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VR民科(一) 设备需要识别人类什么?

VR民科(一) 设备需要识别人类什么?

作者: 之乎 | 来源:发表于2016-05-16 20:52 被阅读72次

    都说VR要火,我也想当个VR民科。

    Oculus Rift [源](http://china.nikkeibp.com.cn/news/digi/75537.html)

    设备的进阶划分


    目前的VR设备,以实现目的进阶来划分,可以说有三个段落:

    • 1 机器识别你的头部角度
    • 2 机器识别你的身体位置
    • 3 机器识别你的目的动作

    1. 头部角度(头盔)

    目前来看,这是最多VR设备扎堆的地方。

    基本上,就是要满足用户:环形360度 x 俯仰180度的需求。
    这个概念,其实在本人拙作《视界的极致》中,“全天球”的概念介绍里已经涉及,有兴趣的不妨观看。

    视觉,是人类直接信息80%+的来源。漫长的历史中,我们在布料、纸张乃至这一百年以来的自发光显示设备上为自己带来了更多的信息。
    而VR解决的第一步,就是视觉捕获。
    根据你转头的位置和角度,反馈给你匹配的信息。

    当设备切实地把你紧固在你的座位上时,你就可以开始这趟VR过山车了。

    然而这部分的难度,其实更多还是在软件端开发。
    目前来看,后文的不论是最便宜的纸盒(手机)方案,还是专用解决,都可以较轻松地达成。

    Google Cardboard


    Google公司开玩笑一般推出了这个设计(2014年6月),却不由地成为了最可能普及的方案 —— 因为便宜。
    Google公司惯例地开放了设计,于是国内聪明的厂商们推出了很多相似的产品,而且材质从纸盒到塑料,镜片从树脂到玻璃,不一而足。 你到马云家一搜『VR』,就知道地摊商贩对于VR的理解了。

    本质来看,这个设计还是要依靠你的智能手机,要具备陀螺仪传感器,这样你晃头的时候,手机可以侦测出角度,然后反馈给你对应转动角度的画面。
    后文不会出现Google了,所以放在第一个来说。

    三星也是『纸盒类』这其中的一员 —— 你要放一台Galaxy到Gear VR里~
    表现当然是要好一些,毕竟三星屏幕自己是有信心的。
    当然,三星其实放了更多东西进去,比如侧面的触摸。
    但是就HMD而言,整体格局来说并没有跳脱纸盒。

    接下来说说目前的三巨头

    Oculus Rift
    Oculus是最早跳出来,端出可爱的VR头盔方案的厂家。
    这个时代,眼球自然是竞争力,更可贵的是,Oculus更是扎实做技术。

    二号开发版时期的Oculus~Development Kit 2[源](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oculus_Rift_development_kit_2.jpg)

    Oculus的头盔HMD产品,叫做Oculus Rift
    是几款产品中,时间线拖得最长的了吧,也一直受到大家的广泛关注。

    这里头的构成,从今天的角度来看,其实相对简单:

    • 惯性传感器
    • 显示设备

    而这所谓显示设备,其实和EVF电子取景器高度相像:

    • 近眼显示光学组件
    • 显示屏

    说到这一点,也许使用电子式取景相机的朋友们,感触会更深一些。


    丰富的信息,高度的适应性,以及越来越好的分辨率

    那是不是直接把相机厂家们的技术(比如 EPSON Ultimicron)拿过来用就可以了呢?
    难度还是存在,例如EVF现在较多见的是236万点的规格,
    这所谓点(dot),是把一个像素计算了三次(R、G、B),所以说起来……
    1024x768的分辨率(约78万像素),乘以3,得到约236万“点”。
    当然,徕卡公司在自己的SL(Typ 601)上把民用近眼显示器推进到了4.4MP……这是后话。

    Oculus,把单眼的分辨率,确定在了1080x1200
    对的,高比宽的数值还要大一些。

    另外一个难处,是刷新率。
    目前认知上VR应用,一般有两个特点:

    1. 第一人称
    2. 动作类

    这种身临其境的体验,其实对刷新率要求很高。
    如果是和笔者差不多年代的朋友,大概知道诸如 DOOMQuake3三角洲特种部队CS反恐精英 这类FPS游戏(First Person Shooter),看重的就是刷新率,刚好单位也是“FPS”(frames per second),或者用国际物理单位来说,叫做赫兹(Hz)。
    在屏幕显示上,其实几位巨头之间是有分歧的;讨论的过程略,那么现在基本上都在90~120这块。

    扯的太远,还是回到Oculus来。

    说起来,由于 Oculus VR 联合创始人徐东壹牵线搭桥,所以很好解释他们为什么和三星走得近,以致于在 Facebook 收购了 Oculus 之后,还会搭上三星一起闯VR。

    扎克伯格在众人戴着三星VR头盔做梦的时,信步走上前 定位不同的两者选择联合,也与前述有关

    或许应该这样评价Oculus:
    从没有路的地方,自己开出一条来。
    并且在这条路上不建收费站,搞成开源的。
    Oculus承载了新时代的海盗精神。

    顺带一提,据说国内一些厂家遵循“国外一开源,我们就自主”的原则,骗了不少投资
    止增笑耳

    HTC Vive
    HTC在手机市场应该说渐萎的态势,所以Vive是赶上了VR快车,来了一剂强心针。
    从去年发布,到今年的发售,至少对于股价是有很直接的正能量注入。

    HTC Vive头盔 [源](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:HTC_Vive_(2).jpg)

    分辨率和刷新率,是萧规曹随了Oculus,
    选择了(单眼) 1080x1200
    大约以后也会成为一种行业惯例吧~

    不过只用眼镜/头盔的参数来判断,就小觑了HTC。
    HTC最大的贡献,是一开场,就托出了完整一盘的硬件解决方案(当然,并不是一次性就拿出来的)。
    媒体称之为『走动式VR体验』。
    后文慢说。

    PS VR
    索尼的Playstation是世界知名的游戏平台,而且他们长久以来就有进军VR的想法(后文会提及)。

    但是头盔设备却在去年到今年才浮上水面。
    原本称作 Project Morpheus,一直很神秘的感觉,
    而且索尼哥家大业大,同时还搞了什么 Smart EyeGlass,……给人一种不明觉厉的感觉。

    当然,这款眼镜更多还是AR用途 [源](http://developer.sonymobile.com/products/smarteyeglass/) 妹子好看吧

    但是其实索尼哥早就胸有成竹了。
    日本部门负责人吉田修平其实很早就搞了一台理光THETA,
    估计除了你在Twitter上看到的他陪人家吃吃喝喝的照片之外,也有拿来给PS VR提供素材吧。


    你上班就是打游戏? 啊,头上设备除了耳机,就是PS VR的头盔了

    目前还是内测,所以技术规格即便有,也还有微调的可能。
    但是我和你们说,目前3大配套解决方案里,PS VR是外观坠好看的!

    截图来自导演(小岛秀夫)的Youtube频道

    有兴趣的朋友可以看看吉田修平关于PS VR的访谈

    身体位置

    你并不是固定在一个位置不动,而应该在VR(Virtual Reality)具有主动地位。

    所以(作为设计者来说)即便再少,我们也应该为用户留出他们探索的空间 —— 至少前后左右各两步,这不过分吧~
    物理上的空间自然好解决,用户在自己家的客厅,或者室内广场中庭,总可以找到空间。

    但是机器如何知道你在哪里?
    答案呼之欲出,给机器眼睛

    使用摄像头,和机器连接,然后判断用户位置。
    然而单目摄像头是没有深度视觉的,所以现在一般都是成对使用,来获得对用户位置的更准确判断。

    HTC VIVE
    VIVE的这个解决单元,叫做基地站 (Base Station)。
    使用成对的基地站,在对角线方向布置。

    感谢一位不知名,但是同ID的人士出场

    活动的时候,人处在这个相对的摄像头区域中。
    两枚基地站装配的应该都是广角镜头,在一开始安装的时候校正,互相了解对方位置;
    然后使用中就可以知道用户位置。

    Oculus
    Oculus的基地站方案,比VIVE来得,更晚一些。

    可以看到,Oculus方案的左右分立基地站。 我的搬砖包不小心入镜了 感谢不知名的美女姐姐

    事实上这块屏幕是没有意义的,至少对戴着VR眼镜的人来说。
    一些媒体把它称之为“社交屏幕”,是用来让不在VR状态的其他人了解进度的。

    拿出来测试的,还是工程版产品

    工程版的数据参数都是保密,可预见的未来还会继续调试。
    甚至外观,安装方式都可能变动。

    PS VR
    尚未披露的PS方案,据说是用PS Camera来进行定位。

    具体为手柄上发着光,成为一个有亮度的定位点。
    在PS3时代,现在看起来较为低端的摄像头『PlayStation Eye』就可以进行识别『PS Move』的位置。

    单眼的**PlayStation Eye**,超级亲切的USB口

    而PS4时代的『PS Camera』,……应该是向老冤家 Xbox 的 Kinect 进行了学习,也配置了双眼摄像头,所以在深度识别上,是有可以期待的进展。

    PS Camera

    事实上,双眼的摄像头方案来实现机器深度视觉,好像日本工业界一直很热衷。
    理光公司就有给机器人准备深度视觉的相关模块。


    理光RICOH 的 [SV-M-S1](https://industry.ricoh.com/fa_camera_lens/sv-m-s1/)

    日本就是一个你平常觉得大概不务正业,
    然后玩着玩着人家各种工业应用都准备好了。

    言归正传,
    PS Camera是在PS VR概念之前就予以发售的,也从一个侧面说明索尼哥家大业大,……很大的一盘棋不是。

    目的动作

    VR和所谓全景观测的不同,就是你可以作用于这个新的世界,而不是当一名静默的观测者。
    既然你要作用于这个世界,机器就要识别学习你的动作并且给出反馈。

    让机器知道你的目的动作,有什么比手柄(和相关衍生品)更成熟的方案呢?

    所以不约而同选择手柄就很自然。

    PS VR
    PlayStation VR,其实它的手柄设计是最早诞生的。
    而且顺带一提,作为索尼旗下的游戏品牌,PlayStation早就对游戏的方方面面有所深入了解,VR战场也是指日可待。

    在PlayStation3还在卖的2010年,索尼公司就推出了自己的体感手柄『PS Move』
    发布在PS3时代,大约6年前的2010年。


    PS Move,发布6年了 [源](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:PlayStation-Move-in-Hand.jpg)

    请不要说它是一个震动棒。

    事实上它是成对使用,但是如果你同时拿着两边的手柄,感觉更像是一个被掰开的 DualShock 3 吧~
    同时,索尼和一些第三方厂家也给PS Move提供了相关配件,让它变身成为枪支等道具。

    ……淘宝上现在还有卖。

    当时它的对手是任天堂的Wii,那个出尽了风头,拿遍了小红花的,神奇的体感手柄『Wii Remote』。许多年过去,岩田聪的游戏已经结束,PlayStation Move又要开始新的VR征程,让人唏嘘。


    Youtube有 PS Move 6年前的视频,感兴趣的,自己想办法看。

    VIVE
    在Vive的一盘子解决方案里,手柄也是差不多一起端上来的。

    这是什么法器?

    乍看之下很怪异……事实上回过头来看照片,我也是觉得很怪,然而实际操作的时候还好……
    毕竟现场来说,带着『头套』的人比手上拿着的法器更加羞耻一些。

    Oculus
    Oculus的手柄,默默地居然变成了最后出现。
    官方给它一个名字,Oculus Touch
    一个江南的名字,不是吗?


    虽然说知道手绳这个东西不能称得上“设计”,但是具体来说,还是蛮不错的。
    按键分布上,更接近手柄一些。或许是Xbox的分布吧~毕竟微软和Oculus也有合作,不是么~

    ==短暂的分割线==
    作为展开,我为什么把 ** Oculus Touch ** 放在最后来说。
    在短暂的试用中,我感觉到Oculus可能有超过按键的识别 —— 在手指接近手柄位置的时候,屏幕上显示出了手指动作。

    当然,可能这只是一个简单的提示(比如说告诉你不要玩恐怖游戏把手柄给扔出去了),但是我也不由自主地想到了前几年的一款产品 —— Leap Motion
    Leap Motion是一种不用接触即可识别手部操作的传感器解决方案。
    非常有意思,但是在当时并没有开发出什么很好玩,或者很高效的应用。

    顺便说说体验



    有幸在上周去到了开放日活动,也体验了一下目前的VR小游戏。

    个人,或者小型工作室的产品,或者说产品DEMO,还是会在本源上抗拒用户移动,也就是上文第二点提及的内容。
    作为结果,就是选择使用一些站着打桩的第一人称动作类型 —— 配置了一个较小的台子,你无法也无需做一个大尺度的身体移动。

    而在大公司的产品里,则可以观察到这种『突破框架』的思维 …… 当然,我们不需要那种你在GIF里看到的特制“原地跑步机”,而是用一种多少有点魔法感觉的传送功能来实现 —— 就是Oculus Touch配套演示的。

    事实上,配套游戏的体验带来的差异,比设备本身可能还要大一些。
    这样的说法,在尼葛洛庞帝先生的差不多二十年前的作品《数字化生存》中就有提及。

    对了,PS VR这次我当然没摸到。
    目前全世界除了几台授权的工程机(主要是给开发者了),想摸可以去东京台场的日本科学未来馆~

    现在有一个限时展览『Game On』,有历史上的游戏机展出,索尼特别给面子,把PS VR都拿出来了!
    办到5月底。

    反正你就和妹子一起玩,然后故意倒下去
    再然后你就人生赢家了

    其他


    说说微软
    微软什么都有,相比索尼其实并不缺什么的样子。
    甚至他们的 Hololens 更早披露出来,而且不管是Twitter还是你的朋友圈也都是一片赞叹。

    但是似乎他们天生就是动作慢一些,蓝图期太长,黄花菜渐凉。

    你可能会觉得 Hololens 就是给AR,而不是VR用的。
    我觉得并非如此,至少你看微软在E3上的展示。
    还有这篇文章

    所以微软很希望有自己一揽子的解决方案,
    虽然说……那边厢和Oculus、和Steam关系也不错。
    就是被这Hololens,给稍停了一下。

    可是谁又说不是** 好货后到 **呢?

    ===

    想说的话不少,但是写出来,很浅薄的样子。
    真是对不住各位。

    魔鬼都在细节里,有缘『(二)』再说。

    [](题图本来想用这张的,毕竟更有民科气息,但是据说会掉粉。
    作罢。https://img.haomeiwen.com/i144392/7ffb220d98f7ea3c.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

    外部链接


    Google CardBoard
    https://www.google.com/get/cardboard/

    Oculus VR
    http://oculusvr.com/
    说起来,他们有一个产品,就是头盔叫做 Oculus Rift,然后这个相关的域名被爱好者们占领了作为自己的非盈利讨论区,后来官方和网站持有者还进行了好一阵扯皮。

    HTC Vive
    http://www.htc.com/cn/re/re-vive/

    PlayStation VR
    https://www.playstation.com/en-au/explore/playstation-vr/

    Gear VR
    http://www.samsung.com/global/galaxy/wearables/gear-vr/

    之乎 于2016-05-16

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