2014年,全球最大社交网络Facebook斥资20亿美元收购VR供应商Oculus VR后,全球互联网界便把目光聚焦在了VR市场,资本市场也投桃报李。索尼、三星、谷歌、微软等海外巨头打算尽快开发自己的VR硬件,唯恐落伍。国内厂商也不断发布新品信息,众筹平台因此而躁动不安。人们相信,VR技术很可能成为继苹果推出智能手机后的又一颗足以引爆移动互联网应用的核弹。
VR的前世与今生
所谓VR(Virtual Reality),即虚拟现实技术。从相关VR早期文献中我们看到,虚拟现实技术的诞生可追溯至上世纪50年代,那时人们试图改变传统二维屏幕视觉,让电影画面更逼真、更吸引观众感官。1957年,美国著名的影视摄影师Morton Heilig发明了一款集成体感装置的3D互动终端——Sensorama,它集3D显示器、立体声音箱、气味发生器以及振动座椅于一体,用户坐在上面能够体验到一种前所未有的立体画面,犹如身临其境,感觉非常震撼。1962年,这项技术申请了专利,Morton Heilig也被世人称为VR之父。
1968年,著名计算机图形学家哈弗大学Ivan Sutherland设计了第一款头戴式显示Sutherland。Sutherland的诞生,实现了头戴式虚拟现实设备与头部位置追踪系统的完美结合,为今天的计算机虚拟技术奠定了基础。头戴式显示器和现在的各种VR产品相似。
从上世纪70年代到90年代的20多年里,科学家们在VR领域继续探索研究。但研究内容聚焦在关联技术上,并没有涉及到可供市场消费的完整产品。直到1994开始,日本游戏公司Sega和任天堂分别针对游戏产业而推出Sega VR-1和Virtual Boy,这在市场上掀起了不小的波澜,但由于设备成本居高不下,很难推向普通消费市场,但这让VR市场看到了潜在的希望。
1999年,增强现实开发工具ARToolKit问世了。这个开源工具由奈良先端科学技术学院加藤弘开发。2005年,ARToolKit与软件开发工具包(SDK)相结合,可以为早期的塞班智能手机提供服务。开发者通过SDK启用ARToolKit的视频跟踪功能,可以实时计算出手机摄像头与真实环境中特定标志之间的相对方位。这种技术被看作是增强现实技术的一场革命,目前在Andriod以及iOS设备中,仍然有ARToolKit技术的应用。
那么VR的显著特征是什么呢?美国科学家G.Burdea用“Immersion”、“Interaction”、“Imagination”诠释出虚拟现实的本质特征,即沉浸、交互、想象。
沉浸性(Immersion)是指用户作为主角存在于虚拟环境中的真实程度。使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用,就如同在现实世界中一样。使用者在虚拟环境中,一切感觉都是那么逼真,有一种身临其境的体验。
交互性(Interaction)是参与者对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的完美程度。人机交互是一种近乎自然的交互,使用者不仅可用电脑键盘、鼠标进行交互,而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。机器能根据使用者的头、手、眼、语言及身体的运动,来输出系统呈现的图像及声音。
想象性(Imagination)。研究和开发VR是为了扩展人类的认知与感知能力,建立和谐的人机环境。利用VR技术手段,可提高人类认知的广度与深度,拓宽人类认识客观世界的“认识空间”和“方法空间”,最终达到更本质地反映客观世界的原貌。
VR涉及到的关键技术有实时三维图形技术、动态建模技术、传感器技术、应用与系统集成等一系列尖端技术。
近年来,随着移动互联网应用的深入,人们在苦苦探索新的杀手级应用,VR技术不可避免就进入了业内人士的视野,雄心勃勃的冒险家们期望从中掘到超级金矿。
VR发展所遭遇的瓶颈
产业链尚不成熟。我们以智能手机为例考察VR的生存状态。智能手机为何能很快推出可市场化的产品,主要源于其上下游产业链日臻成熟。第一,经过多年的积累,智能手机操作系统已经可支撑成熟的应用;第二,智能手机的处理器、摄像头、显示器等也达到了消费者认可的水平;第三,智能手机拥有大量应用软件吸引消费者,而且这些软件大多可免费获得;第四,也是尤为关键一点是,产业链上这些环节可以有机结合,并且各自找到了自己可生存的商业模式。
然而我们再来考察一番VR产业,眼下VR并不具备这样的产业环境,VR尚处在诸侯混战时期,连统一的行业标准都没有。由此来看,VR产业的爆发,在短期内不能寄予太大希望。
内容匮乏,后劲不足。当前适合VR的内容比较短缺,不是简陋的影视内容,便是小短片和用户自制内容,游戏也是DEMO级的。一般来说,内容产业又可细分为内容提供商和内容运作商,还有专业设备供应商,这些商家各司其职,分工细腻,其擅长各有侧重。一旦这些细分商家开始出现,才标志着内容产业链开始进入可商用、可大规模供给产品的阶段。另外一个标志就是,在国际上,像迪斯尼这样级别的知名内容商或知名游戏公司如果介入,才能印证内容制作已经步入成熟期。最后就是当前这些不成熟的内容获取成本过高,内容制作的巨额投入必然带来巨额成本压力,最终必然分摊给消费者,这就造成VR距离“大众”消费还有相当的距离。没有特别吸引消费者的内容存在,就自然难以征服数以千计的消费者,也难以获取利润可观的市场。
技术难题待解。这些难题包括:
1.虚拟环境感知和建模的准确性。这是解决沉浸感的关键,人类所直接感知与抽象信息建模具有极高的复杂性,为使虚拟环境与客观世界相一致,需要对其中种类繁多、构造复杂的信息做出准确、完整的模型描述,这就需要超凡脱俗的建模思维,以重现复杂规律以及虚拟对象之间的各种相互关系与相互作用,目前的技术积累完成这一使命显然力不从心。
2.实时显示问题。要实时显示复杂影像需要强大硬件环境支撑,目前即使是最快的图形工作站也不能产生十分逼真的效果。另外,虚拟现实最重要的特性是人的随意变化导致的动态特性,要达到动态效果,就需要不断生成新的图形,当前的技术手段显然难以胜任。
3.智能技术瓶颈。在VR中,计算机进行语音识别、图像识别、自然语言识别等这些难题,按照这些领域的研究目前不仅不能做到随心所欲,而且连最基本的用户体验都满足不了。
结论
无论在海外还是国内,VR都是当前最热的资本话题之一,各路资本虎视眈眈,有人甚至把2016描述为VR开光元年。不可否认,VR未来在工程、教育、娱乐、军事等多个领域有不可限量的应用前景,必将掀开一个巨大的消费市场。但要想在短期爆发,显然不大可能。至于VR市场何时可以进入收获期,这取决于我们多长时间能在以上分析的各个方面补足短板。
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