php和vr技巧_半条命爆火Quest 2头显大年夜卖的背后虚拟现实家当将走向何方

作者：张倩

「当你在《半衰期：爱莉克斯》中第一次被仇敌用枪指着，然后下意识地举起双手时，你就该当明白：未来将至，并且触手可及。
」

「你能直接用你的眼睛看到那个巨大的几何球形就这样悬浮在你的面前，超现实的同时又无比真实。
」

「沉浸感太强了，我是个武断不碰胆怯题材的人，玩了个开头就退款了，但是仍旧不断地想玩，又买回来了。
」

这是几位游戏玩家对 VR 游戏《半衰期：爱莉克斯》（也叫「半条命」）的评价。
这部游戏发行之初就收成了 97％的好评，有 4 万人同时在线，乃至被誉为「来自未来的游戏」。
透过这款游戏，我们能觉得到，虚拟现实带给人的体验确实改进了不少。

从 2012 年到 2016 年，虚拟现实经历了一段高速发展的期间。
但受制于技能、内容、硬件等成分，这一领域又很快陷入低谷，经历了过山车似的大起大落。

虚拟现实怎么才能更好用？昂贵的价格、笨重的头显、糟糕的体验何时才能闭幕？这是低谷期人们一贯在磋商和努力改进的问题。
《半衰期：爱莉克斯》的及时涌现给行业注入了一针强心剂。
与此同时，最新显示，去年 9 月份开始发售的 Oculus Quest 2 累计销量已超过 400 万台，超过历代 Oculus VR 头显的总和。
各类迹象表明，虚拟现实家当正在回暖。

值得把稳的是，这一转变并不是单一技能打破的成果，而是多种技能不断迭代所引发的，涉及显示芯片、光学、人工智能等多个领域。
理解这些技能的发展趋势才能更好地把握虚拟现实家当的未来走向。

在一份最新的报告，即《拐点已至 全真将到 -- 虚拟（增强）现实家当发展十大趋势 2021》中，腾讯研究院的研究者针对此问题进行了磋商，并指出了虚拟现实家傍边几个比较主要的科技趋势，包括：

在这篇文章中，我们将环绕这些洞察聊一聊当前虚拟现实技能的发展状况以及未来可能的家当走向。

VR 头显将进一步轻薄化，AR 多种技能路线将会共存

在影响用户利用体验的诸多成分中，VR 头显笨重是一个绕不开的问题，同时也阻碍了 VR 走进大众的日常生活，因此设备的轻薄化、小型化将成为一定趋势。
在这一赛道中，超短焦的 VR 显示光学架构被寄予厚望，而反射偏振的折叠光路（Pancake）又是个中最易量产的超短焦方案。

Pancake 可以细分为两片式和多片式两种方案，目前市情上多为两片式，其生产工艺哀求大略，本钱可控。
基于 Pancake 技能方案的 VR 眼镜，图像源发射光芒进入半反半透的镜片之后，光芒在镜片、相位延迟片以及反射式偏振片之间多次折返，终极从反射式偏振片射出，因此能有效地缩小产品体积。

目前，该领域已经有一些产品亮相，比如歌尔在 CES 上展示的 VR Pancake 镜头模组、和硕和 3M 联手发布的 Pancake 光学一体式头显 VX6 以及 HTC 刚刚发布的 VIVE Flow 等。
个中，HTC 的 VIVE Flow 还搭载了眼球追踪办理方案，该方案办理了轻薄体积 VR 实现眼球追踪的难题。

越来越多的超短焦产品及方案的亮相意味着，此路线能够知足市场落地的须要。
据此，这份报告预测，未来将有越来越多的产品以超短焦为主。

与 VR 比较，AR 技能的落地还要更难一些，AR 光学专家 Karl Guttag 乃至表示：「如果说 AR 的难度是 VR 的 10 倍，这可能也只是守旧的估计。
由于 AR 眼镜没办法像 VR 一样，直接将显示屏放在人面前，否则会遮挡视线。
此外，VR 对付头显外不雅观和体积的容忍度更高，而全天候佩戴的 AR 眼镜则须要更轻量化、外不雅观更日常。
除此之外，还须要担保显示系统足够透光，不遮挡视线……」。
结合上述哀求，可知足的光学方案包括 Birdbath 反射镜、光波导等，但它们都有各自的优缺陷。

Birdbath 在当前的 AR 产品中比较常见，海内增强现实公司 Nreal 发布的 Nreal Light 以及遐想发布的 ThinkReality A3 等产品都采取了这项技能。
总体来看，Birdbath 本钱低、重量轻、搭配朗伯光分布的屏幕（如 OLED 类屏幕）效果出色，且效率比光波导更高，图像质量也很好。
但它的缺陷在于：模组较厚（从侧面看不自然）、透光率低（类似于墨镜）、漏光等。

遐想在今年年初发布的 AR 产品 ThinkReality A3

比较之下，轻薄、透明度高、综合性能好的光波导正受到越来越多的关注，环球很多 AR 公司都在往这一方向努力，其基本路线包括阵列光波导、表面浮雕刻蚀光栅衍射光波导、表面浮雕纳米柱衍射光波导、体全息衍射光波导等。
但这些路线基本都存在视场角小、工艺繁芜、本钱高档问题，因此量产难度比较大，目前只有少数公司宣告拥有此类技能的量产能力。

基于这些现状，该报告预测，在短期内，上述技能路线将连续共存，但利用场景可能存在差异，比如 BirdBath 可能更适用于视频娱乐、轻游戏场景，而光波导作为颇具潜力的下一代技能可能会更多地涌如今提醒类产品中。

手柄仍是 VR 主流的交互办法，分体式 AR 以手势和手机交互为主，并将与互联网公司算法互助

未来两年，VR 会抛弃手柄吗？从这份报告和业内人士的剖析来看，大概率不会。
与数据手套、裸手交互、眼动追踪等后起的交互办法比较，手柄在精准度、延迟、物理反馈、抗环境滋扰（如遮挡）、本钱等方面依然具有难以替代的上风。

以裸手交互为例，裸手交互要想达到手柄 / 掌握器的准确率实在是非常非常难的，但强调沉浸感的 VR 又正好对输入缺点非常敏感。
有位抛弃 Leap Motion 的用户曾阐明说，「想象一下有一种高端键盘能让你隔空打字，但是有 1% 的机会你打的 a 会变成 s，打的退格会变为 p，你是什么感想熏染？」

此外，缺少物理反馈也是裸手交互的一大问题，诺亦腾 CTO、虚拟现实和动作捕捉专家戴若犂就曾举例说，「目前这一代的虚拟现实环境里并没集成像力反馈、仿真触觉这样的功能，那么用户空手跟虚拟环境进行交互，就变成了一件非常别扭的事情…… 比如说咱俩伸手握个手，我并不能真正摸到你的手，就会以为这件事情非常别扭。
」目前，已经有一些手套类产品在考试测验办理这一问题（如力反馈手套），但也存在佩戴舒适度差、须要初始化校准、本钱高档问题。

以是，要想真正解放玩家的双手，手柄之外的几个技能路线还须要进一步打磨。

和 VR 一样，AR 交互的重点也是人和虚拟物品之间交互的准确性，但这时候再用额外的交互设备就未便利了。
首先，AR 眼镜是一种全天候的产品，每天携带手套或手柄会很麻烦；其次，AR 是虚拟与现实的叠加，我们须要解放出双手来与现实环境产生交互。
这些特点决定了，裸手交互将是 AR 中更为自然的交互办法。
但腾讯研究院的研究者在调查中创造，由于裸手交互尚不成熟，现在的分体式 AR 更多以手机交互为主，手势交互将是未来一个非常有潜力的落地方向。

为了更好地完成交互，AR 眼镜可能还须要集成一些信息转换能力，比如图像识别、笔墨识别、语音识别、翻译等。

以是总的来看，AR 的成功交互将是软硬件厂商配合尽力的结果：硬件厂商卖力供应光学模块、显示设备等；软件公司则卖力供应各种 AI 算法，如姿态估计（推断物体的位置，如手和手指，用于掌握 AR 内容）、图像和场景标注（对图像进行分类，并触发 AR 标签显示）、语音转笔墨、机器翻译等。

裸眼 3D—光场显示硬件将逐步产品化，采集算法近期内将实现打破

如果你看过《阿凡达》，你可能对里面的全息 3D 显示有点印象。
这种显示效果也是虚拟现实产品一贯想要实现的愿景之一，与之干系的是光场显示、光场采集等技能。

光场是空间中光芒凑集的完备表示，它与传统 2D 显示有着明显的差异：传统的 2D 显示器只能供应仿射、遮挡、光照阴影、纹理、先验知识五方面生理视觉信息。
光场显示除了能产生传统 2D 显示器的所有信息外，还能供应双目视差、移动视差、聚焦模糊三方面的生理视觉信息。
因此，采集并显示光场就能在视觉上重现真实天下。

目前光场显示紧张有体三维显示（Volumetric 3D Display）、多视角投影阵列（Multi-view Projector Array）、集成成像（Integral Imaging）、数字全息、多层液晶张量显示等多种技能方案。
这些方案各有利害，比如体三维占地面历年夜；多视角投影占地面历年夜的同时本钱也高；数字全息技能尚不成熟等。
比较较而言，集成成像虽然也呈现出了视点图像分辨率受损等问题，但低廉的本钱、较小的体积使其更易于商业化落地。

这份报告指出，未来，光场显示将随着设备量产化走向消费电子品领域，成为现有的 2D 显示设备的寻衅者，从而颠覆对 3D、立体内容显示有需求的多种场景，包括游戏等互动娱乐、广告文创、视频会议、医疗影像、科研与教诲等领域。

个中，集成成像因支持多人裸眼不雅观看、 可视范围大、视角连续而在会议等场景中颇具潜力。
但与此同时，该路线也面临着一些寻衅，比如反射场、纹理的采集和重修需高精度设备；多视角拍摄内容、画面重修、压缩须要算法支持；流媒体编解码传输对网络哀求高档。
不过，报告指出，采集算法等问题有望在近期内取得打破，由于目前已经有一些厂商在努力办理这类问题，比如谷歌在今年的 I/O 大会上发布的一款结合 3D 呈现、实时视频压缩、空间音频、打算机视觉、机器学习等技能的 3D 光场显示方案：Project Starline。
谷歌表示：Starline 可呈现一种具有体积和深度的立体感，无需额外的眼镜或头显。

Starline 效果展示。

伴随着这些问题的办理，集成成像领域有望形成硬件 - 算法 - 传输整合的办理方案。

内容创作门槛不断降落，互联网厂商将凭借内容和生态方面的上风在消费级市场扮演主要角色

除了以上几大趋势，报告还供应了关于虚拟现实内容创作、生态培植等方面的一些洞见。

报告指出，在内容创作方面，三维重修技能的快速发展、低代码 3D 内容编辑器的发展成熟以及全景相机、深度相机的遍及大大降落了虚拟现实内容的创作门槛。
比如，加州大学伯克利分校和谷歌的研究者去年就开源了一款 2D 图像转 3D 的模型——NeRF，它可以利用少数几张静态图像天生多视角的逼真 3D 图像，其改进版模型 NeRF-W 还能适应充满光芒变革、遮挡的户外环境。

NeRF-W 的天生效果

在生态培植方面，虚拟现实家当正在经历互联网与 VR 不断领悟的过程，因此互联网厂商将凭借内容和生态方面的上风在消费级市场扮演主要角色。
以最近改名为「Meta」的 Facebook 为例，这家公司在改名当天实在还宣告了一系列关于构建虚拟现实天下的操持，涉及事情、社交、教诲、健身等多种场景，比如许可用户向朋友发送 Messenger 、许可用户利用办公帐户登录 Quest 2 头显的 Quest for Business 等。

伴随着技能的迭代升级和生态的逐步完善，虚拟现实正在解锁越来越多的场景，比如休闲游戏、体育赛事、文娱演出、线上社交等。
但报告指出，除了这些之外，更主要的是虚拟现实的社会代价正在不断凸显。
目前，我们已经看到一些比较成功的探索案例，比如清华大学用 VR 进行生理治疗，一些组织将虚拟现实技能运用于老年人及听障人士提醒等。
这份报告认为，进行这种具有社会代价的探索将是虚拟现实未来的主要方向。
未来，我们希望看到更多此类运用的面世，从而惠及更多、更广泛的社会群体。

参考链接：

https://www.3dmgame.com/score/3742269.html

https://ngabbs.com/read.php?tid=25603623&rand=924

https://m.zhitongcaijing.com/article/share.html?content_id=479934

https://www.163.com/dy/article/G8JVDI0K0511BQR8.html

http://www.360doc.com/content/21/0831/19/48863136_993539968.shtml

https://www.sohu.com/a/271025171_114877

https://www.vrtuoluo.cn/column/supervtalking/522248.html

https://www.zhihu.com/question/20252985/answer/365961003