分析：虚拟现实加速融入真实世界

【计算机论文】分析：虚拟现实加速融入真实世界

一头大白鲸，突然在室内体育馆的地板上腾跃而起，溅起的水花直扑到脸上，你才恍然大悟：这是VR，身临其境的虚拟影像。会议上，讨论兴建的摩天大楼，突然就在会议桌上拔地而起，伸手一拨还能旋转、打开，让人看清楚内外结构——无需多费唇舌，会议讨论的效率自然高了许多。这是AR，将想象的一切任意叠加在真实世界，形成真假难辨的万物再造。事实上，虚拟现实已经加速跑入市场、跑入生活。专业机构预测，到2020年，VR和AR头戴设备的全球出货量将达9700万台。苹果在线商店此前开卖ViewMaster，三星力推GearVR，都表明虚拟现实市场已开始走热。预计到今年底，将有1300万台与智能手机配合使用的VR头戴现实设备，被个人用户所使用。4个“R”各有精彩虚拟现实的英文是VirtualReality，缩写就是VR，但去年以来，全球又涌现出AR(AugmentedReality，增强现实)、MP(MixReality，混合现实)、CR(CinematicReality，影像现实)，一时间好不热闹。全球科技巨头纷纷从不同角度切入布局，争相开发新技术，推出新产品。那么，上述4个“R”有何不同？又会带来怎样不同的科技体验和发展机遇？整体而言，4个“R”是“春兰、秋菊、夏荷、冬梅”，各擅胜场，各有精彩，但都是需要营造虚拟的现实世界，来实现娱乐体验或工作效率的提高。目前最红的当属VR和AR，但MR和CR也有谷歌、高通等全球顶级巨头布局，不可小觑。简单来说，人们通过VR设备看到的场景和人物全是假的，让用户置身于虚拟世界，或者给用户呈现一个模拟真实的世界，例如玩游戏、看电影、观看体育直播等，都是VR大展拳脚的领域。VR领域主要的硬件厂商有索尼(PlayStationVR)、三星(GearVR)、Oculus、HTC(Vive)等。AR设备为用户呈现的则是半真半假，把数字想象世界加在真实世界之上，真实的环境和虚拟的物体实时叠加在同一个画面或同一空间。用户看到的场景和人物，一部分是真、一部分是假。主要硬件厂商包括微软(HoloLens)、谷歌(GoogleGlass)和MagicLeap。有一个简便方法从使用设备商来区分VR和AR：VR需要用不透明的头戴设备，而AR需要清晰的头戴设备。MR则混合了VR和AR的技术特点，把真的假的都实现在同一个视觉空间里，而且还可以实时互动，让人不禁混淆真实与虚拟的界线。比如，你在拼装一辆自行车，真实世界里可能有些零件，但也可能没有；无论有没有，当你伸手过去，就会有不同的零件供你“拿起来”；装在车上，能看到装好之后的整车模样；可是当你关掉MR设备，说不定装好的自行车只剩一个车架在地上。CR是Google投资的MagicLeap提出的概念，与MR相似，主要技术特点是从多角度将画面直接投射在人的视网膜上，从而达到在大脑中营造一个世界的目的。与VR、AR的屏幕投射显示技术不同，它解决了视野太窄或用户眩晕等常见问题，带来的感受可能会更加真实。虚拟现实与鼠标一样古老别看虚拟现实这么新潮炫酷，其实这种技术最早的原型设备在1968年秋天就诞生了。1968年，第一个鼠标刚刚诞生于美国斯坦福大学。而虚拟现实的历史也同样悠久。不过，由于全球研发过程漫长曲折，直到最近才大放异彩。这与引力波的发现有异曲同工之妙。虚拟现实技术的首个原型设备，由著名计算机科学家IvanSutherland创造。他被誉为“计算机图形学之父”和“虚拟现实之父”。这台原型机的名字很酷：达摩克利斯之剑。在当时，这台原型机实现了实时计算渲染生成虚拟画面，虚拟画面可以随着人的视角而变化。然而，虚拟现实在那个时代并未成为热门话题。到了20世纪80年代，Polhemus公司开发出6向活动的头部追踪设备。1987年，著名计算机科学家JaronLanier也研制出一款虚拟现实头盔，当时价值10万美元，这是第一款投放市场的VR商品。1994年，日本游戏公司Sega和任天堂分别推出游戏设备SegaVR-1和VirtualBoy，这被认为是VR设备的一次爆发尝试，但并未成功。直到2012年，刚刚成立的公司Oculus通过刚刚兴起的众筹，为VR设备OculusRift募资160万美元，后来被Facebook以20亿美元天价收购。Oculus的革命性在于：直接将VR设备拉低到2000元人民币以下的价位区间。同期的索尼头戴式显示器HMZ-T3，则高达6000元人民币左右。这为VR大众化带来了有力推动。2014年，谷歌发布VR头盔Cardboard，预示着虚拟现实的春天已经悄然接近。目前，杀入虚拟现实领域的公司越来越多了，三星有GearVR，索尼有ProjectMorpheus，微软也大力发展混合现实设备的HoloLens。值得注意的是，一款名为“View-Master”的VR头盔，出现在苹果美国官网上，售价约合人民币197元。View-Master是去年谷歌与全球最大的玩具公司美泰合作推出的一款VR眼镜盒子，需要把iPhone内置其中才能体验。包括上述企业和高通、英特尔在内的全球主流科技厂商，都在加大投资虚拟现实设备力度。虚拟现实成市场宠儿VR和AR已经成为资本市场的宠儿，过去两年，VR和AR领域共进行225笔风险投资，投资额超过35亿美元。高盛的报告指出，目前用户体验、技术局限、内容和应用的开发以及价格，是虚拟现实设备普及的主要障碍，其中用户体验是最重要的因素。使用后感到眩晕，是VR在用户体验方面的集中弊端。Oculus首席科学家迈克尔·阿布拉什表示，该公司仍在继续研发触觉、视觉显示、音频和追踪等方面的技术。业界预计，2016年各大主要VR、AR厂商将继续解决技术和体验问题。高盛报告看好的VR、AR领头公司包括：Alphabet、AMD、Facebook、GoPro、HTC、大立光电、微软、英伟达、高通、三星和索尼。目前，全球业界看好的VR、AR九大应用领域分别为：视频游戏、事件直播、视频娱乐、医疗保健、房地产、零售、教育、工程和军事。瑞士信贷估计，2016年OculusRift虚拟现实头盔销量将达到500万，在保有量方面，谷歌已经发行了200万Cardboard。内容方面，Facebook和Youtube已允许通过VR设备360度观看视频，Oculus则今年计划推出100款VR游戏。在中国市场，众多开发者已经对准VR、AR内容开发，以抢占市场先机。有的开发企业获得千万美元级别的融资。腾讯、阿里、百度和众多视频