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VR、AR都有局限性,合二为一的MR才是最好的选择

VR、AR都有局限性,合二为一的MR才是最好的选择

VR(虚拟现实)技术已经研发了至少30年,但是今年终于开始“起飞”了。

Oculus、三星、索尼和谷歌,都在争先恐后地抢夺VR的市场地位。三星的Gear VR、Oculus的Rift、索尼的Playstation VR,都是2016年要全面推入消费类产品市场的新品。而谷歌正在推Cardboard,价格不贵(不到100元人民币),却能实现把智能手机转换成VR头盔的功能。 另外,Oculus还计划在上海成立办公室,正式使用中文名称“傲库路思”。

随着“淘宝”网上购物越来越普及,VR会是网上购物最佳的伴侣。VR通过虚拟场景而且增强图像的能力,把人们带入到商店里,产生“逛商店、寻商品”的实际体验。顾客可以坐在自己家里,从各种任意角度来观看喜爱的商品,把电子商务购物的体验提升了一个等级。

如何把传统的实体企业带入到VR世界?最近,已经有一些企业开始了试验,从让顾客认识企业的商标,变成让客户坐在自己舒服的家里, “虚拟”走一趟它们的商店,并且让成千上万顾客同时在这个“商店”里面购物。 可以预料会有越来越多的零售店以及网店,会采用VR技术。它们正在物理世界和虚拟世界之间架设桥梁,创造出一种美好的购物体验。

从目前一些产品的演示来看,VR确实可以带来颠覆性的购物效果。例如,像“百安居”这样的专门卖家居材料的商店,可以制作一个厨房装修的APP,用户可以先用它制成一个自己梦想的厨房,然后把它转换到Oculus Rift里,变成一个三维世界的真实体验,最后把内容输出到Youtube360就可以了。这需要这家商店先花费人力、物力制作三维厨房内容,但对于一个厨房装修项目来说,一般至少花费好几万元,奢侈点可以花上百万元,所以对于一家品牌商家来说,制作3D内容给客户使用这点花费还是很值得的。

工程设计中的VR虚拟样机

VR不仅仅用于购物或者娱乐,它在工程建设中早就发挥了重要作用。 通过对用户提供“远程3D展现”的模拟,就可允许操作人员完成远程控制真实世界或者虚拟世界的任务。

大型工程项目的设计阶段是最关键的,因为它们可能会对最终的结果、完成时间及花费成本产生极大的影响。从航空、汽车制造业到建筑业,如测试设备集成度和空间要求等,常常使用实体模型。VR虚拟样机可以让设计师测试和改善他们的设计,就像采用物理实物模型一样,但是比实物模型更好,可以提前了解工程进度,还可以提供多地协作设计的机会。

例如法国航天局的设计卫星、国际空间站的VR演示器,这种演示器曾被劳斯莱斯用于评估制造和维护发动机;以及高性能可视化系统,波音公司在制造777飞机时曾用到这种VR系统。

研究和开发新型飞机和航天器的时候,用VR来构建虚拟样机是最好的办法。一个虚拟现实的最重要的特征是该用户可以利用现有的认知和运动技能与很多感知形态的世界交互,在许多情况下,在虚拟环境中获得的体验将直接转到真实的世界。这方面已经有各种模拟器和培训系统投入使用,如飞行模拟、模拟驾驶、和模拟手术。

在一些恶劣的环境中(例如受损的核电站、其他星球上),往往使人类难以或无法执行维护任务。但是,在可预见的将来,机器人的智能还不足以完全独立运作,需要操作员人工进行干预,在不断在改变或意外的外部环境下执行任务。 VR远程展示就是模拟一位远程的操作人员,监控远程平台的功能,完成控制远程机器人的任务。

当远程操作不能由机器人自主执行时,操作者可以切换到交互控制。在这种模式下的远程展示,他有足够数量的感官反馈,自己似乎就是位于远程环境中。操作人员的VR头戴式显示器被连接到机器人3D摄像机系统,他的手臂在空间上与机器人手臂相对应。在这一领域的最早应用是美国航空航天局,操作人员与一个模拟的遥控机器人之间进行互动。 这种技术最先进的应用之一是远程做外科手术。

虚拟现实过去一直在科研工程领域得到应用,而现在消费类产品领域火起来的原因,一个是价格有所下降,另一个是解决了不少技术上的问题,例如达到了精确跟踪,加了多个传感器的惯性测量系统,减轻了运动图像造成的头晕现象。

随着跟踪精度的增加,VR设备的体验才会有所改善。到目前为止,最重要的质量保证是低延迟、零漂移,对时延有很高的要求,一般要低于5~10毫秒,甚至达到1毫秒。防止随时间漂移是使用摄像头来完成的。这些技术直到2015年才用于消费类设备。

AR(增强现实)技术也是最近几年的热点。在增强现实系统中,虚拟世界与现实世界叠加在一起,用有用的信息对人们看到的现实世界进行补充。例如,从实体店买回来一个写字台,是几块木板、一堆螺丝钉和螺丝帽,需要自己进行组装。这时,你可使用手机的APP,对准木板上的二维码,就会显示出教你进行组装的文字和影像,这就是AR的应用。

AR研究人员已经提出在许多领域的应用方案,包括军事训练、医疗系统、工程和消费类电子设备的设计、制造、维护和修理,甚至使用AR还可以创建一个大型虚拟城市。

所谓的MR(混合现实),是比AR的面更宽、比VR更先进的一种技术。增强现实是人工使用软件做出来的数据对现实世界进行增强;相反地,有个词叫“增强虚拟”(AV),是用现实世界的数据来增强虚拟环境。而“混合现实”是填补了从增强现实到增强虚拟之间的空缺,把增强现实和增强虚拟连在一起。简单来说,MR是VR、AV和AR的一种组合。

VR下一波是什么?

有人说VR代表未来,AR代表过去。这句话有一定道理,原因是AR发展到现在,虽然开始时大家还都看好,但是到了市场销售这一环,并没有激起广大消费者的热情。而VR却不同,它被看作是技术领域的下一场革命,预测几年内可达到几百亿美元的产业,它已经处于主流消费产品的浪尖上了。但是,问题是不管VR还是AR,本身都有局限性,把这两种技术合成为MR是最好的选择。

英国一家MR新创公司最近研发了一种T恤衫。 如果把智能手机或者平板电脑的摄像头对准穿着的T恤衫,这件T恤衫前面就出现一个窗口,可以看到你身体内部的内脏。我们的内脏就显露在与手机或平板电脑相连的头盔显示器上,可以看到各种内脏的细节。 你的心脏、肺以及其他器官都以这样的方式暴露在屏幕上。

这样的技术就是MR,以极为生动、真实的方式应用于小孩子的知识教育。你可以在手机屏幕上轻按某个器官,就会显示出对于这个器官的全部信息介绍。这类MR既让小孩子学到了知识,又让他们觉得很好玩、在进行娱乐。最好的方式就是使用头戴式显示器,使人得到身临其境的“沉浸式”体验。

这类的APP成为史蒂夫·乔布斯第一次发明手机APP以来的又一次革命,称为VR APP,目前开始已以铺天盖地之势向我们涌来。各种VR头戴式显示器都适合这些APP,包含基本功能型、较便宜的谷歌Cardborad,或者更复杂一些的三星Gear VR,也可以与HTC Vive做到兼容,集成到微软的Hololens里面则稍需要点技巧。

T恤衫不但可以变成知识性的视频或者图像,也可以讲故事,通过与用户对话的方式来进行沟通,直到你能够完全理解这些知识为止。例如,当显示人体内脏时,会讲解各种疾病的成因,以及预防和应对这些疾病的方法,如何进行体育锻炼等等。这件T恤衫变成了一件价值连城的非常有用的工具。

能让你看到分子结构的MR

最激动人心的是MR将会改变我们所有人的学习方式。在不远的未来,我们不会捧了一本枯燥的书籍来学习物理、化学知识,也不会每时每刻捧着一个手机在浏览微信。 通过MR,你可以沉浸在一个立体世界里,看到电子围绕原子核在转动,看到立体的分子结构 ,既可看到纳米级的微观世界,又能看到巨大无边的美妙的宇宙。

你要到月球上去一趟吗?只要使用MR就可以了,你可以得到最真实的体验。书本上抽象的文字定义,被转换成了立体的、身临其境的、与实际生活融为一体“接地气”的影像、文字和声音。

有了MR,学生不用每天带厚重的书本去上课,学习过程也要有趣、轻松得多,这会大大提高学习的新鲜感和神秘感,即使最不爱学习的人也会大大受到吸引。

在不远的未来,我们可以通过MR,“虚拟”旅行到全世界每个角落,看到这个世界上存在的任何事物。从长远来看,显然MR是一个比较好的方式,因为如果光用VR的话,戴上头盔,就把我们每天生活、热爱的现实世界完全遮断了,到了一个完全陌生的虚拟的世界。

我们生活的世界多美好!你舍得脱离这个世界,每天带着个头盔生活在VR虚拟世界吗?只有AR能把有意思的东西加到我们每天生活的现实世界中,而不是完全把现实世界遮断。 因此,MR将是未来的发展方向,而目前最接近MR的产品,应该是微软的Hololens。

现在VR终于火了,它将对人们生活、工作的各个层面带来影响。目前一些厂商推出的VR设备,是作为市场探底,先做预热,还不能从中获得多少销售利润。它是不是真正能被大众市场所接受,可能还需要好多年的时间才能知道。

按照Oculus创始人的说法,VR普及还需要10年时间。但是到那时,硬件技术、软件技术、无线技术将会有翻天覆地的变化,VR也早就不是单纯的VR,功能上至少会是MR。到那时,或许会出现代替MR的更好的名称了。(本文来自BT传媒·《商业价值》杂志2016年5月刊,网络独家首发钛媒体)

VR、AR都有局限性,合二为一的MR才是最好的选择

钛媒体 2016 T-EDGE 首届国际虚拟现实产业峰会即将开幕

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这将是一场影响力将超过百万人的峰会,华丽丽的中美两国嘉宾阵容向左,最具份量的VR产业研报向右。

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