本文作者：王悅，虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)從業(yè)者，致力于探索虛擬現(xiàn)實(shí)與人機(jī)交互的各種可行性。

　　似乎就是從今年初開始，有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality)將會(huì)顛覆全球娛樂產(chǎn)業(yè)，“2016年將是虛擬現(xiàn)實(shí)的元年”這樣的論調(diào)就開始扶搖直上。全新與全新山寨的產(chǎn)品層出不窮，仿佛大業(yè)將成的革命者前赴后繼。

　　而這一切似乎都是源自于Oculus VR和他們的沉浸式VR眼鏡，以及Facebook為首的一批互聯(lián)網(wǎng)巨頭放出的各種利好消息。一時(shí)間，VR成為了一個(gè)巨大的話題引爆點(diǎn)：每一個(gè)初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)，每一次行業(yè)聚焦，都似乎牽動(dòng)著萬眾的目光與遐念。

　　然而沖鋒在這些話題最前面的，卻總是一個(gè)接一個(gè)的大雞蛋，美其名曰穿越時(shí)空，美其名曰身臨其境，美其名曰9D體驗(yàn)——雖然除了我們身處的宇宙之外，其它6D都只是從商者們?cè)谠镜娜S空間上投射出的倒影而已。

　　這樣的倒影并不是什么跨越時(shí)代的新鮮玩意兒，在廣東番禹的游戲機(jī)一條街上，四處可以見到這種動(dòng)感座椅的最基礎(chǔ)元件——鋁制或者鋼制的桁架型材，配上伺服電機(jī)和自制的減速箱，再引出一根串口線來傳遞簡(jiǎn)單的控制指令。更有頭腦的老板可能已經(jīng)配置好了一個(gè)周立功版的單片機(jī)，然后與客戶的手機(jī)和PAD建立通訊，進(jìn)而形成一整套完善的展館中控系統(tǒng)。

　　全部預(yù)算下來，也就是幾千或者萬把塊錢的代價(jià)，當(dāng)然還有精美而神秘的蛋殼，舒適的座椅，以及來自O(shè)culus原產(chǎn)或者國內(nèi)廠商的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡。最后輔以人們習(xí)以為常的一些VR內(nèi)容，例如預(yù)先拍攝好的全景視頻，又或者一個(gè)激烈的第一人稱射擊游戲和飛行模擬游戲，就可以大膽地搬上展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，或者請(qǐng)來投資顧問，把自己縱橫行業(yè)十幾年的經(jīng)歷好好吹噓一番了。

　　而那些慕名或者有幸坐上了大蛋殼的觀眾和愛好者們，則宛如京極夏彥那部令人不寒而栗的懸疑小說《魍魎之匣》中那位扭曲在內(nèi)心里的受害者一樣，被剝奪了手足一般地恐懼，掙扎，尖叫，興奮，沉靜，冥想，疲累，眩暈，解脫……眼前的畫面似幻似真，腳下從未曾立足過的虛幻土地，殷紅如血。

　　這就是我們期望的VR嗎?又或者說，僅僅靠這樣的體驗(yàn)感，就可以顛覆傳統(tǒng)，席卷起一場(chǎng)全新的革命嗎?

　　赤身裸體的另一個(gè)世界

　　實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的VR系統(tǒng)，不僅需要一種具有沉浸感的，不同于二維屏幕的觀看手段，更需要能夠讓人沉浸其中的交互方式，以及與之相配合的數(shù)字內(nèi)容。因?yàn)橛螒蛘呓K究是活生生的人，有著完整的視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺組成的精密系統(tǒng)。當(dāng)其中某一種感覺被徹底地取代之時(shí)，就顯見著需要其它感觀的體驗(yàn)也能夠得到取代，亦或合理地遺棄，才不會(huì)造成巨大的生疏和不適感。

　　然而，現(xiàn)階段的VR體驗(yàn)開發(fā)者們，卻往往采用鍵盤，鼠標(biāo)，搖桿，轉(zhuǎn)眼珠，敲頭盔，打手勢(shì)，以及各式各樣奇怪的控制器……諸如此類的種種交互手段，來配合一個(gè)視覺被完全替換的游戲者的動(dòng)作和肢體感受。

　　而正常人類在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中顯然不會(huì)采用這樣的方式來進(jìn)行交流，人們更習(xí)慣的方式是：行走，站立，握手，對(duì)話，直視對(duì)方的眼睛，揣摩嘴角的微笑，揮拳，舉槍，奔跑，跳躍，感受呼吸與痛苦，舔舐硝煙的苦澀。

　　而這些并不是VR眼鏡這單一的顯示設(shè)備，以及簡(jiǎn)單機(jī)械運(yùn)動(dòng)的外設(shè)能夠帶給我們的。

　　盡管行業(yè)的前行者們不斷創(chuàng)造出新的概念與思路：例如可以敲擊和觸摸的頭盔，掛在手臂上的感應(yīng)環(huán)與體感攝像機(jī)，以及語音、隔空手勢(shì)、面部識(shí)別等等，但它們畢竟是一種需要重新理解、學(xué)習(xí)和適應(yīng)的交互輸入工具，亦或存在著不可完全克服的算法本質(zhì)，無法立即適用于每一位游戲者。

　　而對(duì)于普通的家庭娛樂參與者而言，如果眼睛正置于虛擬環(huán)境當(dāng)中，就被迫換一種新的交互方式來適應(yīng)環(huán)境本身，進(jìn)而產(chǎn)生巨大且對(duì)于普通人來說難以理解的學(xué)習(xí)成本，那么就不會(huì)給一般消費(fèi)者帶來任何喜悅和沉浸體驗(yàn)。畢竟這不是特種兵的訓(xùn)練，也不是科學(xué)研究，不能奢求參與者的極佳素質(zhì)與使命感，而沒有沉浸式的體驗(yàn)，對(duì)于普通觀眾來說也只是曇花一現(xiàn)的打鬧游戲，談何推廣?又談何普及呢?

　　沒錯(cuò)，VR的娛樂體驗(yàn)不同于以往任何一種看似新型的游戲方式或者外設(shè)，它不止于當(dāng)年Wii對(duì)交互設(shè)備的維度和物理屬性的多樣化，也不止于Kinect對(duì)于虛擬游戲場(chǎng)景中真實(shí)深度信息的補(bǔ)充。它的交互流程更需要貼合人類真實(shí)的行為方式。

　　例如，捕捉游戲者的全身動(dòng)作并且傳遞給VR應(yīng)用程序;然后獲取玩家在實(shí)際場(chǎng)地中的位置和精確的運(yùn)動(dòng)軌跡，反饋給虛擬場(chǎng)景;之后還要實(shí)現(xiàn)玩家與場(chǎng)景中其它人或者物體的交流：比如玩家伸手觸碰到了虛擬世界中的一面墻，被一團(tuán)灼熱的火球直擊面門，或者與虛擬社交游戲中的另一個(gè)游戲者深情擁抱。她的體態(tài)，她的觸感，她的溫度，她的笑靨如花。

　　假設(shè)一下，如果你靠近了虛擬世界的墻，手指亂擺卻空無一物;又或者你在一篇遼闊無極的大草原上盡情馳騁，卻一頭撞到了狹小客廳里那個(gè)價(jià)錢貴的離譜的4K電視機(jī)，你會(huì)因此感覺到任何的震撼力嗎?取而代之的，也許只是慌慌張張摘下眼鏡之后的驚惶和痛心才對(duì)。幸好我們還有魍魎之匣，還有一個(gè)大雞蛋可以承載理想，以及遮蔽因?yàn)榛镜慕换シ绞饺笔Ф鴰淼木薮蟮牟徽鎸?shí)感。

　　這正是如今正熱的滾燙的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的最大病根，只是被桎梏在一個(gè)小小座位上，從粗糙，延遲和鋸齒感十足的眼前感受到的有限場(chǎng)景，談何VR?

　　交互體驗(yàn)矛盾論

　　上面提到的問題，也并非全無解決之道。

　　首先是動(dòng)作捕捉，Opti Track的光學(xué)動(dòng)捕設(shè)備在影視行業(yè)已經(jīng)火了好多年了，穿上滿是marker點(diǎn)的動(dòng)捕服，在密密麻麻的攝像機(jī)注視下，從全身到手指到面部表情都可以絕無遺漏地捕獲下來，把你活生生從一個(gè)人變成《猿族崛起》里的一頭巨猿，這樣的體驗(yàn)令人興奮，然而動(dòng)輒百萬的價(jià)格也令人膽寒。

　　并且就算哪天光學(xué)動(dòng)捕大發(fā)慈悲地平價(jià)了，那漫天遍野的鏡頭注視著一個(gè)穿著黑色緊身光點(diǎn)服的你……恐怕不會(huì)有多少人在這個(gè)時(shí)候還有心情慢條斯理地繼續(xù)自己的VR游戲，這挑戰(zhàn)性恐怕比在色情影片的拍攝現(xiàn)場(chǎng)，在導(dǎo)演制片攝像劇務(wù)化妝助理以及三四十號(hào)群眾演員的注目下，寬衣解帶地盡情表演難度更大吧。

　　不要擔(dān)心，慣性動(dòng)捕前來救駕。

　　拋開老牌廠商Xsens不談，單看這兩年國產(chǎn)的后起之秀Noitom，其價(jià)格、體積和平價(jià)化的發(fā)展策略都足以讓整個(gè)VR行業(yè)心里如小鹿亂撞了。只要簡(jiǎn)單地固定好麻將牌大小的動(dòng)捕元件，再配合簡(jiǎn)單的三步標(biāo)定過程，沒有絆腳的電線，沒有蠢萌的裝備，沒有可怖的圍觀相機(jī)，游戲者的一舉一動(dòng)自然而然地被轉(zhuǎn)換為BVH動(dòng)作數(shù)據(jù)輸出，進(jìn)而在VR實(shí)時(shí)引擎當(dāng)中綁定給游戲角色。

　　這樣的處理過程之后，游戲者要在場(chǎng)景里看到自己的手臂亂擺，執(zhí)槍舞刀都不再是難事，而其他人的動(dòng)作自然也會(huì)通過服務(wù)器的統(tǒng)一處理和分發(fā)，映入眼簾，更真實(shí)的VR體驗(yàn)，并非天方夜譚。

　　然而噩夢(mèng)并未散去，也許反而愈發(fā)真實(shí)……

　　慣性動(dòng)捕的最大問題來自于漂移，因?yàn)槭峭ㄟ^六軸傳感器的積分和二次積分來計(jì)算角度與位移值，所以并不存在絕對(duì)的世界參考點(diǎn)，傳感器產(chǎn)生的誤差雖小但是無法得到補(bǔ)償。

　　就這樣不斷積累的結(jié)果就是讓角色與原本的位置和姿態(tài)漸行漸遠(yuǎn)，甚至可能飄在天上不能自拔，而這種無法得到修正，只能通過一個(gè)愚蠢的“回零位”按鈕來重置的體驗(yàn)(沒錯(cuò)，這個(gè)回零位按鈕也正是現(xiàn)在各種炫感槍的常見做法)，顯然徹底破壞了我們剛剛構(gòu)筑起來的虛幻感。

　　并且因?yàn)闊o法確定初始位置，無論Oculus眼鏡還是慣性動(dòng)捕設(shè)備，都需要玩家有一個(gè)預(yù)先標(biāo)定姿態(tài)的過程，即游戲者擺出一種或者幾種系統(tǒng)預(yù)設(shè)好的姿勢(shì)，來幫助系統(tǒng)確定零件的初始狀態(tài)。

　　這對(duì)于一個(gè)沒有足夠經(jīng)驗(yàn)的游戲者來說無疑是噩夢(mèng)，當(dāng)然把自己固定在蛋殼之中的體驗(yàn)不在此列。

　　除此之外，電池管理的問題，穿戴復(fù)雜的問題，手指和面部識(shí)別的問題，跳躍和反復(fù)蹲起時(shí)抖動(dòng)或不準(zhǔn)的問題，金屬底板和磁場(chǎng)環(huán)境下數(shù)據(jù)干擾的問題，無線傳輸在復(fù)雜環(huán)境下信道的問題，這些都是現(xiàn)在的慣性動(dòng)捕設(shè)備廠商鎖不得不面臨的一道道屏障，在徹底解決這堆積如山的難題之前，我們也許很難看到一個(gè)能夠真正面向消費(fèi)者級(jí)別的產(chǎn)品誕生，現(xiàn)階段，也許只有被冠以專家名號(hào)的人能夠駕馭它們。

　　再說說精確的虛擬空間定位方法與運(yùn)動(dòng)軌跡測(cè)量。

　　差分GPS應(yīng)該是測(cè)繪行業(yè)里非常通用的定位方案，在場(chǎng)地里預(yù)先建立好足夠多的基站和誤差補(bǔ)償站，然后身背一個(gè)手機(jī)大小的接收器，就可以把你的位置精確到毫米級(jí)別。不過，足夠多的意思，基本上也就是你得大張旗鼓在院子里擺開龍門陣的意思，那就不要怪小區(qū)大媽和懷孕的鄰居們扯起橫幅來圍觀罵街了。

　　那就用CV的做法，比如澳洲的Zero Latency，使用PS Move的攝像頭和標(biāo)記點(diǎn)來確定游戲的位置，進(jìn)而做出了世界上第一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)館。然而，他們總共在400平米不到的場(chǎng)館里用了129個(gè)PS Move，這個(gè)姑且不提，并且因此需要一個(gè)繁雜而漫長(zhǎng)的標(biāo)定過程。

　　標(biāo)定，Calibration，為的是對(duì)齊和裁切每個(gè)攝像頭的畫面以拼合成一幅完整的場(chǎng)景，當(dāng)年水晶石為上海世博會(huì)做《清明上河圖》展項(xiàng)的時(shí)候，前后對(duì)150臺(tái)投影機(jī)進(jìn)行標(biāo)定、對(duì)齊、幾何校正，邊緣融合……足足調(diào)了三個(gè)月有余。不過這樣的辛苦帶來了一個(gè)偉大的工程。

　　是的，偉大的工程——這種事如何快速地發(fā)生在每個(gè)人自己的家里?

　　所以Zero家目前只開了一個(gè)體驗(yàn)館，維護(hù)的費(fèi)用不得而知，但是也許可以靜觀他們?cè)匍_第二個(gè)館的時(shí)間，以及是否能有足夠的收入維持運(yùn)營和投資者的決心。至于讓這種定位方式普及開來的難度，恐怕也是不言自明了。

　　對(duì)了，還有HoloLens以及Kinfu里看似神乎其神的SLAM方法，難道不能移植過來嗎?當(dāng)然可以。事實(shí)上BIM圈子里的天寶早就先人一步把這種方法用到建筑工程管理上了，只是一個(gè)手持設(shè)備而已。

　　但是，與之前提到的慣性動(dòng)捕算法類似，SLAM畢竟也不是一個(gè)閉環(huán)的系統(tǒng)，它的計(jì)算同樣存在著不斷累積的誤差，并且場(chǎng)景的復(fù)雜度越高，這種累積帶來的影響就越明顯。

　　而對(duì)于極為突出場(chǎng)景定位要求的VR應(yīng)用，即使是一個(gè)厘米的誤差可能也是致命的失敗體驗(yàn)，比如命懸一線的你會(huì)剛好夠不到空中的繩索，又比如正深情吻向虛擬女友的嘴唇，卻吻到了正巧挑著炊餅路過的武大郎。

　　不過定位方法還有很多。比如UWB，比如超聲波，又比如在場(chǎng)館里鋪滿海量的RFID或者ZigBee……然而復(fù)雜的工程實(shí)施需求早已超越了虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用這個(gè)命題本身，需要因此整合起來的經(jīng)驗(yàn)豐富的團(tuán)隊(duì)，也早已不只是一批Unity或者Unreal引擎的使用者而已。

　　那么還有沒有其它的問題需要解決呢?

　　比如人與人之間的觸摸和氣味?可以考慮醫(yī)用硅膠，溫度傳感，或者就是4D5D6D影院的噴灑頭和芳香劑;

　　被人打了怎么辦?不妨穿上不太劣質(zhì)的力回饋背心，或者來個(gè)微電流電你一下產(chǎn)生痛感;

　　識(shí)別觸摸墻體和桌面?那就需要用3D掃描和重建的方法精確匹配現(xiàn)實(shí)場(chǎng)地與虛擬的場(chǎng)景，再配上觸摸膜和壓電薄膜來反饋觸碰信號(hào);

　　又比如怎么把右手拿的槍換到左手?也許在兩手都貼上RFID加上RSSI的識(shí)別應(yīng)該是一個(gè)可行的選擇(不過下圖的The Void暫時(shí)是由另一位工作人員把槍遞過去的……)。

　　再說軟件層面：

　　比如面部動(dòng)畫，可以接入FaceShift或者LipSync中間件來做處理;

　　角色之間的精細(xì)動(dòng)作，例如接觸和對(duì)抗，這需要引入成熟的IK庫，比如FinalIK也有EmotionFX;

　　角色的物理模擬在此時(shí)也成為了必需，比如用到Havok或者PhysX;

　　如果場(chǎng)景的更新和渲染壓力此時(shí)已經(jīng)無法達(dá)到75Hz的目標(biāo)，那么可能還要考慮從Simplygon到Umbra3D一應(yīng)俱全的LOD和遮擋查詢工具;

　　最后還有勤勤懇懇的美工負(fù)責(zé)減面，以及開發(fā)人員的日夜兼程……

　　好吧，還有什么問題是不能通過辛苦的勞動(dòng)去解決的呢?雖然這勞動(dòng)著實(shí)太過辛苦了一些。

　　那么有請(qǐng)能理解和做到上述一切事情，知道如何購買和運(yùn)用各種虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)備，成熟融合所有這些技術(shù)于一身，并最終創(chuàng)造全新交互和觀感體驗(yàn)的VR應(yīng)用團(tuán)隊(duì)出場(chǎng)!

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　　如果有這樣的團(tuán)隊(duì)的話，為什么沒見到他們出場(chǎng)。我們看到的只是頭盔廠商時(shí)不時(shí)推出的幾個(gè)寒磣案例，視頻網(wǎng)站拿來瘋狂造勢(shì)的全景直播，當(dāng)然還有Unreal救場(chǎng)用最曼妙的素材構(gòu)建一個(gè)最真實(shí)的坐著看的場(chǎng)景。

　　是的，在尚且堆積如山的技術(shù)難題面前，更多的人選擇回到了那個(gè)魍魎之匣，也許你一開始被震撼住了，你甚至被那個(gè)家喻戶曉的過山車Demo嚇尿了褲子，然而你并不會(huì)馬上為這種震撼掏錢。

　　在一個(gè)深蒙蒙模模糊糊還容易起霧的黑盒子里，你只是看到了粗糙的可以簡(jiǎn)單環(huán)視的畫面而已。這是一種新奇的感受，然而你為此需要承受各種延時(shí)造成的暈動(dòng);劣質(zhì)鏡片的強(qiáng)烈色散，非2K屏的巨大鋸齒，法線造成的動(dòng)態(tài)Aliasing，以及被迫坐在原地不動(dòng)的困惑感。

　　這不是一個(gè)可以持續(xù)20分鐘以上的游戲模式，換句話說，這就好比90年代大街上的萬花筒，看一次5毛，但是沒人會(huì)買回家天天瞅著。

　　哦，對(duì)了，90年代也是有VR頭盔的哦(下圖為96年的雜志封面)，也有過人類即將分不清虛擬與現(xiàn)實(shí)世界的論調(diào)，至于是不是說過元年二字，也許沒人記得。

　　半步地獄，咫尺天堂

　　所以，虛擬現(xiàn)實(shí)將要崛起嗎?VR的元年將要到來了嗎?

　　不知道，然而筆者只是看到它的最重要的幾個(gè)組成部分還是斷肢殘臂，站起來也許都是晃晃悠悠的，為什么就斷定只憑著一雙“奧酷拉絲”發(fā)起，而千百創(chuàng)業(yè)者造就的近視+散光+延時(shí)+鋸齒而生的飛蚊癥+過熱之后還會(huì)白內(nèi)障的慧眼，就能跑進(jìn)千家萬戶了呢?

　　何況還有因?yàn)槟切┛植赖募夹g(shù)壁壘而變得一片空白的內(nèi)容服務(wù)商，這些平臺(tái)提供者們布局之后翹首以盼的殺手級(jí)應(yīng)用，真的會(huì)如同平地一聲驚雷地飛起嗎?

　　沒關(guān)系，這些都是筆者較真和抬杠的醉話而已，因?yàn)檠坨R平臺(tái)可以主動(dòng)去對(duì)接上述的一切需求，因?yàn)闊o門檻的開發(fā)者們可以只做最基本的VR應(yīng)用，只看全景大片(前提是你得有充足的數(shù)據(jù)源)，避免過多的交互，避免網(wǎng)絡(luò)傳輸、傳統(tǒng)外設(shè)、憑空操作等一切產(chǎn)生遲滯感和反交互特性的特性。

　　比如只拿著一把裝好了各種傳感器和按鈕的大槍，戴上炫酷的VR魔鏡，宛若一尊碉堡，一樣肆無忌憚地在虛擬戰(zhàn)場(chǎng)上開無雙就好了。

　　如果這就叫VR，那么就這樣好了;如果這樣就迎來了元年，那么至少海龍和E世界的空蕩攤位都可以趕緊改成VR游戲體驗(yàn)廳，一起享受這場(chǎng)熱潮了。

　　雖然這種體驗(yàn)廳似乎已經(jīng)不少了，雖然它們看起來都是千篇一律，雖然無數(shù)看起來已經(jīng)沖在路上的先驅(qū)們，做的事情卻漸漸異曲同工。

　　然而希望終究還在。虛擬現(xiàn)實(shí)并非什么全新的概念，這些被炒得火熱的虛擬設(shè)備與內(nèi)容也并非完全應(yīng)運(yùn)而生，更多的是對(duì)之前深居于科技前沿的高閣的昂貴產(chǎn)品的一種平民化創(chuàng)新，它們的誕生與興起本身就是一種進(jìn)步。

　　而這樣的進(jìn)步到底能走多遠(yuǎn)，到底會(huì)持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間，到底是爆發(fā)與迎來全新的行業(yè)變革，還是繼續(xù)行走在“量變終將引起質(zhì)變”的漫漫路上。這也許正是行業(yè)從業(yè)者和關(guān)注者們共同譜寫的一曲長(zhǎng)歌，其中有深遠(yuǎn)的詠嘆，有短促的悲鳴，有激昂的搖滾，有自娛自樂，有魚目混珠，也有死灰復(fù)燃，但是，唯獨(dú)不會(huì)有終點(diǎn)。（文|王悅）

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