【译】VR未来五年将会发展成怎样
原标题:Oculus首席科学家透露VR技术的5年走向
VR的软硬件飞跃式发展会在仅仅五年之后让我们现有的头显看起来像是史前古董。
Oculus的首席科学家Michael Abrash在Oculus Connect大会上发表了年度报告,这一直以来就是公司年度开发者事件中最为重要的一个,在大会上会对虚拟现实做出具有前瞻性的演讲。这一次,在第三次Oculus Connect大会上,他对未来五年VR的发展做出了一些大胆的预测。
首先,近期最关键的一步是视觉效果的改进。目前高端眼镜像Ritf和Vive都是大致在100度的视场、1080×1200分辨率,相当于每度大约在15像素。他说人类视觉所能接收的最大限度至少为220度视野,约为每度120像素(假设左右眼视力为20),而显示技术和硬件技术还远远没有达到这个极限(先不要考虑4k或者8k,这已经超过每镜2万4)。他预言在未来的五年时间,使用每镜分辨率大约为4000×4000的技术,效果将能翻倍达到每度30像素,视场能达到140度。另外,目前的眼镜的固定焦距也将变为可调整的。扩大视场并实现焦距可调整这两项都需要软件技术和硬件技术的提升,但Abrash坚信这些问题将会在未来五年内解决。
Abrash说每镜以90赫兹4000×4000的渲染是当前的要求,为了在五年时间内达成,视网膜凹式渲染是必要的。这种技术只有极少的一部分图像会被视网膜中央凹(视网膜上唯一可以看到重要细节的一部分)所接收,被渲染成很高质量的图像,再跟其他较低质量的混合成为较低保真度的图像,这样大大降低了渲染需求。他估计视网膜中心凹的作用需要近乎完美的眼球跟踪,由于眼皮和眼球的变化性和通过收集广大的用户群的眼部活动数据来建立一个系统,这个复杂度很高,因此他认为这是尚未得到解决的一个问题。虽然这个问题要求如此严苛,但Arash依然认为这个问题将会在五年内得到解决,不过同时他承认这个将最有可能让他的预测破产。
其次,他讲到音频。个性化的头部相关传输函数(HRTFs)将能够提高位置音频的现实感。Rift目前所采用的解决方式是根据头部轨迹生成一个实时头相关传输函数,但这一般是针对所有用户。头相关传输函数会因为每个人的身体和头以及耳朵的形状而非常不同。Abrash相信这会使每个人的音频体验获得极大的提高。他暗示很快你将会在自己家里能够轻松配备,但并没有详细介绍具体是如何实现的(一般来说这种话题需要悄悄的说)。另外,他期望反射、衍射和干涉图样将能够提升音频的现实感。因为声音的传播速度可以明显的被感知,因此精准的音频实现起来要比视频还要复杂的多。他说虽然在这些方面已经有了很大的进展,但在未来五年音频的实现极有可能为了节约成本而被简化。
在控制器方面,Abrash相信像Oculus Touch这类的手持运动装置在40年内都会是默认交互技术。在此期间,人体工学,功能和精度毫无疑问将会得到提高,但这种风格的控制器很可能会成为“虚拟鼠标”,正如现如今我们的鼠标与电脑一般。有趣的是,他暗示手势跟踪(没有任何控制器或者手套)会在五年内成为标准化的,将会能够足够精准的在VR中再现手势活动,尤其在表现力较强的虚拟人物身上更为有效,而且像是浏览网页或者是看一部电影这样的简单交互根本无需触摸式控制器。我认为这个跟电脑与控制台的关系类似,触屏确实是一种非常便捷的方式,但是对于打字和紧张刺激的游戏而言,没有什么可以比得上真实的按键。在许多情况下,你可能有再好的手部跟踪都不行,你还是会想在手里握住什么东西来控制。
对于更多一般的进展,Abrash预测尽管眼球跟踪和广视角展示以及光学器具的复杂度很高,但在五年内头显还是会变得更轻,会有适当的重量分配。另外,他说他们已经有更多的便捷操作。(或许是一个的聚焦深度技术的发展)。最为重要的是,头显最终会发展为无线的。我们已经听到无数次目前的无线的解决方案的条件还有所欠缺,目前的宽带和虚拟现实的一些潜在需求都未能满足。Abrash再次重申这个观点。但他相信这在五年的时间内可以被解决,但不包括小凹渲染(视网膜中心凹渲染技术的提升难度比较大)。
紧接着,他谈到了将现实世界植入虚拟空间,他称之为“增强虚拟现实”。它将会扫描你周围的真实环境并在头显中渲染出来,或者它可以将你放在另一个已经扫描好的环境中。这可以作为混合现实的伴随系统为你在真实空间中走动、拿起真实物体,看到某人走进来增强真实感,但也可以使你有你在星球的任何地方的感觉,使虚拟世界与现实时空的界限更加模糊。当我们已经可以创造一个逻辑严密、分辨率高而且扫描了很多环境的虚拟现实娱乐,在一个用户产品上能够实时的做到这些的话,那将会是一个具有重大意义的跨越。Abrash相信这些都将会在五年内被解决。他表示增强虚拟现实将是与AR眼镜大大不同的。AR眼镜是达到在真实世界上镀了一层虚拟事物的效果,而增强虚拟现实将会是控制着场景中的每一个像素,可以有更多的精确的转变,可以是整个场景的完全转变,也可以是场景中任何东西的转变。
增强虚拟现实的真正意义是能够与其他人共享本地或者世界任何地方的任何环境。比起Abrash所期望在未来五年将会发生的,VR avatars很快将会在Oculus Home上架。甚至在一个运动场景中,手势轨迹捕捉的精确度已经接近反射式手套,面部表情捕捉和复制以及无标记式全身轨迹捕捉的发展。Abrash说,虚拟人的逼真表现是迄今为止在虚拟现实领域最具挑战性的部分,因为我们人类有着太多的表达都靠非常细微的表情或是肢体的变化。他坚信我们分享给别人的虚拟空间所带来的真实感会在未来不断提升,但在正确的方向上发展是未来五年的目标。人人都可以体验到自己真实存在于虚拟现实世界那还需要几十年。
最后,他谈及去年讨论过的“梦空间”,有着无限的白板,显示器,以及任意大小和形状的全息显示器,依据手头的任务随时切换,这是最有生产力的工作环境。加入虚拟人,它将成为一组非常强大的工具。但为了将其作为24小时不间断的工作环境的话,需要之前他提到的所有进展都能满足。例如,显示技术需要优秀到足以使虚拟显示器可以取代真正的显示器,增强虚拟现实需要能够准确再现和分享真实环境,视场需要广阔到能够同时看到一个会议上的所有人。并且空间音频需要精准到是谁在讲话。Abrash说到这个梦想中可能有些能够在五年内完成,有些达不到,但我们将会沿着这条路一直走下去。
如此短的时间在如此多的领域有巨大的突破式发展是很令人振奋的,但这真的会发生吗?或者说这会是在一代的跳跃式发展中达到的高度吗?我们有没有可能体验到第三代的头显?Abrash在三年前对于大众头显规格做出了准确的预测,希望他这一次的预测也能在未来五年实现。