VR革命:虚拟现实必将改变生活-李庆普博士

2021-12-23

摘要:科技改变世界,VR改变生活。虚拟现实VR起源于娱乐,带来无限想象空间的同时也在各行各业砸出了不小的水花。带上VR便可身临其境的站在遥远的火星上,感受未知星球带给我们的震撼;带上VR便可足不出户也能走过千山万水,领略世界各地的异域风光;带上VR便可走进虚拟机舱,无限感知人类大脑中的科幻世界……这些听上去不可思议的事情都可以借助VR来实现。本文将通过展现VR发展现状,体验特色,生活应用三个方面来进一步解读VR到底是什么,VR将如何改变我们的生活。

关键词:虚拟现实技术,特色,应用,VR新生活

1 VR炙手可热

自从Facebook在VR的布局以野火燎原之势席卷科技圈,微软、谷歌、索尼、三星等产业巨头纷纷布局,世界各地大批VR相关创业团队不断涌现、资本市场热力追捧、发烧玩家急切关注,一时间VR大热。作为国内的第一社交平台的腾讯更是宣称VR微信版即将来临!锤子科技创始人罗永浩在与得到APP创始人罗振宇进行长达八个半小时的对谈期间,表达了自己对VR的笃定。他认为,下一代计算平台如果没有意外一定是VR,大概十年之后会成功。各行各业都争先恐后地挤进这一在5G高速运转下蓬勃发展的VR产业。

虚拟现实 (VR)通过计算机仿真系统生成一种虚拟的模拟环境,使用户沉浸到与视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等相关的多源信息融合的三维动态交互式的仿真场景中。它是一种可创建可体验虚拟世界的计算机仿真系统。早在二十世纪60年代,有“计算机图形学之父及虚拟现实之父”之称的科学家Ivan Sutherland就已经建立了世界上首个虚拟现实原型机。但是由于当时信息技术不发达、资本投入过大,VR在相当长的一段时间内不仅在消费领域毫无建树、默默无闻,在企业级市场应用场景的规模也是非常小。随着移动智能终端的普及和芯片运算能力的飞速发展,VR技术才迎来了本轮重要的发展拐点。5G高速通信技术的迅速发展更是解决了VR技术上的难题和资本上的困境。国内外VR创业热潮再次兴起、资本市场再次火热关注。

2 三大特色提升体验

2.1 展现720度全景

与3D的“视觉欺骗”不同,VR不仅能让用户完全融入到虚拟环境中,真假难分,还能通过用户的意图、举动,及时进行调整和互动。VR与3D最直观的区别就在于,VR实现了720度全景无死角,即指在水平360度的基础上,加上了垂直360度,形成立体全景720度无死角旋转的范围,能展示“天”和“地”的全景。720度全景技术是目前全球范围内迅速发展并逐步流行的一种视觉新技术。它给人们带来全新的现场即视感和交互式的感受。它可广泛应用于三维电子商务,如在线的房地产楼盘展示、虚拟旅游、虚拟教育等领域。所显示场景即为真实场景,与传统的虚拟现实相比更具真实感。通过鼠标的拖动,使普通用户操作更加简便。三维全景图像源自对真实场景的摄影捕捉,真实感比较强烈。所以制作出的720度全景展示才会非常的生动和真实。

2.2 带来更接近真实的体验

VR最大的技术要求就是沉浸感,即沉浸其中、分不清虚拟与现实的感觉,有人认为这种体验可以用“白日做梦”来形容。沉浸感越强的VR设备,体验者就越感觉自己所处的虚拟场景越真实。理想状态下,当体验者达到完全沉浸时便无法区分出当时是处于虚拟世界还是处于现实世界。完全沉浸感包括通常的视觉与听觉以及触觉、嗅觉、味觉等五感,均完全实现体验者与虚拟场景的交互。一直以来,大家都在围绕着如何让VR接近现实这一技术难关展开各项研究。首当其冲的就是关于显示效果,包括提升屏幕清晰度,改变VR头显内部结构等;其次就是更多拟人化的支持,包括眼球追踪、手势识别、体感背心、气味模拟器、跑步模拟器等等,目的就在于VR获得“真实化”的体验。

2.3 充分发挥人机的交互性

可交互性表现为通过人机界面、控制设备等实现体验者与VR场景的双向交互。目前VR交互方式主要分为以下几种:“动作捕捉”、“触觉反馈”、“眼球追踪”、“手势跟踪”、“方向追踪”、“语音交互”、“传感器”、“一个真实场地”。带上VR手套能在虚拟场景中看到自己的手,VR场景跟随头部视角移动所变换,穿上VR护具能实现虚拟场景中的触觉反馈,比如在你玩射击游戏时能体会到实弹射击、被击中等非常真实的体感。未来随着动作捕捉、眼球追踪、各类传感器技术的逐步完善,预计会逐渐推出越来越多的消费级产品。虚拟现实VR是一场交互方式的新革命,人们正在实现由界面到空间的交互方式变迁。未来多通道的交互将会是VR时代的主流交互形态。

3 VR带来全新生活模式

VR提供了一个提高需求侧和供给侧效率的契机,通过虚拟完美体验空间的终端入口将用户卷入后,可带来需求(用户)、供给(各类资源,信息流、服务流、资金流等)的零距离接触。随着5G高速通信技术的发展,各行各业开始涌入VR这一新兴产业,不知不觉间影响着生活的方方面面。

3.1  VR+娱乐

VR起源于娱乐,兴起于娱乐,最先走进普通人视野的还是娱乐。自从VR热潮凸起,世界各地涌现了一大批VR虚拟现实娱乐社交品牌。体验者可以背上背包,头戴头盔,手握感应装置在虚拟的世界开始新的挑战。游戏主题多以剧情、密逃、灵异类居多。但是无论是线下体验还是线上游戏,VR营造出的世界再奇妙也只有体验者自己能看到,而这种“身临其境”感又无法通过录屏向外界展示。在如今靠社交平台做裂变传播的大势下,无法突破这层短板的VR仍只能靠最原始的“口头安利”。从产品角度来看,VR游戏与传统游戏的设计逻辑截然不同,包括UI在内都要重新思考设计。而且开发者还需要考虑,在沉浸式的自由视角下要如何干预玩家推动剧情的发展等问题。但囿于资金不足、人手匮乏等各方面原因,不少公司会选择VR与PC双模式并行。伴随着疫情后线下娱乐回温甚至爆发式增长,VR这轮能否真爆发,不好妄下定论。但客观来看,疫情全球化和长期化确实为沉浸式体验带来了发展机会。

3.2  VR+教育

随着近期VR技术的快速发展,VR教育打破了传统教学呆板、单一的教学方式。学生在教室内,只需要戴上VR虚拟现实设备,加上相关场景,就可以轻轻松松实现课程教学,完全代替了传统的老师口述加粉笔板书的方式。再加上对VR教学软件的兴趣和穿戴设备的限制让学生们的注意力高度集中,这个学习方式可以说是很有效率的。而且在传统的教学中,部分场景有可能是教师无法用语言来描述的。若这些场景能够展示出来,效果肯定要比语言好,就好比让学生直接看到古诗词中描绘的意境,要比老师语言描述的更加生动直观。

VR技术还可以将实验器材进行模拟还原,让原本昂贵的器材可以随手可取,有效地降低了成本。而且在虚拟场景中,学生不必担心有毒物质,也不必担心因失误操作带来的危险。

3.3  VR+旅游

VR的无限空间的构想给旅游业带来了很大的突破。首先虚拟旅游扩大了旅游景点的影响力。基于真实场景拍摄的全景图像,通过WEB3D开发和VR虚拟现实技术搭建真实的旅游景观,搭配动画和语音进行文化解说。观看者可以自由选择游览内容和游览路线进行交互体验,跨越时间、地域的限制,从省内到省外、从国内到国外,充分扩大了文化传播的广度。其次修复名胜古迹,重现旅游景观。广州华锐互动自主研发的《梦回圆明园》,真实再现了圆明园繁华时的场景全貌,解决了古建筑遗址复原的难题,提升了古建筑文明的深度。再者进行旅游规划。VR虚拟现实技术的构想性和空间性可以对旅游景点进行合理的规划,通过系统建模生成相应的虚拟现实系统,然后人机交互进入虚拟场景来体验判断规划方案的优劣,并且可以反复修改和辅助最终方案的指定实行,加快开发周期和减少设计成本。最后便是更好地保护文化遗产和生态环境。借助多媒体和AR增强现实技术对中国的古代文化遗产进行数字化展示和有效保护,游客可以零距离细细观赏文物,而不造成任何损害。文物保护难度大、易受灾害的问题得到解决,可以更长久地保存这些珍贵的文化遗产。

3.4  VR+医疗

VR+治疗最被看好的应用方式就是医疗培训。完全浸入式的3D手术模拟能够帮助训练年轻医生,让其以操作者的视角观看学习手术,最大程度地接近实际操作场景,增强学习效果,对于更精密的手术学习有较大的帮助。心理医生发现VR除了能带来超刺激的恐怖游戏体验还能带来其他愉快的体验,反过来利用VR技术来治疗心理疾病。现在医学生应用比较广泛的还有VR技术下的人体解剖试验模拟、VR直播手术、视力矫正、疼痛管理、病人教育、转换性障碍治疗、戒烟等。VR与医疗行业的结合正在渐渐展开,并且或将成为未来医疗行业的主要技术手段。

3. 5  VR+社交

随着VR热潮的爆发,Facebook以20亿美元收购虚拟现实设备制造商 Oculus,成为第一个VR社交平台。国内腾讯也宣称会推出微信VR版,很多VR社交平台相继出现为体验者开启了全新的世界。在Facebook Spaces中,用户可以利用自己的账号头像设计自己在VR里的虚拟形象,选择不同的发型、脸型、五官等。在设置好自己的虚拟形象后,用户就可以以全新的身份体验Facebook Spaces里面各种奇妙的功能了。

3.6  VR+电商

传统电商平台对商品信息表达有限,看得见却摸不着,这是电商平台与实体店之间最明显的差距。而借助VR/AR技术,未来的电商平台不仅可以呈现商品真实外形,还可以实现部分交互。这是VR/AR技术对传统电商的价值所在,它可以从某种程度上改变“看得见摸不着”的尴尬。以京东为例,通过引入VR/AR技术,用户在使用京东APP购物时能够获取比以往更为直观的购物体验。而京东目前在AR试妆、3D商详、AR实景购、VR全景店铺等方面,都已经将技术转化为实际落地的产品。并且在美妆、3C家电、家居等领域全面铺设了VR/AR技术相关产品。

3.7  VR+军事

近年来VR技术的在各行业的应用逐渐成熟,尤其在军事和国防建设中发挥了很大的作用。1、节省开支,减少损耗,经济安全。利用VR技术可以让士兵在虚拟场景中进行体验,除了节省开支,还会减少设备的损耗。而且在虚拟战场中进行培训不会因为失误而受伤,要相对安全一些。2、提高训练效率,增强作战力。利用VR军事仿真演练系统可以将无限的虚拟场景送到士兵眼前,解决了空间和设备有限的难题。可以让多个士兵同时佩戴VR设备并互不影响的进行同一科目的训练,也可以反复训练自己不熟练的地方,从而提高训练效率,增强作战力。3、各种战争环境任意切换。VR能够模拟多种战争环境以及几千种战场突发状况,受训者可以通过相关的VR设备选择相应的战术动作,体验不同的作战效果。这种体验跟参加实战没有什么区别,并且在一定程度上锻炼和提高了反应能力和心理承受力。4、为演习提供新思路。利用VR技术进行军事演习训练,可以以较小代价,较短时间内实施大规模战区、战略级演习,并通过多种演习方案发现、解决实战中可能出现的问题。指挥员还可以实时观察双方兵力部署和战场情况,以便判断敌情,作出正确判断,也为演习提供了新思路。

3.8  VR+工业

“VR技术是工业4.0的主要支撑技术之一,是现代制造业产品创新设计的先进手段。”南京理工大学教授陈钱说。他认为,将VR应用于工程设计,可以有效解决复杂系统结构的高危、高成本等难题。例如,设计师可把产品以模型形式通过VR技术进行测试并收集市场反馈,从而减少产品开发时间,降低开发成本。在南京理工大学工程训练中心,一个长九米、高三米的超大屏幕颇为显眼。学生们只需戴上VR头盔,一个逼真、立体的发动机就会呈现在他们的眼前。如果要了解发动机的内部结构,只需动动手中的交互手柄,就可以对发动机进行拆解,内部的每一个零件结构都会异常清晰地呈现在大家眼前。同时,每个结构都可以放大也可以缩小,甚至可以进行全方位的观看。再比如坤天自动化,将其运用到零件拆装,还在ITS系统的基础上,配合VR外设,让培训更加的生动和直观。

4 结束语

业内很多人士认为,VR不仅仅是一个硬件、一个产品、一个领域,它将会是一个颠覆时代的产物。VR带来的将是一个时代的更迭,在工业化后期财富过剩、能源开始枯竭之际,或将开启一个新的商业时代。从科技发展的规律来看,技术市场的发展周期一般需要经过五个阶段,即萌芽期、发展期、低谷期、复苏期以及成熟期,大部分新的技术从概念到普及,都会有一条跌宕起伏的路程要走。VR技术发展至今,真实的沉浸式体验感是VR设备最受人关注和喜爱的。如今5G来临,VR将再次掀起一阵浪潮,为我们带来更深入、更刺激的体验。VR正在试图打造一个全新的虚拟现实的有趣世界,未来或将改变我们的生活方式。VR,值得我们期待。

 

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