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虚拟现实再现《星际迷航》“远程传送”技术
2012年11月2日    评论:    分享:

    来源:第三维度
    编译:王逍

    随着网络技术的发展,远程会议系统已经变得更加普遍,近年来,各大通信技术公司(如思科、华为等)陆续推出了更加逼真的远程呈现系统(Telepresence,又译网真),不幸的是,这些系统大多是都是在原有的视频会议系统基础上增加了一些提高视觉效果的机动设备,而没有改变人与显示器面对面的基本事实。近日,欧盟委员会社区研究和发展信息服务中心(The EU Commission’s Community Research and Development Information Service:CORDIS)公布了一项被称为“远程传送”(beаming)的研发计划,据报道,当完全开发成功后,这套系统提供比远程呈现(Telepresence,又译网真)根据真实、沉浸的感受,你会发现,系统两端的人就像真实的在一起一样。

    “远程传送”的想法来至于《星际迷航》(Star Trek )中称作“转运”的类似桥段:把一个人从一个地方瞬间传送到另一个地方。但是显而易见,以人类目前的科技发展水平,这是不可能的,所以CORDIS的研发者们认为,下一阶段最好的办法是创建一个系统,将一个人以机器人化身的形式通过网络传送到“世界的另一端”,而不仅仅是盯着一台显示器或者移动终端。“远程传送”(beаming)采用虚拟现实技术和全方位的传感数据、反馈机制,在世界的另一端打造一个完全符合人类真实体验的人形机器人。

虚拟现实再现《星际迷航》“远程传送”技术

    理想的情况下,化身会是一个与真人没有什么区别的机器人,这是一个高速实时对应的操作互动系统,操作者的任何动作、感觉甚至表情、心理活动等都将被投射到这个机器人上。 CORDIS计划通过为期四年的项目研发,希望最终完成这个系统,可以把操作者通过互联网发送到一个遥远的位置空间,让他们能够在一个完全自然的状态下虚拟存在,并且可以像真人一样移动和交互,完成真人所能完成的任何任务。

虚拟现实再现《星际迷航》“远程传送”技术

    显然,这一目标还有很长的路要走。这并不奇怪,因为建立这样的系统是极其复杂的。它绝不仅仅是在互联网上传输视频流的问题。它涉及到机器人技术,控制论,神经内科,触觉感应,心理学、计算机图形学和高性能主机等一系列超出我们现有水平的技术。

    根据CORDIS说明,尽管投入非常大还是要这样做的原因是因为目前的网真技术还不够理想。人类是社会性的动物,人与人的交流是全方位的,而目前网真技术的​​发展显然还有很多局限。究其本质,在那里的人们就是在进行电话交谈,因为它只是语音,视频,这种远程会议的方式让很多人不舒服,因为他们感觉缺少很多东西,从而质疑本次会议,是不是一次真正的会议。

虚拟现实再现《星际迷航》“远程传送”技术

    “当人们近距离接触时,我们可以感受到很多微妙的暗示 ,包括面部表情、一些小动作等,我们可以以此来分别到底谁是谁”,来自西班牙星辰实验室(STARLAB)的斯蒂芬·邓恩说(Stephen Dunne )说: “有很多的非语言沟通细节,你都无法感受到,举个例子,即使是最高质量的视频会议技术,也不能实现握手或决定去环视一下房间。”

虚拟现实再现《星际迷航》“远程传送”技术

    CORDIS所采用的方法之一是,根据人类面部活动的线索重建机器人的面部表情。早期的他们曾经尝试通过机械结构来改变机器人的面部表情,但是这无论怎样看起来都有点像一个铁小鬼。现在,研究人员正在采用一种机器人面部绘制技术,使用屏幕和显卡实现机器人的表情表达。

虚拟现实再现《星际迷航》“远程传送”技术

    这样系统同样也需要大量的视频、音频数据,同时系统还需要处理人体运动、触觉压力等数据,因为它需要在人与机器人两端实时传输传感器数据,这些都是必要的,因为我们不仅要控制机器人分身,更要给操作者一个可以任意活动和交互体验、逼真的虚拟环境。   

虚拟现实再现《星际迷航》“远程传送”技术

    “为了尽可能的产生自然逼真的互动 触觉反馈系统对我们很重要。无论是人本身或者机器人还是其他某种形式的虚拟化身,我们都需要丰富的感官体验,感受自然,而并不仅仅是我们以为常用的语音或视频通信方式。”邓恩说。

虚拟现实再现《星际迷航》“远程传送”技术
“远程传送”(beаming) 中的触觉反馈系统

    CORDIS同时也在研究系统中化身所涉及的法律和道德伦理问题,包括对隐私环境的担忧、责任、义务和潜在的犯罪等。事实上这是很重要的,因为该技术将意味着一个人甚至可以同时出现在两个不同的国家,这可能会导致一些比较棘手的问题产生。

虚拟现实再现《星际迷航》“远程传送”技术

    邓恩相信,“远程传送”(beаming)技术不仅仅会在旅游方面有广泛的应用,在不久的将来,将有重要的应用,” 他说,“最理想的状态时,把一个具有特定技能或知识的人传送到另一个位置,同时我们给他完整的物理学体验,让他完全沉浸在虚拟世界中。他们可以触摸感受周边的环境,并与之互动。我们相信最终我们可以把顶级外科医生'传送'到世界各地,分享他们在手术室里的的经验和知识,甚至直接动手进行操作。”

标签:星际化身
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