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畅想虚拟现实:除游戏,创业者还可在哪淘金?

2014年11月19 14:36 来源:曼恒数字

虚拟现实、全息电影、游戏头盔,听到这些词,大家是不是以为穿越到了未来呢?那你可就小瞧现在的科技水平啦!从游戏到医疗到教育到影视,虚拟现实技术来得这么迅猛,你HOLD住么?

虚拟现实这个概念早在上世纪90年代就已经受到人们的广泛关注,可惜最终成果,却只是一堆未完成的“雾件(Vaporware)”。然而Oculus几乎凭借一己之力掀起了虚拟现实的第二轮高潮——在2012年的“电子娱乐博览会”上首次展出了一款专为电子游戏设计的Oculus Rift头戴式显示器。选择与游戏行业合作这一点,并不让人意外,毕竟游戏行业一直渴望藉由虚拟现实技术获得划时代的进展,乘着第二轮虚拟现实热潮的东风,游戏行业也确实获得了人们更多的关注,赢得了更多的投资。

虚拟现实技术在医疗领域的应用

正像Rift被Oculus称为是“智能手机大战中渔翁得利”的结果一样,游戏行业对虚拟现实技术的推动也让其他许多行业从中收益。全球的创新者都在挖掘拓展头戴式显示器的用途,包括在心理治疗、特殊教育、太空探索、虚拟豪车试驾、虚拟旅行甚至是全息电影等领域。所以说,大多数人只知道游戏行业若能搭载上虚拟现实技术,必将创造许多收益,但从长远看来,虚拟现实技术并不局限于游戏行业。

今年早些时候,Facebook创始人马克·扎克伯格(Mark Zuckerberg)宣布将斥资20亿美元收购Oculus时说道:“尽管初期虚拟现实技术的应用还局限在游戏行业,但随着该技术的发展,其他一些行业也开始了针对虚拟现实技术的试验。”这其中有些行业甚至早在数十年前就开始了相关试验,上世纪90年代虚拟现实刚刚登上历史舞台,就有人开始试图将该技术应用到科研和医疗领域。

斯基普·里佐博士(Dr. Skip Rizzo)(右)正在使用虚拟现实沉浸疗法,监测创伤后应激障碍患者的治疗情况
南加州大学创新技术研究所的艾伯特•里佐博士(Dr. Albert Rizzo)回忆说,上世纪90年代,他帮助一位脑损伤患者进行康复治疗,患者很难保持激情配合治疗,但玩起掌上游戏俄罗斯方块的时候,却能一直全神贯注,由此他获得灵感,开始研究数字治疗方案。接下来的数年时间里,Rizzo与计算机科学领域的同事们合作研究,试图弄清楚虚拟现实下进行的模拟训练能否映射到三次元,对真实世界产生作用。为了探索这个问题,Rizzo花费了将近二十年,最终证明答案是肯定的。

Rizzo当年采用的虚拟现实技术不仅价格昂贵,信服力也不够。根据他的回忆,他的第一套虚拟现实系统Immersadesk 3D投影系统价格高达12.5万美元,第一套头戴式显示器当时售价1万美元,屏幕分辨率还只有640*480,同时还需要价格昂贵的SGI工作站来进行比较粗糙的头部动作跟踪以及高仿真的3D建模。

让人惊讶的是,即便是早期针对虚拟现实的尝试也证明这项技术完全可以为那些创伤后应激障碍(PTSD)等患者提供一个“真实”的治疗环境,Rizzo曾在1998年通过虚拟现实技术模拟出一个越南战争现场,植物啊、直升机啊等等标志物模拟得都相当粗略,当那个越南老兵从这个现场中走过一遭之后,他问:“比尔,你看到了什么?”,然后对方回答说:“我看到了稻田、丛林里的越南大兵还有一头水牛。”他看到的那些东西其实并不是模拟出来的,他们用自己的记忆填补了这些空白,然后感觉模拟现场就像真实场景一样。

即便科技发展到现在,模拟场景的虚拟疗法在真实度上也难以与真实世界中的沉浸疗法相媲美,但至少在治疗普通恐惧症和深度焦虑症方面,虚拟沉浸疗法确确实实是有效的。虚拟现实疗法公司Virtually Better的临床心理学家和培训主任马拉特•萨诺夫(Marat Zanov)指出,数百例临床研究显示,虚拟疗法在效果上完全不亚于现实疗法。

大多数人对于虚拟现实的认知,仅仅停留在五感中的视觉、听觉两个感官上,但在医疗领域,研究人员多年来一直利用其他感官。

Virtually Better的临床医生将一种叫做“触觉震动台(vibrotactile platform)”的设备,使用到模拟环境中。这个平台的振动可以用在飞行模拟中,模拟喷射发动机的轰鸣,或是暴风雨中房子摇摇欲坠的感觉。“那些经历过真实龙卷风的人告诉我们,模拟环境中的触觉听觉简直太逼真了。”Zanov说道:“他们看着头盔显示器里显示的场景,听着那些模拟的声音,会惊叹说他们就好像回到了曾经历的飓风中。”

Virtually Better还在使用一种嗅觉机器“通过选择需要的气味”把患者带入创伤事件的记忆中。这些味道种类繁多,从车祸现场汽油燃烧的味道,到中东市场的香料气味,在戒除酒瘾烟瘾的模拟场景中,还能是烟酒的味道。

Zanov对此表示,模拟场景中,提供的感觉输入越多,就越有效。我们还从第六感下手。我们让患者沉浸在这个虚拟环境中,所有这些“虚拟”都是把患者重新置于引起他们恐慌的环境中去,以便我们更好地了解他们的情绪,这是治疗的关键。”

虚拟现实疗法较之现实中的情景暴露疗法通常更加方便和(或)低成本。“想想我们那些创伤后应激障碍的退伍军人,”Zanov说:“我们不可能真的把他们带回阿富汗或者伊拉克的交火现场。在过去,我们会让这些老兵通过想象,在脑海中唤回创伤事件的记忆,感觉好像又回到了当时。这个手法很棒,但对心理治疗师要求太高,需要花费太多时间和努力,并且有些病人就是缺乏想象力。但是通过虚拟现实技术,我们能让他们更快地进入到更逼真的场景中去。”

Zanov还指出,针对某些病症,虚拟现实技术还能够有效节约治疗成本,比如飞行恐惧症。在以前,使用情景暴露疗法的病人可能需要购买两人份的往返机票——一张给病人,另一张给医生。这样昂贵的飞行体验,或许要反复上5-10次,“但如果是使用虚拟环境,昂贵的机票钱果断可以省掉了。”


经过几十年的研究,研究人员已经证明了虚拟沉浸疗法的临床价值,与此同时,虚拟现实技术的新一波热潮则把这一概念从学术研究领域推广到实用领域,更好地服务于广大医患。

“现在的形势是,我们降低了成本,让普通治疗师也可以负担得起,”Virtually Better的首席执行官迈克尔·雅各布森(Michael Jacobson)说:“直到去年为止,它更多的是一种研究工具,而不是临床实操工具。它不方便,也不好用,并且相当烧钱。不过刚刚提到的Oculus改变了这一现状,让这一技术的实用性获得突破,而价格则走下神坛。现在我们看到越来越多的行业和个人开始对虚拟现实技术进行探索,过去人们只是在研究它,现在人们开始使用它。”

里佐也认为,随着以Oculus Rift为首的各色物美价廉的头戴式显示器的普及,在科技水平上,虚拟现实疗法已经具备了从理论到实战的可行性。里佐回忆说2004年他曾试图在注意力缺失症的治疗中采用虚拟现实疗法,“但是当时那些心理学专家对此并不看好,他们认为这种疗法过于复杂,不具备实际操作性,最主要的是他们根本不了解这项疗法,并且不愿支付2000美元的费用。”

然而现如今Rizzo在心理学大会上提到类似的虚拟现实疗法时,情况却发生了180度大转折。他说道:“我不必再把一半的演讲时间花费在科普什么是虚拟现实技术,去说服人们这并不是科幻小说中才会出现的技术。现在许多人们都已经开始了解这项技术,我完全可以单刀直入。”

虚拟现实技术在教学领域的应用


马修•马兰可辛的一个学生正在通过Oculus Rift头戴式显示器玩《Titans of Space》游戏,他伸出双手向前探索着

欧内斯特·克莱因(Ernest Cline)在小说《Ready Player One(玩家1号)》中描述了一个反乌托邦的未来世界,这里的儿童教育几乎完全发生在虚拟环境中,通过头戴式显示器将激光投影出的场景呈现在学生面前。我们距离这种完全虚拟化的课堂还有相当长的一段距离,但目前还是有一些教育工作者已经在虚拟教学上迈出了第一步。

澳大利亚维多利亚州杰克逊学院信息通信技术协调员马修•马兰可辛(Mathieu Marunczyn)就奋斗在这一项目的最前沿。他经常会使用平板和微软的Kinect等电脑设备来帮助那些有特殊需要的学生。去年马兰可辛在澳大利亚墨尔本参加了“PAX游戏展”,那是他第一次体验Oculus Rift,他意识到这是一款非常棒的工具,能够提升他的那些特殊学生的情感投入水平。这些学生大多是视觉型学习者,对标准的教室环境通常很难适应。

他说道:“对于那些有感觉处理障碍症状的学生们来说,传统的学校环境会给他们带来极大的心理压力,而虚拟现实技术却能够为他们营造一个相对安全安静的学习环境。”

马兰可辛经常让这些学生们成对戴上Oculus Rift,然后让他们直接去玩一些像《Titans of Space》和《BlueMarble》之类的虚拟游戏,在游戏里他们需要和搭档进行对话和交易。在Oculus Rift的帮助下,我们能够通过游戏将团队合作技巧教授给特殊儿童,而这在传统教学中很难实现。马兰可辛说道:“他们只需要点击按钮就可以了,没有面对面的冲突,也无需面对面交谈,这能够在一定程度上减轻他们的社交压力。哪怕仅仅是在虚拟环境中进行合作,对这些孩子来说也已经很棒了。”

尽管有些人担心这些头戴式显示器会造成学生环境的孤立,甚至引发反社会的问题,但马兰可辛发现虚拟现实实际上已经成为他的学生们提升社交能力的一大利器。“他们不只是在玩游戏,他们会在游戏中交谈,通过这个设备相互交流,他们希望周围的每个人都能知道他们在做什么,哪怕他们自己事实上对别人的事情压根不感兴趣。”

“只要他们肯说话,肯交流,这就已经比任何事情都重要了,”马兰可辛补充道:“尤其是刚开始几次,学生们在虚拟世界的新环境里迷路的时候,他们开始好奇,兴趣也调动了起来。在我们的教学环境中,语言技巧和社交是最为重要的。一些家长多次对我表达感谢,说:“我儿子回家之后告诉我说在你们的课堂上去太空玩了一圈,这简直太不可思议了!’”

在过去的一年中,马兰可辛已经成为课堂虚拟现实技术忠诚的传教士,他甚至表示正在考虑劝服Oculus来让他充当游说者,将这个创意卖给不同的学校。正是因为如此,他将自己的三台Oculus Rift设备借给了附近的老师,希望他们能够给学生带来震撼的体验。

不过在短期内,马兰可辛比较担心虚拟现实技术在课堂上的应用会因为缺乏优质的教学软件而受到阻碍。他说:“目前很多学校的技术负责人都不太看好虚拟课堂,因为教学软件不到位,技术相关设备的销量也一直上不去。因为这些条件的制约,虚拟现实技术是否适用于课堂教学这一点很难证明。”

“我觉得问题在于Oculus Rift之类的虚拟设备仍然以游戏和电影为主,”马兰可辛继续说道:“这本身其实没什么问题,毕竟这一直是盈利的最佳途径,但是如果有公司乐意把目光投向教育领域,我想一定可以获得巨大成功的,毕竟还是有很多学校愿意引进先进技术的。”

马兰可辛预测称,在未来几年内,教育团队将会越来越重视虚拟现实技术在教学中的作用,教学软件也将跟上虚拟现实技术的需要。一旦万事俱备,整个教育行业将会为之一新——学生们可以来一场说到就到的世界旅行,从史密森尼博物馆到卢浮宫,一切皆有可能。还能够通过虚拟地球仪看到各色各样的地表变迁,甚至还能让学生在数学课上扮演助手。

“比如在教授面积和体积时……好吧,按照现在的技术,你可以在黑板上画一个,也可以投射一个3D图像。不过在虚拟现实课堂上,你却可以真真正正地走近它,观摩它,从任何的角度。这时候你就可以告诉自己:‘啊,这儿是平面,这儿有个角,原来是这样构成的啊。’这样孩子们就可以知其然又知其所以然,真正形象生动地懂得那些艰涩的数学公式。

游戏技术如何运用到太空探索

美国宇航局的喷气推进实验室(JPL)已经证明3D虚拟现实视图有助于增强人们对空间关系的理解。JPL曾将火星探测器所获得的关于火星表面的数据转换成虚拟模型,人们戴上头戴式显示器就能自由漫步火星了,这种实用的新方式激起了公众对太空探索的兴趣。当然,JPL表示虚拟现实技术同时大大提升了科研人员的工作效率。

JPL任务操作创新经理杰夫·诺里斯(Jeff Norris)介绍说:“我们实验室和‘好奇号’以及‘机遇号’火星探测器团队进行了合作实验,发现科学家们佩戴头戴式显示器的时候往往能够绘制出更加准确的火星表面地图,完爆利用正常2D工具绘制的地图。”

诺里斯认为,地图绘制能力的提高主要得益于本体感觉——当佩戴者转动头部时,显示的虚拟图像同样能够发生改变——以及头戴式显示器所呈现出的3D立体图像。这些因素对于JPL的下一个虚拟现实项目来说也非常重要,该项目旨在帮助用户通过虚拟现实界面轻松自如地操纵机械手臂。

JPL在相关视频中曾提到,一个Kinect体感设备会对用户的胳膊和身体的进行动作追踪,用户会在头戴式显示器上看到机械手臂的虚拟投影,感觉这个手臂就是自己的胳膊。这个逼真的机械手臂会对用户的动作进行追踪,然后将对应的虚拟图像重新投影到用户的显示器上,完成精准的远程操控。(不幸的是,由于延迟难以避免,操控距离还是受到一定限制的,要想在地球上对远在近地轨道的机器人进行操控,还是相当艰难的。)

“这个项目的创意是这样的,如果你想远程控制机械手臂,动动自己的手臂就可以了,”诺里斯说道:“我们使用虚拟现实技术让你感觉机械手臂就是你自己手臂的延伸,或者就是你身体的一部分。通过调整头部动作,你可以轻松完成视野的变化,使得操控更加随心所欲。”

除了控制机器人之外,JPL还希望虚拟现实技术能够让宇航员“看到”自己所在的飞船,这一点上,目前空间站和航天飞机的设计并不允许。但是通过头戴式显示器,宇航员可以从正常状态下根本无法看到的角度和位置获得飞船和周边物体的模拟图像。诺里斯介绍说:“我们在飞船上设计了窗户,这样人们就可以像与空间站对接时候一样看到周边的景象,但是虚拟现实技术通过这个窗口所提供的图像是你想要看到的,你可以看到很多原本看不到的东西,不受工程技术限制。”


虚拟现实给电影行业插上了翅膀

当然,虚拟现实技术也不仅仅运用在这些教育医疗这些领域,致力于开发下一代沉浸式视频应用的初创公司Condition One就希望通过Oculus Rift进行一种全新的摄制,他们的首部电影《零点》(Zero Point)已经在10月28日播出,这部电影使用了一个重约70磅(约合32公斤)的设备,搭载4部Red Epic的3D摄影机,这台机器投影破5K、能够以每秒60帧的精确度拍摄3D全景视频,这些视频无缝拼接起来之后,观众只要转动脖子,就能够360度无死角地看到电影画面。

今年早些时候,笔者曾在一场电子娱乐展上看到过这部电影的Demo,当画面如潮水缓缓涌来的时候,虽然身处嘈杂的大厅,却有一种幽闭的恐惧感油然而起。“我们试图创造一种身临其境的感觉,剧中人就好像和观众处于同一空间,”Condition One的CEO、《零点》的导演丹方•丹尼斯(Danfung Dennis)说道:“你可能想要离开,电影里的人有时候明明在看摄像机,你却感觉他们在看着你,但你无法挣脱这种感觉,在虚拟现实世界之中他们与你同在。”

利用虚拟现实技术拍摄电影还意味着需要丢掉许多传统拍摄手法,“所有原先的基本拍摄制作原则都不再适用,”丹尼斯说道:“作为一名电影摄影师,多年来我已经习惯了盯着取景框,把图像和故事放进这个框里,但是现在我们导演摄影师同样在这个框里,我们还希望把观众也放到故事之中。”

“传统影视制作中,前期拍摄的画面都会经过精细的剪辑处理才会放出,”丹尼斯继续说道:“但是我们所拍摄的电影为观众呈现的是未经修饰的全景体验,让观众自己选择感兴趣的地方看。”在《零点》的一个早期场景中,我只顾盯着一个在海军陆战队训练中被击倒的士兵,直到他拼命用手指着一个角落,声嘶力竭地喊叫着警告战友不要走那条路,我才转过头看向他所指的方向,正好看到他的战友的脖子被模拟子弹击中的场景。

丹尼斯介绍说,在这种类型的虚拟现实电影中,视觉和听觉这两大线索对于保持观众的注意力来说非常重要,在类似《到家》(Gone Home)这些虚拟现实电影的拍摄过程中,电影制片人们都能学到许多东西。“一个传统的电影制片人脑子里固有的那些设定是不适用于虚拟现实拍摄的,”丹尼斯说道:“但是我却对虚拟现实这个新媒体有着浓厚的兴趣,所以我们要放弃上帝视角,不要妄图主宰剧情,而是打造一种全新的观影体验,突出剧情和场景的震撼性,并且能让观众参与到故事里,好像他们就是剧中人。”

虚拟现实技术在广告推广领域的应用

除了学术机构、政府部门和艺术家们在积极探索虚拟现实技术外,许多企业也开始尝试利用这项技术提升自己的品牌价值。

以汽车品牌雷克萨斯(Lexus)为例,该公司就利用Oculus Rift为其即将推出的RC-F豪华轿车提供“虚拟试驾”。雷克萨斯营销经理威尔•尼克拉斯(Will Nicklas)表示,由于库存的RC-F原型车较少,无法满足消费者旺盛的试驾需求,所以公司决定通过装配虚拟现实模拟器让更多的人得以拥有试驾体验。

经过8周紧锣密鼓的研发(仅仅是模拟器研发时间,不包括配套的DK2设备研发时间),RC-F的虚拟试驾模拟器正式投入使用,你可以到特定的车展或门店去进行体验。体验者坐在真正的RC-F转向柱的后面,佩戴上Oculus Rift DK2头戴式显示器,这样就可以在虚拟的富士赛道上体验风驰电掣的快感了。

这个试驾体验难以达到和游戏《极限竞速》(Forza Motorsport)一样的效果,尼可拉斯表示,这种模拟更多的是让试驾者体验身在车内的感觉。“毕竟我们还是有几辆原型车供人们真正试驾的,所以模拟试驾主要是供更多的人感受车辆的驾驶感受和工艺细节。”尼可拉斯说道:“这个模拟器允许试驾者在紧握方向盘或踩下油门时与汽车建立物理连接,同时我们甚至还模拟出与真车一般无二的座椅高度和方向盘角度。”

“目前还没有虚拟试驾之后选择购买这款车的消费者直接反馈意见给我们,不过有人问我们能不能把模拟器也卖给他,”尼克拉斯补充道:“他瞧上了这款模拟器。”

旅游行业也瞄上了虚拟现实技术。

YouVisit在很早之前就向用户提供在线“旅游”服务,他们利用全景照片来向用户展示度假地、酒店、餐厅和大学校园等风景,而用户可以拖动和缩放显示器上的图像。近几个月以来,YouVisit开始试水虚拟现实技术,将所有的将近1000个经典的旅游胜地资料导入到包括现有的Oculus Rift、即将面世的三星虚拟现实头戴装置Gear VR 中去。除了这两款头戴装置,YouVisit自家还有一个名为旅行盒(Tour Box)的装置,这款装置是把普通的手机放到一个纸盒中去,制造全景效果。

这绝对是一个难度系数爆棚的工程,毕竟虚拟现实技术目前还处于起步阶段,虚拟现实市场也还没有成熟。“目前开发虚拟现实硬件中遇到的一大挑战就是,这是一项新技术,用户界面的开发还没有固定标准,”YouVisit首席执行官阿比•曼德尔鲍姆(Abi Mandelbaum)说道:“我们的团队花费了大量的时间来制定这些标准,比如虚拟旅游过程中如何进行导航,以及离开了键盘和鼠标的帮助,我们如何仅通过头部动作来完成选择等等,目前我们已经成功创造了一些切合实际的标准。”

尽管还在早期阶段,但曼德尔鲍姆认为虚拟旅行很快就会热门起来,因为据曼德尔鲍姆所说:“目前已经有许多酒店、景点和企业开始使用YouVisit的服务,并且需求呈显著增加趋势。”尽管一部分客户只是把虚拟旅行当成是一种市场营销手段,用以吸引更多的游客前来旅游消费,但是这种旅游方式带来的好处却不止如此,它不仅有利于景区环境的维护、降低成本,还能够让每一个人都有旅游的机会。

为什么Oculus把虚拟现实当做“终极计算平台”

尽管目前新一轮虚拟现实热潮中并没有出现任何面向普通消费者的硬件产品,但已经有不少行业和企业开始了相关探索,或许游戏将会吸引大批消费者入手虚拟现实头盔,但是想要实现Oculus所谓的“终极计算平台”的宏伟目标,还要在游戏领域之外努力探索。

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