科技未来聚焦虚拟现实 国内巨头纷纷布局
来源：上海证券报
　　当&黄牛&将一场超时代科技论坛的票价爆炒至2000元以上，当各路玩客都以受邀出席为荣，当演讲现场除了科技圈人士还有投资家和上市公司老板&&我们生活和经济的新变化或已可预见。　　时光倒退十年，谁也不会想到智能手机对生活的改变竟然如此之大。今天，当人人沉浸于互联网&神话&的时候，科技界最热门的话题已然转移至虚拟现实、人工智能、宇宙探索等。　　KAT WALK全方向VR（Virtual Reality，即虚拟现实）跑步机是针对狭小空间的全方位连续动作设计的VR跑步机，化有限空间内的运动为无限虚拟世界中的探索；带上蚁视内的PC虚拟现实眼镜、拿起游戏手柄的那一刻，你即进入角色，仿佛置身巷中，随时瞄准、射击，身体也自觉随着游戏中自己的前进转弯、掉头而移动，甚至可以在方寸之内玩一场真人CS游戏&&这样的虚拟现实产品正在通过众筹的方式不断出现。　　如今，通过网络突破边界，科技对于世界的改变开始突破摩尔定律，并在资本的推动下席卷而来。　　⊙记者 温婷 李兴彩　　虚拟现实的&风&来了。　　不久前的一天早上9点，腾讯WE大会的展台已经挤满了人。会上展出的KAT WALK是继美国公司Virtuix Omni和奥地利公司Cyberith Virtualizer之后，全球上市的第三款，也是国内唯一的虚拟现实全向跑步机。KAT WALK将使用者的动作通过传感器映射入虚拟场景中，使用者可以毫无束缚地使用真实的动作控制游戏角色。　　16日的深圳高交会上，VR（虚拟现实）同样成为最具人气的概念，数十家公司展出了VR眼镜等硬件产品，展台被围得水泄不通。掌网科技、中国电信、HTC、多哚VR（Dlodlo）等等，你听过的没有听过的公司一一粉墨登场。　　资本，则是闻风而动。　　恺英网络借壳泰亚股份方案已获证监会批准。有投资者近日在互动易问询公司会否涉足VR（虚拟现实技术）方面的游戏研发，泰亚股份方面回复称，恺英网络未来不排除在VR方面投入研发。　　18日，暴风科技旗下暴风魔镜推出暴风魔镜一体机&魔王&和暴风魔镜4两款硬件产品，同时与北京电影学院共同成立&北影暴风VR联合研究中心&，并宣布未来一年将实现&推动中国VR用户达到1000万；每月给游戏合作伙伴分成达到1000万；每月给内容合作伙伴分成达到1000万&的&三个1000万&目标。　　&一场必胜的持久战&　　笔者去年赴斯坦福斯大学虚拟现实实验室探访时，负责人杰米里&拜伦森教授就曾预言，虚拟现实类产品开始吸引人们的注意力，已经获得主要行业公司的投资。针对消费者的虚拟现实商业化时代已经来临。　　如今，利用虚拟现实技术的消费电子产品已层出不穷。有知名券商直言其为&一场必胜的持久战&，并预言（不高估未来两年的变化，也不低估未来十年的变化）：2016年VR迎来小爆发；预计到2020年，全球头戴VR设备年销量将达4000万台左右，市场规模约400亿元人民币，加上内容服务和企业级应用，市场容量超过千亿元人民币。　　以VR跑步机研发为例，目前最知名的大概是两款国外产品&&Virtuix Omni和Cyberith Virtualizer。KAT WALK则是继美国公司Virtuix Omni和奥地利公司Cyberith Virtualizer之后，全球上市的第三款，也是国内唯一的虚拟现实全向跑步机。　　说是虚拟现实跑步机，实则是一款虚拟现实全向行动平台&&它打破了虚拟和现实的空间限制，可以让使用者在现实极小的空间即可实现在虚拟世界中无限的行动，并将使用者的真实运动映射入虚拟场景中。也就是说，它能让你在自己家的客厅，享受驰骋战场或遨游太空的刺激体验。　　KAT VR的创始人庞晨介绍说，我们在做的东西是众多的虚拟现实输入设备中的其中一部分，这一产品解决了空间的问题和身体输入的问题。可能大家会昵称为虚拟现实跑步机，但事实上我们产品并不是真的跑步机，最大特点是解决空间问题，用现实中1平米的空间，实现虚拟世界360度、没有范围限制的行动。　　据悉，KAT WALK是将使用者的动作通过传感器映射入虚拟场景中，使用者可以毫无束缚地使用真实的动作控制游戏角色。　　一旦这一技术得到推广，使用者可以通过内置和穿戴式传感器，使用真实的动作控制游戏角色，例如走、跑、跳、后退、下蹲、坐等动作。其应用领域极广，可以应用到任何需要走动的场景中，让使用者有真正身临其境的体验。使用这种全新的设备，可以大大降低原本在现实中所需的场地、时间以及人力物力成本，使用价值和市场价值非常巨大。游戏、虚拟看房、虚拟看车、虚拟博物馆、电子竞技等领域都将有用武之地。　　&虚拟现实是全新的东西，最重要的是沉浸感和现场感。&庞晨认为，目前大家熟悉的输入设备是鼠标、手柄这些，但这是非常不适合的，这些传统设备会破坏我们好不容易建立起来的沉浸感，还会引发运动症的问题，例如头晕等。　　虚拟现实会让人感觉到头晕，一方面是因为硬件设备的延时、分辨率等问题。这些问题目前国际上比较知名的厂商都已经解决得非常好了，把延迟降到非常低的程度，让人大脑几乎感觉不出来。还有一部分产生头晕是视觉跟身体不匹配，这种状况就会造成头晕恶心，是人体自我预警机制。　　&我们头戴显示器有沉浸感，如果用手指按键盘走，或者推手柄上的东西，大脑就会很糊涂，为什么觉得我在前进，身体却是静止的，就会用头晕这种方式警告你身体处在不正常的状态内，这方面硬件没办法解决的，一定要视觉跟身体同步起来才可以把这个问题从根本上解决掉。&她进一步解释说。　　随着虚拟现实技术的成熟和价格的平民化，《黑客帝国》时代的来临并非难事。&VR从上世纪六十年代就开始有研究了，在近几年的普及中价格起到了关键因素。它让跟我们遥不可及的东西，变成我们消费得起的东西，这就是商业价值出现了。&庞晨指出。　　此外，内容也是相当重要的一点。庞晨呼吁，大家给虚拟现实一点点耐心，因为明年才是虚拟现实元年到来。&每件新科技刚刚出来的时候都不是特别理想，包括硬件体验、内容丰富性也好，最开始都没有达到消费者满意的程度，需要时间，现在非常多的大厂都在做同一件事，包括大小虚拟现实从业者，大家一起抱团做这个事情，把这个生态建得越来越健康，越来越丰富起来。我相信明年开始会有一个爆发点，内容会越来越丰富，会让大家最终在很短的时间内得到非常满意的答案。&　　而即使是接入虚拟现实应用的创业方式，中美也存在差异。据庞晨介绍，国内相对更集中于头戴显示器输出方案；国外更平均一些，除了头戴显示器，还会有交互设备、输入设备、动作识别设备等，媒体或者是各个行业都比较平均。从创业环境来看，现在虚拟现实是比较热门的行业，有非常多的创业者入场，在规模上也有大有小，也有转型过来的人，如原来是做传统内容或者手游的人。　　&相对来说，国内创业团队更接地气一点，做的是比较近期的事情，因为我们在国内市场有中国式的特点，需要更快教育市场，让大家知道什么是虚拟现实，让大家体验到入门基础的东西。国外相对来说做得比较远，他们在建立很健康的生态，做大环境上面的东西。&庞晨说，这是一个方向和环境的区别。　　对于虚拟现实技术的未来，H+Technology首席技术官Dhruv Adhia指出，极可能是增强虚拟现实的技术，包括全息多维成像技术，它就不是进入虚拟世界，而是一个数字世界，帮助虚拟世界进入到你的生活中去，这可能是未来一种发展形势，你无须再借助任何的可穿戴设备。　　公开资料显示，全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。Dhruv Adhia说，这就像信息就在你周围，就在你眼前，不需要用手、设备进行互动，可以从设备中解放出来，是完全自然的互动。过去人是要适应技术，现在是技术适应人，进入到全新虚拟世界。　　玩家众生相　　&虚拟现实的商业化就在明年。&随着产品众筹成功而走向风口浪尖的庞晨坦言。　　Magicleap的炫酷视频加上10亿美元的融资传闻，彻底引发了人们对VR/AR的狂热。在此之前，国外已经有众多巨头、玩家开始进入这个领域，推出眼镜或者头盔等可穿戴硬件设备：三星推出了新一代的Gear只要99美元；Google不仅早就推出了Google glass，近期还推出了Cardboard，并推出Jump来布局内容生产；Intel的HoloLens一直被业界强烈关注；Sony、HTC也纷纷加入。更加值得关注的是，首先吃螃蟹的Oculus已经被Facebook收入囊中。　　在中国，VR成了玩家和大佬的&心头肉&，暴风、腾讯等龙头都已经积极布局。　　18日，暴风科技参股公司暴风魔镜发布了两款VR新品&&暴风魔镜一体机&魔王&和暴风魔镜4；与此同时，中国电信也展出了头戴VR虚拟现实机。稍早一点，腾讯TOS及智能硬件部门发布重量级产品miniStation微游戏机，同时宣称可对接VR头显，并开放网页，征召VR开发者。&这或许意味着腾讯已经开始从悄悄布局转到公开对VR开战了。&分析人士表示。此前，腾讯推出了&炫镜&App播放器软件，既可支持常规视频播放，也可切换为分屏模式，让用户借助移动VR眼镜来体验到VR影院的观赏效果，同时支持360度视频播放。　　作为新兴事物，最先能够&闻风而动&的往往是这些领域内的新玩家、小公司。蚁视、乐相科技、3Glasses在VR眼镜硬件领域竞相亮相；焰火工坊等内容制作团队也应运而生。据悉，国内已经有接近200家公司介入VR领域，从VR硬件产品到VR 内容制作几乎全部覆盖。　　&那些凭借自身优势进入这个领域的众多创业玩家仿佛更加值得关注和寻味。&有业内人士表示。　　覃政和他的蚁视就是其中的一例。冬日，接近零度，在中关村二期产业园内，蚁视那些草绿色的餐台、沙发温暖得让人忘记寒冷。跟炫酷的PC端VR眼镜带来的震撼不同，小巧的移动端VR眼镜触动的是你心底最深处的那一丝温柔，可以随时享受那些呆萌的小游戏、可以随时把影院3DMAX大片搬到眼前。　　&我们是国内第一家做VR的，对产品形态和产业布局判断都已经非常清晰。我们认为VR是一个平台级的东西，需要相当的内容才能生存和发展。现在我们发展硬件是在做碗，未来，我们将主力做饭，在保持硬件研发的同时，更多的介入内容研发、扶持。&刚一坐下，覃政就开门见山告诉记者。　　虽然通过硬件打头阵，暴风魔镜同样选择的也是一条平台之路。刚刚发布的暴风魔镜一体机&魔王&，是VR领域一款前所未有的产品：包围式头戴设计实现均匀负重；自带安卓5.1系统并使用Intel高性能四核移动处理器Z8700；采用2K显示屏和FOV100&双镜片组；配备了支持超高品质音频输入的数位麦克风和可拆卸式高品质耳机，并增加了多彩灯光和主动式排风设计；机器内置超精准九轴陀螺仪。不仅在外观设计、视觉效果、功能细节等方面完爆其他VR眼镜，更是将电脑手机和VR眼镜融为一体，摆脱了VR眼镜对电脑和手机的依赖。　　&未来技术的演进路径是相对清晰的，需要解决一些核心的问题，比如眩晕的问题，颗粒感的问题，未来还要加入更多的手势的体感，加入手势识别、3D的重建、位置追踪。&暴风魔镜CEO黄晓杰表示，接下来暴风魔镜将通过VR产业基金去寻找各种各样的合作，还会在全国主要城市设立两万家暴风魔镜线下体验店。　　作为一个暴风内部孵化的项目，暴风魔镜今年初已经获得首轮战略投资，投资方包括华谊兄弟、天音、爱施德、松禾资本四家，共占股19%。产业资本用脚投票，看好虚拟现实&钱&景。黄晓杰透露，暴风魔镜的硬件并不盈利，而是以硬件作为抓手，把用户量做足，最后要的是平台，是入口。　　搜索关键词VR，那些琳琅满目的VR眼镜显示了这个领域的蓬勃和玩家众多，而价格也同样的千姿百态。对此，覃政表示，蚁视已经推出了VR眼镜、VR摄像机、VR浏览器，理想的状态是三款产品配合使用：摄像机记录现场产生VR内容、VR眼镜观看VR视频、浏览器则可观看3D视频。　　市场广阔业界乐观　　硬件俨然是一片蓝海，但没有内容的VR是无法发展的。覃政坦言，内容建设将是蚁视未来的重要方向。&VR是一个平台，如果没有内容，硬件是无法持续发展的；目前看来，硬件产品已经比较成熟，但内容还比较匮乏。&覃政表示，&未来，我们将扶持10个左右的游戏团队，每年开发20-30款游戏，争取在其中能诞生2-3款杀手级游戏，从而奠定中国在游戏圈和VR圈的地位。&　　新兴事物的发展在初期往往被高估，而回头看却又往往是被低估的。覃政认为VR也是这样的产业。虽然现在被资本和玩家追逐，自己和蚁视也成为焦点，但覃政还是冷静地认为VR可能还需要20-30年的时间来发展，产业成熟也起码需要10年时间，这个期间VR主战场还是游戏和影视。&游戏的市场已经足够大，我们认为这个市场超过1000个亿。&　　对此，覃政表示，现在国内外玩家确实很多，未来也可能诞生非常伟大的公司，但现在应该做的是踏踏实实把事情做好，推动产业的发展，投机取巧只能是耽误了自己和产业的发展。&蚁视从一开始就认定的一个检验标准是拉到国际上溜溜，蚁视2014年在全球知名众筹网站kickstarter众筹超过26万美元，打破了中国项目在海外的众筹纪录；也相继参加了拉斯维加斯的CES（美国消费电子展）、国际消费电子展、美国洛杉矶E3游戏展等国外展会。&笔者了解到，参加国外展会对于公司和产品的知识产权有相当严格的要求和限制，&山寨&是不被放行的。蚁视还将参加明年1月份举办的拉斯维加斯CES展会。　　黄晓杰坦言，今天VR的状态与&黑客帝国&式的技术还相差很远。很多人质疑VR的体验不好，甚至可能会像3D技术一样半途就夭折。&我之前也不太确认，这次我去完美国之后，好像坐了一次时光穿梭机，美国已经有非常多的VR公司、VR孵化器，里面已经孵化出非常好的公司。有的公司产品还没发布就有几十亿美金的估值。我相信这样的东西，可能今天还有些早，但是它的到来会比大家想象中快得多。&他说，&如果我们实现了三个1000万的目标，明年年底，后年年初就一定会爆发了。&　　【相关阅读】　　　　据了解，谷歌正通过新项目Project Aura开发头戴式计算设备，但不是基于之前的谷歌眼镜。报道称，目前谷歌正在开发3款头戴设备，但最终有可能被合并为两款。其中一款将面向企业市场，而另一款将面向普通消费者。两款产品的主要不同在于是否集成了屏幕。　　　　今天我们正站在一个新的临界点：第七次信息革命。第七次信息革命，不再是互联网，而是智能互联网。智能互联网是由移动互联、智能感应、大数据能力共同形成的新的能力。人类已经从一个信息传输的时代，走向智能感应的时代。　　　　9月18日从奥图科技官方获悉，中国首部增强现实智能眼镜&酷镜&将于9月23日在北京751 D Park 蓝罐正式发布。这款产品来自国内一家智能穿戴终端的高科技公司&奥图科技&。上市公司奋达科技为奥图科技投资方，而北京君正针对此款可穿戴设备开发了M200处理器。　　【机构研究】　　　　【个股解析】　　
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来源：澎湃新闻
　　最近，A股虚拟现实概念股连续上涨多日，集体涨幅一度达到15.35%。仿佛一夜之间，虚拟现实在中国股市遭到热捧。
　　11月18日，曾经的“最牛新股”暴风科技再烧一把火，其虚拟现实业务子公司――暴风魔镜推出一系列产品，包括一体机“魔王”和“暴风魔镜4”等两款硬件产品，以及独家引进的好莱坞大片《饥饿游戏3》虚拟现实游戏中文版的内容产品。
　　暴风魔镜新任CEO黄晓杰表示，明年要推动中国虚拟现实用户达到1000万。A股有三家上市公司是暴风魔镜的发起股东，包括天音控股、爱施德、华谊兄弟等。
　　在此之前，A股中的乐视网、大恒科技等厂商也推出了虚拟现实产品。与此同时，腾讯、优酷、联想等大公司也开始关注虚拟现实。
　　要知道，中国的虚拟现实的从业者期待这一刻已经很久了，他们一直在等待这个市场从专业走向大众。
　　那么，虚拟现实真的火了吗？
　　相信大家都或多或少听过虚拟现实，它在科幻电影非常常见，比如《黑客帝国》，人类大脑神经借助计算机和网络，进入另外一个世界，虚拟现实设备就是虚拟出一个世界，欺骗所有的感官，让我们有一种身临其境的感觉。
　　国外一直致力于虚拟现实的研究，最早可以追溯到1960年代，初期运用在培训宇航员以及军队士兵战术演练。
　　“为什么这两年开始，大家好像一下子听闻虚拟现实？因为很早以前需要几万美元的东西，降到了两三千美元就可以买到，这是非常关键的，从科研产品变成我们消费得起的东西，这也就意味着，商业价值出现了。”KAT虚现科技首席执行官庞晨告诉澎湃新闻。
　　虚拟现实目前在国外市场上，出名的主要是三大头戴显示器。
　　1、Oculus。它在2012年的8月就登陆了众筹网站，开启了消费级虚拟现实的先河。2014年底，Oculus被美国社交网站Facebook收购，并借助着Facebook的资源支持，Oculus所构建的VR游戏、外接设备、游戏等已初具规模。Oculus售价折合为人民币要5000元以上。
　　2、HTC Vive是一款基于PC平台的虚拟现实头戴显示器，其背后大树则为游戏巨头Valve，在游戏资源方面更具实力。HTC Vive突出更逼真的临场感，对于使用环境有一定要求，至少需要5平方米的空间，需要在房屋墙壁上安装追踪映射装置。
　　3、索尼Playstation VR。索尼在几年前曾经推出过一系列的HMT头戴显示器，之后索尼停止了HMT开始了名为PlayStation VR的项目，更加明确了头戴设备会作为PlayStation系列主机的配件的位置。索尼的虚拟现实产品尚未发布，但是预计售价将超过PS4的价格。
　　带上头戴显示器，你可以身临其境地进入一场电子游戏、或一场演唱会、或一场电影、或一场体育比赛直播。电影《指环王》《霍比特人》系列的导演彼得?杰克逊表示，要把好莱坞的名号带到虚拟现实领域。
　　在这一即将到来的风口，中国创业者两三年前开始一路跟随。
　　暴风科技董事长冯鑫在刚进入虚拟现实领域的时候，在北京、上海、深圳跑了差不多十场沙龙，看到了很多热情的发烧友，不过跑了几场后，他便发现，很多沙龙遇到的都是老面孔。由于他们创业的成绩太小，投资者也都没怎么理他们。
　　今年开始，参与到虚拟现实中的公司和人员大增。这里面有完全的新进入者，也有原来做传统内容或者手游的人。当资本市场进入寒冬，虚拟现实领域的投资依然大热。“我们有只基金只投VR，现在正在募集规模更大的二期。”冯鑫说。
　　虚拟现实的开发有一定门槛，开发成本高，需要砸钱。“Facebook花了20亿美元买了Oculus在做，我们第二轮融资结束，去年公司账上资金做第一代产品的时候，可能烧了1000多万人民币，虽然也能做，但很难了。”深圳3Glasses公司合伙人王洁说。
　　国内外虚拟现实团队研究的方向和环境还是不能相提并论。
　　在国外，除了三大头戴显示器外，虚拟现实相关设备还包括交互设备、输入设备、动作识别设备，媒体等各个行业的应用也都比较平均。但是在国内，头戴显示器输出方案相对更集中一些。
　　“中国创业团队更接地气一点，着重眼前的东西，因为在国内，我们需要更快教育市场，让大家知道什么是虚拟现实，让大家体验到入门基础的东西。国外相对来说做得比较远，他们在建立很健康的生态，做大环境上面的东西。”庞晨说。
　　拿客厅全息投影盒子Holus来举例，它不是一般意义上的虚拟现实，但它是真正的“黑科技”：你的、智能里面的任何内容都能够通过Holus转换成3D全息图像。无论是棋盘游戏、太阳系演示还是视频通话，都能够通过Holus立体呈现。
　　Holus由加拿大初创公司H+ Technology创造，日前该公司首席技术官Dhruv Adhia在腾讯We大会上告诉澎湃新闻，下一种虚拟现实，比如全息多维成像技术，不是进入虚拟世界，而是帮助你从虚拟世界进入到你的生活中去。“这可能是未来一种发展形势：不是单用户体验，大家可以一起玩；信息就在你周围，不需要用手、设备进行互动，可以从设备中解放出来，是完全自然的互动。过去人是要适应技术，现在是技术适应人，进入到全新虚拟世界。”
　　庞晨的团队也在突破。“头戴显示器有沉浸感，如果用手指按走，或者推手柄，大脑就会很糊涂，为什么觉得我在前进，身体却是静止的，大脑就会产生眩晕，用这种方式警告你身体处在不正常的状态内，也就是视觉跟身体不匹配。”
　　业界把庞晨的产品叫做虚拟现实跑步机（Katwalk），当人站在跑步机，戴上眼镜时，可以通过自身运动来操控游戏中的人物，“真正”地在枪林弹雨中穿梭激战。
　　国际上，解决虚拟现实带来的眩晕症的办法还有：建立1：1的大型主题公园，高成本实现最接近真实的体验；建立二三十平米的空间，根据空间大小去开发虚拟现实内容。
　　尽管技术实现方式还有诸多不同，国内外行业人士罕见一致判断，2016年会是虚拟现实行业的元年，或者，是“至关重要”的一年。届时，虚拟现实的内容会越来越丰富，设备价格进一步降低，能让消费者买得起的消费级设备越来越多。
　　市场调研公司TrendForce指出，虽然今年并没有多少虚拟现实设备售出，但2016年，全球虚拟现实设备的销量将达1400万部，2020年的全球销量更是会提高至3800万部。
　　就先看头戴显示器的本事吧。作为入门级产品，国际上的三大厂商都已经在分辨率、延迟方面都做了许多完善。
　　“当行业找到方法，把虚拟现实影片变成大众认可的娱乐活动时，应用到医疗、教育、展览、房地产、工业设计、旅游等更多产业上时，市场便会步入主流。”一位行业人士称。
(责任编辑：黄瑶)
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当你第一次听到VR（Virtual Reality）这个词时，你的第一反应是什么？你是否联想到某个人带着一个插着密集连接线与电脑连接的怪异的头盔？还是被你眼前近视+散光+飞蚊症的影像眼花缭乱头晕目眩？亦或是黑客帝国中被外星人当做生物能源的可怜人类？或者干脆你对这个新奇玩意畏之如虎希望它走开？如果你是最后一种情况，那你有点像大部分现如今从事VR行业技术开发的计算机科学家或者工程师一样。今天，所谓的VR虚拟现实更多地是指大众熟知的VE（Virtual Environment，也就是虚拟环境）。毕竟，在虚拟环境都不够理想的境况下，其它的如多感知、自然技能、传感设备等连个雏形都没有。因而我们会在下文中用VE和VR互联。（即用VE虚拟环境的概念来代替VR虚拟现实的概念）抛开两个概念的差别不谈，虚拟环境包含着和虚拟现实一样的通过计算机技术创造一个即时的3D虚拟世界，在这个虚拟世界中用户可以进行操作和探索，产生像在真实世界一样的感觉。科学家，理论家和工程师已经发明了许多的设备和应用来达到这一目标。虽然他们在关于什么才是构成真正的VR体验上的观点发生分歧，不过大致上都包含如下观点：l 用户视角看来与实物完全一致的3D影像l 捕捉用户动作的能力，尤其是头部和眼睛的运动，并且根据用户视角的变化相应地调整呈现给用户的影像。在本文中，我们会讨论VR虚拟现实的特征的定义，一些VR虚拟现实系统应用到的技术，一些相关的运用软件，对虚拟环境的一些关注点，以及整个VR体系的简史。首先我们来看看专家是如何定义虚拟环境的，以沉浸感为出发点。虚拟现实沉浸在一个虚拟现实环境中，用户体验到沉浸感，也就是所谓的感觉到成为虚拟现实环境的一部分。同时用户也可以和他所处的虚拟环境通过有意义的方式交互。沉浸感和交互感的结合统称为临场感（Telepresence)。计算机科学家乔纳森·斯特尔（Jonathan Steuer ）将之定义为“与直接的物理环境相比个体处在这种间接的虚拟环境中感觉到真实的程度”。换言之，一个有效的VR体验使得你能够忽略外部环境而专注于虚拟环境的存在。乔纳森·斯特尔进一步提出了沉浸感的两个重要组成部分：信息深度，信息广度。信息深度指的是用户和虚拟环境交互过程中收到的信号所包含的数据的数量和质量。对于用户来说，信息深度可以表现为显示分辨率，虚拟环境图像复杂性，以及系统音频输出的复杂性等等。斯特尔将信息宽度定义为“同时呈现的感官维度数量”。理想的虚拟环境必须同时满足人的所有感官。大部分虚拟环境优先满足满足的是人的视觉感知和听觉感知，不过越来越多的科学家和工程师正在寻找新的方式来结合触觉感知。给予用户力反应和触觉交互的系统被称为触觉系统（Haptic Systems）。有效的虚拟现实沉浸感必须使得用户能够探索与现实同步的虚拟环境和360度无缝隙地改变视角。假设虚拟环境中包含某个房间中部的一个基座，用户可以从任意角度来观察这个基座，而基座的图像随着用户的视角相应变化。VR科技和理论方面的先锋佛瑞德·布鲁克斯表示虚拟现实影像必须保持最少每秒20-30帧才能创造出真实可信的用户体验。虚拟现实环境当用户探索虚拟环境时虚拟环境系统中的其它感官输出应该根据现实时间调整。假设虚拟环境中包含3D音效，必须使得用户相信他在环境中闪转腾挪所产生的声音的方位转变是自然而然的。当用户沉浸在虚拟环境中的感官刺激必须保持一致。假设虚拟环境正展示一个绝对静止的场景，你当然不能让用户有被强风吹的感觉。同样地，当虚拟环境中用户处在飓风的中心，你当然不能让用户觉得清风拂面仿佛在玫瑰园中。用户行为和虚拟环境反馈之间的迟延时间被称为潜伏期（Latency）。潜伏期通常指介于用户头部转动或者眼睛移动与影像变化之间的延迟，而它也可以用来表示其他感知输出的延迟。飞行模拟器的研究显示人类可以察觉到超过50毫秒的延迟。所以当用户察觉到潜伏期，这会让他注意到处在一个人造环境中从而破坏沉浸感。当用户感受到现实世界时也就意味着沉浸感到此为止。真实的沉浸感会让用户忘记周遭的现实环境。为了达到这一目标，VR开发者不得不找出对于用来说更自然的输入方式。只要用户能够感觉到交互设备的存在，就算不上真正的沉浸感。虚拟现实交互为了让用户真实地沉浸在虚拟环境中，一个关键的要素就在于交互性。早期的虚拟现实应用使用和现在的虚拟环境系统相同的技术来让用户有一个相对的被动体验。用户可以通过穿戴头盔显示器来观看一部早就录好的电影。 用户可以坐在一个模拟座椅上观看这些影片，系统会给予他们各种感官刺激，比如往脸上吹气以模仿风。早期的应用智能让用户感受到某种单一的沉浸感，而不具备交互性，因为并不能解决视角变换的问题。然而早期的探索具有决定性意义，对VR发展的促进功不可没。今天，你可以发现使用相同技术的虚拟过山车。在位于美国弗罗里达州奥兰多的迪士尼探索世界，赞助人可以在电子空间中的山岭上设计自己的过山车，然后通过模拟器进行体验。不过由于并不存在交互性，这不能算是一个真正意义的虚拟环境。交互性依赖许多因素。斯特尔从中提出了三点要素：速度（Speed）、幅度（Range）、映射（Mapping）。斯特尔将速度定义为用户行动与计算机模型相结合并反馈到用户的频率。幅度指的是计算机模型对于用户行动给出的反馈的数量。映射指的是系统对于用户行动所产生的自然技能。计算机科学家玛丽·慧顿指出设计粗糙的交互系统会减少沉浸感的体验。当一个虚拟环境变得有趣且可操作时，用户才会打消自己的疑虑有更大的意愿来沉浸。真实的交互性也包括对环境的修改。一个好的虚拟环境会对用户在合理范围内的有意义的行动作出合理的反映。如果一个虚拟环境的变化稀奇古怪不合常理，会极大的破坏用户的临场感。虚拟现实设备今天，大多数的虚拟环境系统是由个人电脑搭载。个人电脑有足够卓越的性能来运行和创造虚拟环境的软件。虚拟环境的影像通常需要一个支持高配游戏的高端显卡支持。这个高端显卡显然是个人电脑虚拟环境软件的标配。虚拟环境系统需要通过某种方式来向用户展示影像。许多系统运用一个包含两个分别对应双眼的头盔显示器。头盔显示器的影像通常有立体的效果，使得用户进入深度感知。早期的头盔显示器一般使用CRT显示器或者LCD显示器（即液晶显示屏）。这两种显示器各有优劣，CRT显示器好处是不错的分辨率和良好的影响质量，坏处是体积庞大，LCD显示器价格便宜成本低廉但是无法呈现出CRT显示器质量的影像。不过由于技术的发展和进步，LCD显示器在分辨率和色彩饱和度方面取得了长足的进步，因而变得比CRT显示器更主流。其它的在房间的墙上、地板上、天花板上呈现图像的虚拟环境系统被称为室内虚拟环境（CAVE，Cave Automatic Virtual Environment）。伊利诺伊大学芝加哥分校设计了世界上第一个CAVE显示，他们利用背面投影技术在房间的墙上、地板上、天花板上呈现影像。用户佩戴上特殊的眼镜可以在CAVE影像中四处移动以体验完整的室内虚拟环境。CAVE影像给予用户更宽广的视野使用户更容易获得沉浸感。CAVE同时也允许一群人实时地分享他们在虚拟环境中的体验（不过由于只能捕捉某个用户的视角作为主视角，也就意味着其他人只能是被动的旁观者）。比起其它虚拟环境系统，CAVE影像造价更昂贵而且需要更多的空间。虚拟环境影像呈现技术的关键在于捕捉系统。捕捉系统在对用户的视角方位做出分析判断后再由计算机系统给用户传输准确的图像获得视觉刺激。多数的捕捉系统要求用户在线路连接的分析系统的范围内活动，限制了用户活动的范围和幅度。捕捉技术的发展要稍微滞后于其它VR技术的发展，因为捕捉技术的市场主要是VR领域的关注者。在没有对VR应用和产品的需求支持下，投资者并没有多少兴趣来发展新的捕捉技术。另外输入设备在VR系统中也非常重要，输入设备的范围从有两三个按钮的控制器到电子手套和声音识别软件不等。在VR体系中还没有统一的控制系统标准。VR科学家和工程师正为了探索出让用户更自然地进行系统输入临场感十足的方式而不懈努力。一些比较普遍的输入设备如下所示：l 操纵杆（Joysticks）l 力球/捕捉球（Force balls/Tracking balls)l 手柄（Controller Wands）l 声音识别（Voice recognition）l 动作捕捉/捕捉服（Motion tracker/bodysuits）l Treadmills虚拟现实游戏科学家正在不断的发展和探索适合VR用户的生物传感器。生物传感器可以探测和说明神经和肌肉的运动。在一个精准的生物传感器的支持下，电脑可以探测用户是如何在物理空间移动并把它转换成虚拟空间中相对应地运动。生物传感器可以和用户的皮肤直接连接，也可以是通过电子手套或者捕捉服。生物传感器的局限性在于其只能对应某个用户而不能量产。换言之，某个用户的生物传感器如果换成其它用户这没有实际效果。来自北卡大学教堂山分校的玛丽·慧顿相信娱乐产业是推动VR技术向前发展的最大动力。尤其是电子游戏产业对于工程师们在VR系统中的声音和图形设计做出了巨大贡献。玛丽·慧顿最感兴趣的是搭配任天堂Wii模拟器的手柄。Wii手柄不仅可以实现某些捕捉追踪功能，而且对于那些不怎么玩电子游戏人来说也可以轻松上手。由于捕捉和输入设备这两个领域的发展一直落后其它VR技术的发展，Wii手柄对于VR系统的第一次技术新浪潮具有重大意义。一些程序师摄像将因特网发展成一个3D的虚拟空间，用户可以通过探索这些虚拟空间来获得信息和娱乐。网站可以以三维坐标的形式呈现，使得用户可以更好的进行探索。计算机程序师为此发展了好几种不同的C预言和浏览器，如下所示：l 虚拟现实模型语言（VRML，Virtual Reality Modeling Language）—最早的3D网络模型语言l 3DML—一种通过安装插件以后用户可以使用大多数浏览器浏览网站3D模型语言l X3D—取代VRML作为创造网络虚拟环境标准的语言l COLLADA（协同设计作业）—一种允许3D程序呼唤的格式当然，许多VR专家认为没有头盔显示器的网络虚拟系统不是真正意义上的虚拟环境。它缺乏沉浸感的关键要素，尤其是捕捉并展示实物大小的影像。虚拟现实应用在上个世纪90年代早期，公众对于VR的认识有限，无非就是一些被粗糙的翼手龙在棋盘上追逐的简单的块状图像。虽然娱乐产业对于虚拟现实运用的兴趣点仍然停留在游戏和电影领域，VR系统真正有意思的应用却发生在其它领域。一些建筑师根据他们的建筑计划创建了一些虚拟模型，使得人们可以在建筑物实际建成以前在这些虚拟模型里自由走动。顾客可以在模型里进进出出并提出问题，甚至对建筑设计提出意见。比起微缩模型，虚拟模型可以让你更好的体验建筑物的美感和实用性。汽车公司已经开始使用虚拟技术来构造新车的虚拟原型，在生产实际的零部件之前进行测试。设计师可以在不破坏整体模型的基础上进行修改，而以前他们只能在实物基础上进行修改，从而大大地提高了效率，降低设计成本。虚拟环境在军队、太空、医学方面的培训项目中也有应用。军队一直以来都是VR技术有力的支持者和开发者。虚拟训练项目可以包扩从军事驾驶到小组战斗等内容。从整体而言，比起其它培训项目，VR系统不仅更加安全，而且从长远考虑，更加省钱。经过深度VR训练的士兵也比传统军事训练的士兵更有效率。在医学方面，从业人员可以使用虚拟环境培训从手术治疗到诊断病人的所有项目。外科医生不仅已经使用虚拟现实技术来进行培训和教育还通过机器人装置进行远程手术。世界上第一例1988年发生在巴黎的一家医院。使用VR技术进行机器人手术面临的最大挑战在于潜伏期，因为如此精细的手术过程中任何的延迟对于外科医生来说都是无法接受的。而且这种系统也需要给患者提供良好的手术过程和术后效果。VR技术在心理治疗方面的应用同样有趣。来自艾莫利大学的芭芭拉·萝特鲍姆和乔治亚理工学院的拉瑞·侯杰是应用虚拟环境治疗恐惧症和其它心理疾病的先锋。他们使用虚拟环境作为一种暴露疗法，病人在受到控制的条件下被暴露在那些使他们感到痛苦的刺激物下。比起传统的暴露疗法，VR技术支持的暴露疗法有两大优点：更加便捷并且病人更愿意尝试这种疗法，因为病人知道他们不是出在真实世界中。他们的研究直接促成了Virtually Better公司的成立，公司已经在14个国家向医生出售VR心理治疗系统。虚拟现实面临的挑战和问题虚拟现实领域面临的挑战主要有三方面：发展处更好的捕捉系统，寻找到用户与虚拟环境更自然的交互方式，减少创建虚拟空间的延迟时间。尽管有几家从VR发展早期的捕捉系统公司已经遍布全球，但是大多数公司的规模还是偏小并且昙花一现。同样地，在为VR应用服务的输入设备领域也没有几家公司。大多数的VR开发人员不得不依赖来源于其它行业的技术发展再将其引用到VR领域，因而他们不得不希望这些创造此类技术的公司停留在商业用途。在创造虚拟世界时，需要大量的时间来创造一个可信度高的虚拟环境—虚拟环境越真实，花费的时间就越多。在虚拟空间中精确地复制一个真实的房间通常要花费一个程序小组超过一年的时间。虚拟环境系统开发者还面临着另外一种挑战：如何避免差劲的人体感知。许多虚拟环境系统依赖各种硬件从而妨碍了用户的体验或者限制了用户的选择。如果没有设计巧妙的硬件，用户的感知会大打折扣，轻则出现迟钝降低临场感，重则伴随着迷失和眩晕的电子病症状。并不是所有的VR用户都有电子病的风险，有些人可能可以在虚拟环境中待几小时啥事没有，有些人可能几分钟就恶心呕吐。一些心理学家对沉浸在虚拟环境中导致用户出现心理问题表示担忧。他们表示如果虚拟环境系统让用户处在暴力环境中，尤其是长时间处在暴力中，可能导致用户变得麻木不仁。事实上，还有人担忧虚拟环境系统可能培养出反社会的一代。其他人倒是没有这么敏感，不过他们担忧逼真的虚拟体验会导致电子沉迷。毕竟已经出现了不少关于游戏玩家由于沉迷网络游戏而忽略生活的新闻故事。虚拟环境体验显然更容易令人沉迷。虚拟现实简史虽然大众直到20世纪90年代才注意到，虚拟现实的概念可以追溯到好几十年前。在20世纪50年代中期，一位名叫摩登·海里戈的摄影师设想一种全新的观影体验：调到观众所有的感官，使得他们更好地融入电影故事。1960年他创造了一种被称为传感影院（Sensorama）包含立体影像、风扇、嗅觉装置、立体扬声器、移动椅的单人用装置。他还发明了一种可以让用户以3D方式观看电视的头戴电视装置。虽然用户使用这些装置只是获得被动的电影体验，但是海里戈的想法成为了以后VR领域的先锋概念。1961年Philco Corporation的工程师发明了世界上第一个HMD，称之为“Headsight”。这个头盔包含一个电子显示屏和捕捉系统并连接到一个相近的电路摄影系统。他们期望这些头盔可以使用在一些危险的环境中，用户可以通过转动头部调整摄影角度在远处观察这些环境。他们把HMDs和红外相机搭配在一起装在直升飞机的底部，使得直升飞机在黑暗中飞行时也能有一个良好的视野。1965年，一位名叫伊凡·苏泽兰（虚拟现实之父）的计算机科学家提出了一种被他称为“Ultimae Display”的设想装置。通过这个装置，用户可以看到一个和他居住的真实世界一模一样的虚拟世界。这次预期也成为了VR领域几乎偶有发展的先行概念。苏泽兰的概念包括：l 一个通过HMD观看和3D音效、触觉刺激增强对任何观察者都看上去真实的虚拟世界l 一台实时保持这个虚拟世界的计算机l 用户可以真实直观地操作虚拟物体1966年，苏泽兰制造了一个和计算机系统连接的HMD。计算机为头盔成像提供所有的图形（在此之前HMD只是和摄像机连接在一块）。它使用一个悬挂装置来承载HMD，毕竟HMD对于用户来说有点过重带起来不太舒适。HMD可以展示立体影像，给予立体感效应，捕捉用户头部运动，从而更具用户视角的裱花给出适宜的影像变化。虚拟现实开发NASA，美国国防部和国家科学基金会赞助了大量的虚拟现实研究和开发项目。CIA曾经每年给予苏泽兰80000美元的研究资金。早期的VR主要运用在驾驶操作模拟和训练上。由于模拟器上飞行体验只是和现实相似但不完全一致，美国军方，NASA和航空机构为了防止事故法伤要求飞行员在模拟飞行和实际飞行之间有一个间隔期（最少一天）。VR技术曾经淡出公众视野多年。直到20实际八十年代VR技术的发展中心一直都在驾驶模拟上。然而到了1984年，一名叫做迈克尔·麦克格里韦的计算机科学家可是实验将VR技术作为人机交互（HCI，human-computer interface)的突破口。人机交互在VR研究中任然扮演着重要角色，并且进一步促使媒体界在几年后开始接纳关于VR的消息。杰伦·拉尼尔1987年创建了“虚拟现实”这个名词。在20世纪90年代，媒体锁定了VR的概念并持续跟进。这次炒作使得许多人对于虚拟现实产生了不切实际的期望。而当大众意识到虚拟现实并不如报纸上宣传的那么神奇时，他们一下子没了兴趣。虚拟现实也渐渐淡出了公众视线。到了今天，VR开发者们尽可能地不夸大虚拟环境系统的性能和应用，以避免虚拟现实的重蹈覆辙。本文为作者分享，影视工业网鼓励从业者分享原创内容，影视工业网不会对原创文章作任何编辑！如作者有特别标注，请按作者说明转载，如无说明，则转载此文章须经得作者同意，并请附上出处(影视工业网)及本页链接。原文链接 /stream/77339/
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