学家Jaron Lanier,利用各种组建“拼凑”出第一款真正投放市场的VR商业产品,这款VR头盔看起来有点像Oculus,但10万美元的天价却阻碍了其普及之路。

1991年,出现一款名为“Virtuality 1000CS”的VR头盔,却也充分展现了VR产品的尴尬之处:外形笨重、功能单一、价格昂贵。

直到2013年以后,随着国外的厂商的推动,VR迎来了新的发展机会,终于也进入了下一个阶段:稳步爬升的光明期。

在两三年以后,如果VR内容能够实现统一标准化,整个VR的市场会迎来一个百花齐放、百家争鸣的内容爆发时代,进入内容红利时代。

时光机:初创公司进入VR领域的时间窗口正在关闭

VR的技术难点

1.三维视觉

目前,AR/VR行业里面比较重要和主流的有两种平面格式内容:全景视频和立体视频,其本质上都是两维的平面数据。因为所有的这些内容,其数据本质都是一个个像素,每个像素存着的数据都是RGB(red、green、blue,红绿蓝三基色),每个像素点都是RGB的分量,它的内容本质上不包含任何空间几何信息。

而三维数据,是在每个点上面,除了RGB数据,还要包含空间的位置信息,也就是还要有XYZ(三维坐标轴)信息。

在AR/VR里,三维格式的内容是很重要的一点,这是将来AR/VR普及后一种关键的内容方式。XYZ数据的获取,目前主流的方法只能是通过视觉的手段,使用图像传感器,辅助以一定的光学手段进行视觉计算。

时光机:这个问题没有解决,AR/VR不过就是一种新型的显示器?!

2.光场技术

我们看物体时,焦点部分(盯着看的地方)是清晰的,背景部分(眼镜余光的地方)则是虚化的。整个空间环境是由无数个这样的二维画面叠加融合而成,融合后的画面会包含各个“焦点”在特定时刻的各种空间信息和位置关系。

光场就是要真实的记录跟复原模拟出来这个空间,使我们跟真正在这个空间中的任何位置一样,能从任意角度看到对应的“无数个这样的二维画面叠加融合而成”的画面。

这样的好处在于,往常观看VR屏幕画面时,屏幕相对眼球的距离是不变的,也就是焦点会长期保持不变。但不同的图像会带来不同的“景深”信息,此时眼球焦点却没有得到对应的调节,视觉系统的平衡就被打破了,所以很容易导致眩晕、恶心、呕吐等不适症状。

目前,应用在VR上的光场成像原理技术主要有两种:光场立体视镜、微透镜阵列。但仍面临着不少挑战。

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3.屏幕要求

众所周知,手机采用OLED屏幕已是未来的趋势,但对于VR头盔,高分辨率LCD显示屏才是刚需。

在虚拟现实的体验当中,VR设备显示屏是带给人类视觉沉浸感的重要部分,但就目前来说,无论是自带显示屏幕还是利用手机作为屏幕的VR设备,屏幕的分辨率都不够高。

现有的VR设备,已经可以做到屏幕视觉感受放大数十至上百倍。此时,1080P分辨率的屏幕在VR环境下的表现,就像是十几年前近距离观看屏幕尺寸高达34英寸、但分辨率却只有480i的满屏像素点的电视一般糟糕。在VR设备里,1080P已远远不能满足我们被高清屏幕惯坏的眼睛,就会产生常见的“晕动症”和“纱窗效应”。为实现较好的沉浸感,屏幕分辨率至少应达到8K,甚至16K。

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VR交互设计原则

我们可以将VR的交互分为三大块:

(一)环境的建设

举个例子,每一个来体验VR的人他就像刚出生的婴儿,他对这个VR的世界是充满好奇心的,好奇心就会引起他的注意力,想要了解这个到底是什么,就会引发触摸本能、动作本能,进行一些交互。

所以一个好的交互,就是能够对人进行引导、学习,当你进入这个环境后你知道要怎么做,怎么做才更好,这个就是环境的部分。

其中环境又可分为两种,一是获取信任,二是制造惊喜。1、要获取信任,就要从背景、规则和细节方面着手。2、制造惊喜,要从视觉的震撼、独特的视角和环境跳变等着手。

(二) 界面的设计

1、VR的界面设计原则:要讲角度,还要讲‘层次’。

角度:人的眼球有舒适区域和非舒适区域。X水平方向,在正77度和负77度是最舒适的,其次是辅助区域,在正负102°的范围;垂直方向,则是往上20度,往下12度,抬头到60度眼球则会比较难受。

层次:因为在画面里我们有一个区间设计,哪个物品应该摆放在什么位置是有讲究的。现实生活中,人的瞳孔变焦速度非常快,但是目前的头显设备还无法实现对瞳孔高速变焦的抓捕。人眼在近距离的变焦是比较困难的,就会带来一种不舒适的感觉——眩晕,所以虚拟空间仿真的距离在5-10米是最合适的。

2、界面设计中的窗口设计:注意文字简洁、大图标

3、界面设计中的浏览设计:浏览的动作,左右滑动比上下更舒适,而且界面范围,滚动速度,连贯性都很重要。

(三) 互动

1、VR中的观察与移动——包括转椅VR(坐在转椅上体验游戏)、站姿VR(可以站起来在0.5-1米的范围内移动,进行中度交互)、房间VR(目前可以实现在5-10平米进行高级交互,例如HTC-Vive)。

2、肢体交互则包括全身动捕交互、裸手交互、控制器交互。

举个例子,依靠,体验过VR设备的人就明白,假设你在虚拟的环境中看到有一个桌子,你会下意识的把手靠在这里,但真实空间中你旁边是没有桌子的,就会产生安全隐患。

3、声音交互则包括交流,如实时语音、对讲机、语音输入,以及语音识别、语音控制。

另外,交互设计中要注意的问题有:1、要做到轻松的交互设计。2、避免长期悬空,3、省却中间动作。4、动作放大。5、使动作尽量保持自然。

时光机:VR内容生态发展现状与交互设计原则

VR应用市场

增强现实(AR)和虚拟现实(VR)一直被分析师视为科技行业的下一个战场。2016年,关于VR/AR的新闻动态一直没有停过,国外互联网巨头发力,国内垂直领域厂商崛起:

三星资助VR教育项目,尝试利用VR Eduthon 优化学生的学习方式;

除了全网通基带芯片,三星半导体更有新 VR解决方案,三星半导体服务VR的10nm Exynos 9芯片或明年量产,三星半导体VR一体机解决方案详解;

微软联合Oculus打通VR游戏内容,试水VR领域,为之后的新主机正式支持VR打基础;

谷歌在中国开发者大会上,Google 全球开发总监 Ben Galbraith重点提到了谷歌的新安卓系统Daydream。他表示,最新的Android系统支持VR,开发者可以在Daydream平台上发布VR视频、游戏,国内支持Daydream的手机有华为、小米等。谷歌老司机欲一统VR标准,你想上车吗?

年中,融合了AR元素的手游《Pokémon Go》横空出世,一夜间风靡全球;《Pokémon Go》能否成为AR游戏的重要里程碑?

除了《Pokémon Go》这样的现象级游戏,VR还像台风“妮妲”一样攻陷了ChinaJoy;

娱乐圈内,张艺谋跨界玩VR创业的新闻也引发了热烈讨论,如果VR进军电影,你想和谁撞满怀?

11月的广州车展,汽车展商纷纷使用VR演示自己的智能安全系统或宣传视频;

“神舟11号”飞船,景海鹏、陈冬两位航天员使用首套登陆太空的VR眼镜实现与家人的隔空“团聚”;

美国,VR Retreat发布了一个VR应用,可观看希拉里击败川普赢得了大选的情形,以此安慰美国民众;

年度亚太21国经济联合峰会上,秘鲁总统Pedro Pablo Kuczynski尝试了Facebook的Oculus Rift VR头戴设备;

…………

然而,专业人士对VR的市场赢利情况似乎并不太看好。摆在众多VR厂商面前的最大的问题就是:虚拟现实和增强现实何时盈利?

今年7月份,Greenlight Insights和Road to VR合作调查了514名美国、加拿大和墨西哥VR专业人士对收益的预测。根据调查,仅有45.2%的受访者认为企业在未来12个月内会盈利;相反,22.4%的受访者认为不会这么快产生利润。也就是说,超过50%的VR企业对明年营收仍没有信心。

国内VR市场也面临着相似的问题。在新三板挂牌的11家虚拟现实公司上半年仅2家盈利;新三板市场主营VR产业和涉足VR概念的23家公司有13家公司上半年净利润亏损。VR行业的生存环境并不火热,甚至开始遇冷。

时光机:【专家说】VR企业盈利难,【吃瓜群众】却是一片热情高涨

旅途结束,回到现实,是否还有些流连忘返?关于VR,你还想知道哪些,可以下方留言告诉我们。2017年,华强智造Hi空间将继续关注VR领域!

文章来自:华强智造Hi空间(微信公众号:HQ-Innovator),更多干货链接可关注后查看。

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