虛擬現(xiàn)實(shí)：歡迎來(lái)到“全息甲板”

希望展開(kāi)一次太空之旅嗎？或許，這對(duì)于許多人來(lái)說(shuō)都是難以實(shí)現(xiàn)的夢(mèng)想。不過(guò)，通過(guò)新一代的眼鏡或其他類似的設(shè)備，任何人都可以實(shí)現(xiàn)這一夢(mèng)想，甚至還可以做更多的事情。

白天的火星基本上是一個(gè)荒涼的沙漠，這顆紅色行星只有在夜間才展示其美好的一面。眼前的夜空是如此的令人印象深刻，實(shí)在難用任何已知的詞匯來(lái)形容它。我們?cè)趺茨軌蚩吹竭@一切呢？是的，我確實(shí)看到了它，雖然這只是虛擬的，但卻又是那么的真實(shí)，如同此時(shí)此刻我們就站在火星探測(cè)器上。

Oculus、三星和HTC公司新一代的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡使人們可以輕松地抵達(dá)原本難以企及的地方，做現(xiàn)實(shí)生活中不可能做到的事情。事實(shí)上，早在20世紀(jì)90年代人們就試圖制造這樣的設(shè)備，甚至已在一定程度上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。但是由于軟件以及設(shè)備本身的諸多限制，虛擬效果差強(qiáng)人意，通常還沒(méi)有真正推出市場(chǎng)就已經(jīng)胎死腹中。

今天，情況已經(jīng)完全不同：傳感器、顯示器和處理器技術(shù)的進(jìn)步，已經(jīng)可以為實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的夢(mèng)想提供足夠的支持，但是有一些技術(shù)上的問(wèn)題仍然有待解決，例如在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中自由運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，不過(guò)研究人員已經(jīng)在尋求解決的辦法。

增強(qiáng)世界感知

除了虛擬現(xiàn)實(shí)之外，相關(guān)的技術(shù)還有可能徹底改變我們使用電腦的方式。通過(guò)相關(guān)的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)所謂的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，也就是在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的幫助下增強(qiáng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的感知。下面，CHIP將對(duì)這兩個(gè)概念進(jìn)行剖析，告訴大家它們的優(yōu)缺點(diǎn)、它們將在什么地方被運(yùn)用以及我們又該如何開(kāi)啟自己的虛擬現(xiàn)實(shí)之旅。

虛擬世界

虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡三星Gear VR的測(cè)試裝置在被送到CHIP編輯部后馬上引起了轟動(dòng)，它幾乎沒(méi)有一天不被編輯或圖形設(shè)計(jì)師借去體驗(yàn)一下的。三星Gear VR可以讓我們?cè)诨鹦巧下?，也可以將我們帶到充滿異國(guó)情調(diào)的海灘，甚至帶我們到虛擬美術(shù)館或保羅·麥卡特尼演唱會(huì)舞臺(tái)的中心欣賞作品和表演。當(dāng)我們戴上一個(gè)類似Gear VR這樣的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，我們將進(jìn)入一個(gè)3D世界，我們看到的全部都是虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的圖像。圖像將根據(jù)各個(gè)視覺(jué)方向動(dòng)態(tài)調(diào)整，使人完全專注地融入到虛擬世界中。因此，會(huì)使人完全不想摘掉虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，除非是某人有恐高癥，虛擬世界中他可能正置身于曼哈頓上空盤(pán)旋的直升機(jī)上。

除了三星，HTC和索尼等其他大廠商也正在研究虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡。然而，類似最早出現(xiàn)的產(chǎn)品應(yīng)該是Oculus VR。早在2012年Oculus公司已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)上的籌資平臺(tái)上為產(chǎn)品籌集資金，而現(xiàn)在該公司已經(jīng)被Facebook收購(gòu)。很明顯Facebook已經(jīng)意識(shí)到虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的潛力。隨著時(shí)間的推移，將會(huì)有越來(lái)越多的人開(kāi)始將時(shí)間花在虛擬世界中，就好像現(xiàn)在他們?cè)谏缃痪W(wǎng)絡(luò)中的活動(dòng)一樣。雖然就目前來(lái)看，這一設(shè)想似乎并不現(xiàn)實(shí)。

智能手機(jī)的虛擬世界

從技術(shù)角度來(lái)看，目前有兩種虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，Oculus Rift和HTC Re Vive是固定式的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡。它們主要由前方固定的顯示器和檢測(cè)頭部運(yùn)動(dòng)的傳感器組成，通常在相對(duì)固定的場(chǎng)所使用，通過(guò)HDMI連接功能強(qiáng)大的電腦來(lái)提供畫(huà)面。電腦通過(guò)Oculus公司的驅(qū)動(dòng)程序計(jì)算出相關(guān)圖像，索尼的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡也屬于這種類型，該公司用于PlayStation 4的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡將于2016年推出。

另一種類型是類似三星Gear VR的移動(dòng)式虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，主要由傳感器和智能手機(jī)或者平板電腦等移動(dòng)設(shè)備的顯示屏組成。三星Gear VR是三星與Oculus公司合作開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，僅適用于Galaxy Note4。另外，三星也已經(jīng)發(fā)布了一個(gè)用于Galaxy 6的新的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡。目前，相關(guān)的產(chǎn)品功能仍比較有限，除了演示的部分，只有一個(gè)還處于建設(shè)中的商店系統(tǒng)。

Google的移動(dòng)式虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡比較特別，用戶只需要按照Google的指南折一個(gè)紙板眼鏡，約值150元的特殊鏡片搭配智能手機(jī)即可組成一個(gè)移動(dòng)式虛擬現(xiàn)實(shí)套件，配套的應(yīng)用程可以運(yùn)行于Android 4.2以上的系統(tǒng)。當(dāng)然，如果用戶不喜歡自己動(dòng)手，也可以訂購(gòu)結(jié)構(gòu)上和紙板眼鏡沒(méi)有什么區(qū)別的塑料支架。LG目前采用的也是Google的方案：2015年3月LG已經(jīng)開(kāi)始銷售可以搭配LG G3使用的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡塑料支架。

不過(guò)，紙板眼鏡充其量只是體驗(yàn)一下虛擬現(xiàn)實(shí)的效果，只有使用類似三星Gear VR這樣高品質(zhì)的眼鏡才可以更專注地投入虛擬世界。一方面，這種眼鏡可以更有效地隔絕外部的干擾，將虛擬世界和真實(shí)世界隔開(kāi)來(lái)。另一方面，應(yīng)用程序與眼鏡以及Galaxy Note4的匹配程度更高，幾乎沒(méi)有丟幀或者其他任何顯示錯(cuò)誤。相比之下，其他的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡多少有點(diǎn)縫隙，通過(guò)它可以看到周圍的環(huán)境，這嚴(yán)重地影響了視覺(jué)感受。但即使是三星Gear VR這樣高品質(zhì)的眼鏡也有一個(gè)問(wèn)題，就是雖然Galaxy Note4的顯示屏可以提供當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡產(chǎn)品的最高分辨率（2560×1440像素），但在作為虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡時(shí)部分圖像似乎有點(diǎn)異常，這明顯是由于作為虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡時(shí)需要通過(guò)鏡頭放大圖像，同時(shí)提供96°的寬闊視野所導(dǎo)致的。據(jù)Oculus公司創(chuàng)始人帕爾默·拉奇的介紹，下一步將完善每眼超過(guò)8K分辨率的虛擬現(xiàn)實(shí)效果。

虛擬現(xiàn)實(shí)的效果那么好，以至于人們都喜歡待在虛擬世界中。但是這可能會(huì)導(dǎo)致人們碰撞現(xiàn)實(shí)世界中的家具、墻壁等物體。因此，大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)都是讓人們坐或站立在一個(gè)固定的地方進(jìn)行體驗(yàn)。如果需要運(yùn)動(dòng)，則可以通過(guò)一個(gè)手柄或定義一個(gè)固定的點(diǎn)，類似于Google街景中的效果。另外，初創(chuàng)公司Cyberinth還開(kāi)發(fā)了一個(gè)虛擬“圍欄”，用于解決在虛擬世界中與現(xiàn)實(shí)世界的肢體碰撞問(wèn)題。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)前所未有的真實(shí)感讓人們可以在人跡罕至的地方旅行，這種技術(shù)的潛力巨大，不僅僅可用于娛樂(lè)。奧迪和沃爾沃在南美和北美的客戶也可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)的方式體驗(yàn)坐在車上的感覺(jué)，美國(guó)陸軍則在虛擬空間中訓(xùn)練士兵。很快虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)必將席卷其他行業(yè)，例如旅游業(yè)使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)只是時(shí)間上的問(wèn)題。

第三只眼

與虛擬現(xiàn)實(shí)的整個(gè)世界都是人為制造的不同，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是將數(shù)字化信息添加到物理世界。與虛擬現(xiàn)實(shí)不同，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)人們并不一定需要使用眼鏡，理論上只需要一個(gè)智能手機(jī)或者平板電腦就足夠了。設(shè)備的攝像頭可以捕獲周圍的環(huán)境并顯示在屏幕上，再將畫(huà)面上的內(nèi)容與相關(guān)的信息鏈接起來(lái)。例如Junaio展現(xiàn)餐館和公共交通站等周邊地區(qū)各種類型的特定場(chǎng)所時(shí)，它所顯示的內(nèi)容取決于智能手機(jī)所保持的方向。宜家提供的應(yīng)用程序則是另一個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用程序：如果我們想了解一件家具放置在家中某個(gè)位置的效果，那么通過(guò)應(yīng)用程序即可模擬出效果圖，讓人們能夠更直觀地進(jìn)行選購(gòu)。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)也可以在眼鏡的幫助下顯示，以便直接進(jìn)入用戶的視野，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的信息可以變得更加直觀。Google是這一領(lǐng)域的先驅(qū)，早在2012年Google已經(jīng)發(fā)布了所謂的Google Glass，可以將信息顯示在右眼前方的棱鏡中。它可以顯示智能手機(jī)的信息，顯示用戶信息、各種指示、短信和天氣等數(shù)據(jù)。然而，Google Glass實(shí)際上并沒(méi)有真正銷售：許多使用這款產(chǎn)品的人并不喜歡它，包括在Google Glass體驗(yàn)店測(cè)試該產(chǎn)品的人，以至于在硅谷Google Glass留下了一個(gè)不雅的名聲“glasshole”。而該產(chǎn)品最為人詬病的一點(diǎn)是，Google Glass可以在用戶不知情的情況下，拍攝當(dāng)前區(qū)域的照片。

2015年1月，Google暫時(shí)停止體驗(yàn)店等一部分和Google Glass相關(guān)的項(xiàng)目。不過(guò)，盡管Google Glass暫不成功，但索尼還是準(zhǔn)備推出所謂SmartEyeglass的數(shù)據(jù)眼鏡。原本該產(chǎn)品的第一開(kāi)發(fā)者版本應(yīng)該在2015年3月以670歐元的價(jià)格發(fā)售，但它因可能遭遇類似Google Glass的問(wèn)題而遲遲未亮相。此外，根據(jù)現(xiàn)有的資料看，該產(chǎn)品比其他競(jìng)爭(zhēng)者更笨重。或許SmartEyeglass在某些特殊應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展會(huì)更有希望，例如在滑雪時(shí)我們都需要護(hù)目鏡。奧地利滑雪區(qū)阿馬德就想出使用護(hù)目鏡提供滑雪區(qū)的天氣數(shù)據(jù)、休息站等信息，護(hù)目鏡以租用的方式提供，一天約20歐元，可以在滑雪場(chǎng)的所有服務(wù)站租借。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的行業(yè)應(yīng)用

顯示數(shù)據(jù)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡在專業(yè)領(lǐng)域的潛力是非常巨大的：在制造或物流行業(yè)，數(shù)據(jù)眼鏡可以顯示工人的工作步驟，工作人員只需要戴眼鏡而毋需觸摸智能手機(jī)。據(jù)DHL的數(shù)據(jù)顯示，在荷蘭物流中心的工作人員在工作流程中使用Google Glass，可以提高25%的工作效率。員工可以看到每一件物品的信息和需要的數(shù)據(jù)，可以有效地降低錯(cuò)誤率。除此之外，飛機(jī)制造商波音公司目前也正在研究利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡，其測(cè)試軟件正在由APX開(kāi)發(fā)中，該公司是索尼SmartEyeglass項(xiàng)目的合作商。

微軟的全息圖

微軟于2015年1月推出的數(shù)據(jù)眼鏡HoloLens結(jié)合了虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。其增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)功能不僅能夠向物理環(huán)境補(bǔ)充數(shù)字內(nèi)容，還可以生成疊加效果，微軟稱這種效果為混合現(xiàn)實(shí)，這是由攝像機(jī)、傳感器和專用的全息透鏡組合所創(chuàng)建的3D對(duì)象。不過(guò)，到目前為止，HoloLens仍然僅僅是原型。其最終版本將會(huì)是一個(gè)完整的便攜式電腦，根據(jù)微軟的消息，HoloLens會(huì)與Windows 10共同投放市場(chǎng)。在演示HoloLens的過(guò)程中，微軟提出了一些未來(lái)HoloLens的應(yīng)用方案。

在專業(yè)領(lǐng)域，HoloLens可以用于設(shè)計(jì)或概念研究，通過(guò)電腦和HoloLens的幫助，可以直接將設(shè)計(jì)草案或者研究中的概念性產(chǎn)品直接顯示在桌子上。在這個(gè)例子中，數(shù)據(jù)眼鏡正顯示一個(gè)摩托車模型。

HoloLens也應(yīng)該能夠改變Skype之類的通信方式，圖中的女士正通過(guò)HoloLens遠(yuǎn)程請(qǐng)求專家?guī)椭笇?dǎo)管道維修工作，她的視野被傳輸?shù)綄?duì)方的平板電腦，而HoloLens將把對(duì)方的操作指令以3D的方式顯示。