泼向火爆VR的五大瓶颈冷水!

2016年被很多人称为vr(虚拟现实)元年,年初的ces和mwc两大科技风向标成为vr的主场。htc vive、oculus rift、三星gear vr等频繁登上各大科技媒体头条,仿佛世界已经进入vr时代。
这轮vr热潮很大程度上是扎克伯格(facebook创始人)撺起来的,两年前facebook斥资20亿美元收购oculus,市场的目光瞬间聚焦vr。今年小扎频频为vr站台,然而小扎对vr发展也心虚,“我不清楚虚拟现实需要多长时间才能大规模普及,可能是5年,也可能是10年,甚至是15或20年,我认为至少需要10年。”
这张图刷爆科技网站头条
十年!十年!小扎这盆凉水泼下去,丝毫未让火热的vr市场降温,这与23年前何其相似。
其实vr已经经历3次热潮,第一次在60年代,科学家们建立vr基础原理;第二次在90年代,一次火爆的商业化热潮,最终索尼、任天堂都铩羽而归;第三次就是现在,一次更大规模的商业化热潮,中国也参与其中,可以说是一次全球性的热潮。
1993年popular science封面和2015年时代封面
1993年和2015年
1993年互联网还未出现,联想的英文名还叫legend,马云还是英语老师,马化腾刚大学毕业。美国和日本已经刮起一股vr风,所有人都相信虚拟现实设备很快到达普通用户手中,虚拟现实时代马上到来。
23年后历史何其相似,1993年popular science(全球销量第一的生活科技杂志)封面标题为inside the world of virtual reality(进入vr世界);2015年vr登上时代封面,标题为the surprising joy of virtual reality(令人惊奇的玩具vr)。时代封面被很多从业者认为vr时代到来的前兆。
23年前vr设备很大也很笨重,23年后vr依旧很大;23年前操作vr靠一个连着线的手套,23年后则用手柄;23年前sega vr售价200美元(约为现在560美元,购买力平价),23年后oculus rift售价599美元,htc vive售799美元。
23年前由于光学、计算机、图形、数据等领域发展滞后,产业链也不完备,消费者也不买账,vr热潮很快熄灭。23年后互联网崛起,空间定位、体感控制、手势识别等各项技术极大发展。尽管技术发展了23年,但vr前进的瓶颈没有完全打破,所以小扎对vr发展也心虚。
历史仿佛回到23年前
开关与成熟
当前市场上vr设备多如牛毛,但绝大多数体验都不太好。公认最好的三款vr是htc vive、oculus rift和索尼ps vr,只是达到虚拟现实小爆发需要的技术开关而已,距离成熟标准还有一定距离,目前htc vive和oculus rift发售,还没有批量出货。
虚拟现实小爆发需要的技术开关
其他品牌的vr,无论是一体机还是手机盒子,例如暴风魔镜、乐视vr、灵境小黑体验相对较差。不过这些品牌的产品价格较低,便于vr面向大众消费者,内容建设有很多好的想法,也能推动vr产业的进一步成熟。
技术还在掣肘
很多人认为vr只差一个窗口,像《阿凡达》带动3d电影爆发一样。其实vr还有很多技术瓶颈,掣肘内容建设。vr两个难题技术和内容,两者相较技术更重要,因为当技术问题解决之后,产品形态才能固定下来。成熟的产品形态产生的是最佳的用户体验标准,从而吸引大量内容。
有个事情很有趣,笔者参加htc vive深圳峰会时,有开发者现场向嘉宾提问,htc vive有什么缺陷,会影响内容的开发。嘉宾并未回应,而是谈了谈vr的场景应用。其实即将面向消费者的htc vive、oculus rift也有很多遗憾,笔者就以两款产品为例,谈谈vr的技术瓶颈。
1,计算能力不够用
前几天,人机围棋世纪大战刷爆了科技圈,机器之所以一直无法战胜人类,就是因为计算力不足,无法穷举所有变化。谷歌alphago靠云端几百台cpu+gpu才战胜李世石。vr要虚拟出欺骗大脑的影像,还要各种互动,计算力远超普通的pc和手机。
计算力不足带来的第一个问题是大。htc vive最低要970显卡,复杂游戏则要更高的980显卡。oculus曾公开表示不支持mac系统,原因是最强的mac pro性能也跟不上。最终导致vr使用成本过高,便携性不强,大众消费者很难接受。
计算力不足带来的第二个问题是眩晕(跟屏幕也有很大关系)。通俗点讲vr眩晕的原因有两个,一画面动了你没动(等同于晕车),二你动了画面没动。前者是人的原因,适应以后就不晕了。后者由硬件导致,要想画面跟上人的节奏,帧率至少90(一秒钟处理90张画面),延迟控制在20ms以内。而绝大多数手机屏幕刷新率60hz(一秒钟刷新60次),芯片更无法一秒渲染90张超高清图片,还要执行交互,不晕才怪。
htc vive屏幕刷新率为90hz,刚达到入门水准,基本做到了不晕,笔者已经体验多回,时间长了还是有点晕。索尼ps vr屏幕刷新率已经达到120hz,其实有猫腻,是ps4主机渲染的60fps转换成120fps输出给显示屏。索尼这么骗人是因为ps4性能不足支撑120hz的刷新率。
王雪红和htc vive
2,存储/传输跟不上
一部1080p电影大约10gb上下,一部4k电影至少40gb,一部vr电影的体积可想而知(现在没有完整的vr电影,只有短片),体积以10gb为单位,动辄上百gb,手机等移动存储根本装不下,这就限制了vr设备小型化。
htc vive和oculus rift都背着一根很粗的数据传输线,严重影响使用体验。为什么不用无限传输呢?因为技术不达标,现在还没有合适的无线传输协议能满足vr超高清和低延迟的要求。
wifi和蓝牙应用最广,但效率太低。英特尔大力推广的无线协议widi,理论传输速率300mbps,延迟60ms。对vr来说延迟太高,根本无法使用,而且容易受干扰。另一种无线协议whdi使用5ghz频段,抗干扰能力强,但目前仅能传输1080p视频,显然无法满足需求。
索尼ps vr
3,知觉捕捉难题
vr打造的是沉浸式体验,必然需要捕捉人的知觉,才能实现更真实的互动。通俗点讲,能体感操作才是真正的vr,有空间定位、体感控制、手势识别、眼球追踪、语音操控、动作捕捉等才是vr的完全体。目前最先进的htc vive只做到空间定位和动作捕捉,更别奢谈手势识别和眼球追踪。
拿眼球追踪来说,基本原理是将一束光打到眼球上,通过瞳孔和角膜反射光来跟踪视线。但是有几个问题:首先不能戴眼镜。因为每个眼镜的度数、散光不同,折射率无法确定。第二人眼球参数不同,工程师无法对其进行精准建模。目前将眼球跟踪应用到vr中,只能识别出视线大致范围,无法精准定位。
产业链刚起步
4,实时三维建模
vr内容建设也面临很多技术难题,因为没有成功的范例告诉开发者vr电影应该怎么拍,vr游戏场景如何制作,一切都需要时间摸索。
无论是电影还是游戏,都要用到图像识别技术。目前的图像识别技术很不成熟,复杂图形、动态图像,识别的正确率和精确率均较低。实时三维建模还处在实验室阶段,还有精确定位也不成熟,误差大,远未到商用阶段。
vr电影的制作没有成熟的设备,且成本高的不可想象,工业化的好莱坞也难以承受。华纳兄弟发布《蝙蝠侠》vr预告片,环球影业《魔兽争霸》制作了vr预告片,而这些vr内容都是短片,体验只能说一般。一个在vr领域特别有影响力的行内人认为,预计vr电影会很快出现的人,都是在自我欺骗而已。
游戏就更不用说了,vr游戏打造的是颠覆式的交互体验,htc和oculus只有简单的游戏demo,场景特效、交互方式让人震撼。不过没有人能明确指出vr游戏应该是什么样,vr游戏的场景交互、用户行为都需要摸索,游戏巨头也得一步一步走。好消息是2016年将有大量vr游戏大作出现,用户会不会买账就不知道了。
oculus rift dk2屏幕竟然是三星手机屏幕
5,供应链不成熟
现阶段vr还没有成熟的供应链,htc全球业务总经理张嘉临在接受采访时表示:vr产业链一定会拉起来,现在各方面还是有技术门槛。vr的供应链与手机完全不同,vr的供应链主要是微处理芯片和传感器,htc vive搭载了80多个传感器。
vr的完成体需要加速度感应器、陀螺仪、激光雷达、光学摄像头、深度摄像头、惯性传感器等等,现实是这些传感器没有统一的标准,出品了各种视角不一,兼容不一的产品,而且很多还处在实验室阶段,更不用说量产。
就拿oculus rift dk2来说,拆开后发现竟然采用三星手机屏幕,屏幕上home键开孔清晰可见。vr最重要的元件就是屏幕,oculus都无法找到成熟的供应商,更不用说其他创业品牌。
总结:
可以坚信,vr必然会普及,现在只是打开了vr的技术开关,距离成熟还有一段时间。就像小扎说的,不清楚虚拟现实多长时间才能大规模普及,可能是5年,也可能是10年,甚至是15或20年,至少需要10年。

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