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一本正经的VR发展史

一本正经的VR发展史

作者: 钢铁阿姨 | 来源:发表于2017-02-16 17:55 被阅读0次

2016年被称为“VR元年”,一波又一波VR的设备出现,一次又一次VR技术的实践,有人热炒,有人观望,有人期待……

很多人听说过VR,但对它又不甚了解,那么,让我们先了解一下这个概念,看看VR是什么,它从哪来,它要去哪儿?

什么是VR?

虚拟现实virtual reality缩写VR),简称虚拟技术,也称虚拟环境,是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供用户关于视觉等感官的模拟,让用户感觉仿佛身历其境,可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物。从技术角度来讲,虚拟现实系统具有下面三个基本特征:

Immersion沉浸

Interaction交互

Imagination构想

人类通过传感器与多维信息的环境发生交互,通过虚拟环境来达到学习和实践的目的。如今一提VR,很多人第一印象就是SONY PSVR,其实VR远不止如此。

PS VR

VR设备大致可以分为基于PC的Oculus Rift,基于Mobile的Gear VR,Google Cardboard等两种类型,两者各有利弊,PC拥有更高的计算速度,而Mobile设备佩戴起来则更加灵活。

VR摄像头的结构有如一双眼睛有两个平行绑定的摄像头,且各自拥有独立的校准功能,眼睛往前看的情况下视角(FOV)范围水平角度122°,垂直角度120°,如果以每度60x60像素来算,我们认为当屏幕硬件技术进化到12K x 10K时,VR体验将会非常趋近现实。

眼睛的视宽

视觉上的“真实感”也会给我们带来一些困扰,比如遇到“重影”、“延迟”和“深度感知不连续”等情况时,体验者会有眩晕的感觉,以及当我们“眼睛在做过山车”而身体无法感受到重力和速度感时,也会让大脑有“排斥”反应,从而引发身体不适。如何让体验更加舒适,是现阶段VR最需要解决的问题。

眼球的构造

如今VR发展势如破竹,其实虚拟现实这个概念提出不过几十年的时间,而它,又是怎么出现的呢……

VR从哪儿来?

VR的发展的第一阶段:1938-1950

普遍认为虚拟现实这个概念最早被提及是1932年出版的长篇反乌托邦小说《美丽新世界》中,这部作品描写了一个集权的高科技世界,其中提到“一种头戴式设备可以为观众提供图像,气味,声音等一系列的感官体验,以便让观众能够更好的沉浸在电影的世界中。”这便是VR最初的构想。

23年后,有人画出了它的原型,它的外观形态与现在的VR眼镜很相似。小说中的VR构想

在随后的许多科幻作品中“虚拟现实”这个概念频繁出现,比如1935年的小说《皮格马利翁的眼镜》一书中提到一个叫阿尔伯特·路德维奇精灵族教授发明了一副眼镜,戴上这副眼镜后,就能进入到电影当中,“看到、听到、尝到、闻到和触到各种东西,你就在故事当中,能跟故事中的人物交流。你就是这个故事的主角”。而1938年的《戏剧及其重影》中的剧院就是个虚拟现实场景,1950年科幻作品《大草原》中也有相应的沉浸式体验的设备……这段时间被称为VR的“概念时期”,小说家们的天马行空,成就了一个科技产品的雏形。

VR的发展的第二阶段:1950-1970

1963年,未来学家Hugo Gernsback向人们展示了他构思的一款头戴式电视收看设备——Teleyeglasses。虽然外观很像,但技术上与当今的VR还是有差别的。

Eleyeglasses

同年,Morton Heilig的Sensorama系统开发完成,四年后的升级版Sensorama Simulator系统被称为历史上第一套VR系统

随后LvanSutherland在1968年研发出视觉沉浸的头盔式立体显示器和头部位置跟踪系统,同时在第二年开发了一款终极显示器——达摩克利斯之剑(Sutherland)。

达摩克利斯之剑(Sutherland)

此时,VR处于萌芽阶段,并被应用在军事及科研领域,它仍是距离我们生活很远的“高科技产品”。

VR的发展的第三阶段:1970-1990

到了80年代,虚拟现实随着科幻小说、电影等作品走遍世界,也吸引来更多的科学家投入研究,在美国的科技圈甚至掀起了一阵VR热。

最初的几年,它仍被应用在科研机构,比如1983年为NASA定制的虚拟现实设备VIVED VR,能在训练的时候帮助宇航员增强太空工作临场感。

NASA使用VR设备

直到VPL  Research这家公司的出现,将VR设备推向了民用市场。它推出包括VR手套Data Glove、VR头显Eye Phone、环绕音响系统AudioSphere、3D引擎Issac、VR操作系统Body Electric等在内的一系列产品,并再次提出“Virtual Reality”这个词,被称为“虚拟现实之父”。

此后,游戏公司也纷纷介入,其实在我们所熟悉的Virtual Boy出现的十年前,任天堂就推出了Famicom 3D System眼镜。VR进入民用领域,这大大推进了技术的革新和进步。

VR的发展的第四阶段:1990-2000

随着民用化市场的打开,越来越多的公司研究和改进VR设备,虽然技术还在发展阶段,但也有大批产品推向市场。

1991年,游戏Virtuality推出,并成为首个多人虚拟现实网络娱乐系统。它在许多国家发行,包括旧金山内河码头中心一个专门虚拟现实商场。1994年,SEGA发行SEGA VR-1运动模拟器街机,它能够跟踪头部运动并制造立体3D图像。同年,苹果发布与VR联动的QuickTime VR格式。1995年7月21日,任天堂Virtual Boy并在日本发布……

任天堂的VB

整整10年间,VR技术得到了迅速发展,人们不断的尝试、修正和改进。

VR的发展的第五阶段:2001-2010

进入21世纪,VR设备从概念雏形到推广使用已经缓缓走过了60几个年头,它似乎在娱乐场上沉寂了,因为过高的成本,VR在市场上的表现并不尽如人意,但人们并未就此停止对VR的研究。

在这期间,索尼推出3公斤重的头盔,Sensics公司推出高分辨率,超宽视野的显示设备piSight,而VR也进入了医疗、飞行、制造、军事等领域。

VR

2006年美国国防部建立了一套虚拟世界的《城市决策》培训计划,用来提高应对城市危机的能力;两年后,美国南加州大学的临床心理学家利用虚拟现实治疗PTSD,帮助那些从伊拉克回来的军人患者。这期间的VR发展进入相对稳定阶段,其应用领域得到了进一步的开发。

VR的发展的第六阶段:2011-今

2012年Oculus Rift通过国外知名众筹网站KickStarter募资到160万美元开发VR设备,后来被Facebook以20亿的天价收购,这吸引了大批开发者投身VR项目的开发中,正式打响了这场VR之战。

2014年,消费级的VR设备出现井喷,各大公司纷纷开始推出自己的产品,谷歌放出了廉价易用的Cardboard,三星推出了Gear VR等等,得益于技术的日渐成熟和设备零件价格的降低,短短几年,VR硬件企业暴涨至200多家。

2016年,SONY VR设备刚在网店上架就被秒空,足以说明VR已进入民用普及的阶段。

娱乐的色彩更浓

VR要到哪儿去?

VR的倍受追捧,体现出人们对精神永存的向往。在英剧《黑镜》中向我们展示了一个“死后的世界”,人们通过虚拟现实设备,构建了在肉体消亡后精神仍生存在虚拟的世界——圣朱尼佩洛。老人们在临终前可以申请进入城中继续“生活”,在圣朱尼佩洛里没有疾病、灾难、死亡,是人们向往的乌托邦。

《黑镜》剧照

虽然我们还暂时无法构建像圣朱尼佩洛这样的城市,但是VR如今的应用也带给了我们足够的惊喜。在教育领域,远程浸入式教学被证实有利于提高学习效果,相对现场教学时间更灵活,价格也更低廉;而在制造业,VR可以让企业提高产品制造质量,减少误差,避免返工;在瑞士,VR甚至在刑侦领域大显身手,用来重建罪犯现场,帮助调查工作…….

无论是《黑客帝国》中虚拟城市Zion,还是《黑镜》中死后的归宿San Junipero,人类对“精神永生”的追求,将会推动我们不断前行,虚拟现实将改变你我的未来。

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