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新型头戴式显示器,带你进入面前的新世界
2013年7月20日    评论:    分享:

    来源:第三维度
    作者:乔尔·约翰逊(JOEL JOHNSON)
    编译:王逍

    2011年,在南加州大学创新技术研究院的一名年仅18岁的技术人员帕尔默·吕凯(Palmer Luckey)在他父母的车库里DIY了一套头戴显示器。Palmer Luckey是虚拟现实技术的终身爱好者,主要专攻目标是实现全电脑模拟环境。在他家的车库工作间里井然有序地存放着近期的工业和商业显示器。(“虚拟现实”这一术语是拉尼尔创造的,其本人也在2011年被某杂志称为虚拟现实技术的先驱)虽然没有经过程序员或工程师的培训,Luckey已经受雇于ICT为其实施虚拟现实暴露疗法方案( Virtual Reality Exposure Therapy)工作了11个月。这个方案可以治疗在遭受创伤后存在应激障碍的老兵,治疗师给老兵戴上厚重的头戴显示器来模拟残酷的战斗画面,让他们重返当初的战场环境,以此达到治疗的目的。(设备使用“全光谱战士”这一战斗游戏的修改版)。

    该计划被称为“虚拟伊拉克”(Virtual Iraq:大部分场景来源于伊拉克战争)暴露疗法,这种由计算机像素生成的战场环境已经使用了好几年,并部署成为全国各地几十个退伍军人事务部的设施。但“虚拟伊拉克”的硬件成本每单位高达1500美元,高端VR仿真平台甚至花费几十万美元。更糟糕的问题是设备很笨重,头盔上的小视角窗口就像通过双筒望远镜在寻找远处的景物。

新型头戴式显示器,带你进入面前的新世界

    Luckey意识到很多开发商都目光短浅,把注意力集中到自己公司价格高昂的硬件上,他们错过了一些可以真正带来身临其境体验价格又相对低廉的东西:便宜的智能手机,完整的高分辨率显示器和运动传感器。Luckey的创作很快被命名为:Oculus Rift,就像一部头戴式智能手机。一个L.C.D.屏幕放置在塑料面具上,戴上之后与用户的眼睛相差一英寸的距离:一个隔板将显示器分为两部分,并使这两部分分别对应用户的一只眼睛,通过每部分显示器显示相应的画面从而达到3D效果。运动跟踪传感器在佩戴者的头部,可以将数据传输到电脑上。

新型头戴式显示器,带你进入面前的新世界

    通常一个 P.C.(personal computer,个人电脑)游戏都是3D画面,而不是呈现一个单一的平面场景。就像典型的第一人称视频游戏“使命召唤”。电脑通过两个显示器呈现两次相同的3-D世界,但这两个画面在角度上稍有偏差,分别对应人的双眼。电脑同时将两个画面发送到头戴显示器(Oculus Rift)上,从而可以制造逼真的视觉效果。佩戴者可以通过寻找方向的运动姿势来控制虚拟场景的转动,而不是使用鼠标或控制器来控制3-D世界中第一人称的视野。使用者只需要转动他的头就可以控制3-D世界中第一人称的视野转动。

    头戴显示器使用光学技巧来创造逼真的视觉感受,计算机的图像边缘稍微翘起的问题也被塑料透镜的护目镜校正了。将像素更紧密地充满人的整个视野,360度全视觉包围就像人类在现实中的视觉效果一样。不过一些头戴显示器领域的竞争对手在一些性能方面有可能会超过Oculus Rift,在2013年年底或2014年中期的某一时间当它冲击市场的时候,可能一些军事应用或其他的虚拟现实硬件设备要比Oculus Rift略高一筹。

   去年,Luckey和Oculus公司(“Rift”是第一套护目镜的型号名称)为了开发其他版本套件在Kickstarter(Kickstarter于2009年4月在美国纽约成立,是一个创意方案的众筹网站平台。)上进行募资,预售价为300美元一件。他们目标是提升$250,000,到目前为止已经集资$2,437,429。Oculus Rift消费者版本的价格目前尚未公布,但Oculus公司表示,它的目标是“提供人人都能买得起的价格,让大众享受最优质的虚拟现实体验。”

    我们已经测试Oculus Rift一个月之久,处于Oculus Rift所营造的虚拟空间给人的感觉就像潜水。首先,设备就像一付面罩,你的视觉和思想是处于虚拟空间中运动的,但现实中你的身体是静止不动的。因此就会让你感到断层,通过设备你可以知道自己在虚拟空间里的位置。在虚拟现实中这种混乱的感觉会严重一倍,因为目前版本的Oculus Rift只能跟踪捕捉你的头部而不能响应你身体或手的运动。

    尽管如此,Oculus Rift也超过了其他的同类产品达到了令人信服的感官效果。很多人本来怀疑的Oculus Rift的真实水准,但当亲身体验过之后都为它所来的效果感到惊讶。虽然许多主要的视频游戏生产商已经公开宣布未来将以虚拟现实作为游戏的支撑平台,但是游戏本身做的并不到位。除了简单显示功能和视野的转换能够做到,其他方面并不存在太多的互动。

    大部分都是一些价值微小的产品:比如一个法国革命时期的断头台模拟器;一个虚拟现实的洗手间体验;还有一些所谓的“猪摇把”(hog cranker)但是有两个应用程序从中脱颖而出。一个是泰坦空间(Titans of Space),带上Oculus Rift之后他能使你置身于一个模拟航天舱中,轨道围绕一个12.7米宽的仿真地球。在模拟航天舱的控制台提供了关于地球和月球的相关模拟图形,当你注意到在虚拟空间中的自己时,你会发现你的手带着手套平静的交叉在自己的膝盖之上。(因为 Rift只能够响应你头部的运动,而并非你身体的其他部位,所以在虚拟空间中你只能支配自己的头部来进行视野的转换。那感觉就像是你附身到一个四肢瘫痪的宇航员的身体里。)通过每次点击鼠标,你才可能有机会感受到真实世界的存在。

新型头戴式显示器,带你进入面前的新世界

    另一种应用是虚拟现实3D影院,是由一个名为裕亨安贞焕(Joo Hyung Ahn)的韩国开发商研制的。这是一个虚拟现实的电影院。设备呈现的不仅仅是一个3-D电影,而且能够虚拟完整的影院、完整的空座位、明亮高雅的通道,就和现实中一模一样。当你面向屏幕观看电影时,如果你向后转身再仰望,你会看到自己熟悉的东西:电影放映机。这听起来感觉很枯燥的,但事实并非如此。即使实际上你只是在盯着距离你一英寸远微小的LCD显示器,但能够进行旋转变换的视野给你带来了视觉错误,让你觉得你正在观看一幅比现实中更大的投影。感觉就像你们当地票价15美元电影院一样。你可能会想在这个虚拟现实影院中与朋友一起看电影。无论在任何地方,只要你的朋友戴上他自己的头带显示器,在你的虚拟空间中就会出现他的化身,这样你们就可以共享电影了。

新型头戴式显示器,带你进入面前的新世界

    Oculus Rift的尺寸不小,带着他可能会引起周围的人盯着你看。所以开发版的头带显示器目标就是将其集成到迷你iPad那样的大小。可以将其固定在你的脸上。相对而言它的质量比较轻,你可以连续使用30分钟而并不会感到劳累或不适。而且,它的商业版会做得更加小巧精致!不过,尽管你可能觉得你在另一个世界,不时的动弹下脑袋或身体。但在现实中你看起来就像带着一个睡眠面膜正在做噩梦的人。

    这种新一代虚拟现实产品仍处于初级阶段。当前已经解决了硬件设备的限制:Oculus公司已经推出了一款画面更清晰的高清版Rift,他能够最大限度地减少了因看不清L.C.D.面板的像素而产生的“屏幕门效应”(screen-door effect)。而且改善了视线跟踪能力,当你在3-D空间运动时视觉感受将更加真实,更加的身临其境。在使用时带来的其他一些小烦恼,比如说设备需要强大的台式机支持才能工作,在改进了计算机芯片的计算速度之后,这种局限也将被打破。摄像头也可以为从虚拟世界回到现实世界提供一个途径。

    虽然设备在不断地改进和更新,一些社会难题仍会伴随我们很久。不过,我们正在不断找出途径、达成协议来让社会群体接受我们的产品。人们在公共场所使用头带显示器会存在问题么?即使在私下,我也为这个问题感到困惑。你们可能会混淆虚拟与现实的经历。我早已经学会通过轻轻触碰一个在虚拟世界人的肩膀来让其注意到我。

    尽管反乌托邦朋克的警告已经有了三十多年,但虚拟现实行业不会放弃现有的技术。这将会作为我们彼此交换信息的另一种媒介,成为另一种工具。我们可以通过他在地图上找到一间餐厅,并虚拟出他们服务的种类和食品的样子。虚拟现实提供了一个能够给人带来全新感觉的世界,他给人类留下了深刻的烙印。如果那小小的屏幕是通往虚拟世界的一扇窗,那就请你将你的眼睛探入窗内,来欣赏一下这个能为你留下回忆的世界。

标签:头戴式显示器hmd数据头盔OculusRift
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