智能化浪潮在消費(fèi)電子領(lǐng)域醞釀了多年之后,在 2016年正式開啟了新的篇章。在眾多廠商、媒體以及從業(yè)者眼中,2016年成了智能設(shè)備的VR元年。一時(shí)間,眾多廠商紛紛推出了自己的產(chǎn)品,整個(gè)行業(yè)也似乎一下子獲得了充足的資金,一下子變得活躍起來。
在這來勢洶洶的浪潮中,變得有些摸不著頭腦的實(shí)際上是之前對這個(gè)行業(yè)并不那么了解的消費(fèi)者,面對著似乎還有些陌生的“VR”(Virtual Reality,虛擬實(shí)境技術(shù)或靈境技術(shù))、“AR”(Augmented Reality,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)或擴(kuò)增實(shí)境技術(shù))、“MR”(Mix reality或MediatedReality,混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)或介導(dǎo)現(xiàn)實(shí)技術(shù)),消費(fèi)者也變得更加手足無措,不知道該如何進(jìn)行選擇。那么現(xiàn)在,就讓我們一起開始這次的技術(shù)之旅吧。
上個(gè)世紀(jì)的成真科學(xué)幻想—VR技術(shù)
上個(gè)世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)得到飛速發(fā)展的一個(gè)世紀(jì),不少當(dāng)今正在火熱流行的科技產(chǎn)品實(shí)際上正是脫胎于上個(gè)世紀(jì)的科學(xué)預(yù)測,當(dāng)前如火如荼的VR技術(shù)便是其中一個(gè)典型例子。首先,這項(xiàng)技術(shù)的起源來自于頭戴式顯示設(shè)備概念的興起,當(dāng)有這個(gè)頭戴式顯示設(shè)備的概念時(shí),便有科學(xué)家更進(jìn)一步地提出,利用這套設(shè)備,再配合各種傳感器,打造出一套完全沉浸式的系統(tǒng)出來,從而讓使用者不必身臨其境就能獲得同樣的感受。于是,在一系列科幻作品中,類似這樣的系統(tǒng)的便頻頻亮相。拜技術(shù)流的好萊塢大片之賜,對高深科學(xué)技術(shù)不怎么感冒的普羅大眾也對這套系統(tǒng)有了一個(gè)初步的了解,至少包括有足以讓人患上密集恐懼癥的線纜、密閉的頭盔式顯示設(shè)備、名目繁多的各種傳感器和模擬器以及性能足夠強(qiáng)大的處理器。
事實(shí)也的確如此,VR技術(shù)從成型之日起,就并不是一項(xiàng)單一的技術(shù),其實(shí)質(zhì)是過去一個(gè)世紀(jì)內(nèi)誕生的相關(guān)技術(shù)的集合,是一種綜合解決方案。在一般情況下,一套VR設(shè)備是由創(chuàng)建虛擬環(huán)境的高性能計(jì)算裝置、創(chuàng)建視覺系統(tǒng)的頭戴顯示設(shè)備、創(chuàng)建聽覺系統(tǒng)的音響系統(tǒng)、創(chuàng)建感知的傳感器系統(tǒng)以及創(chuàng)建交互的交互系統(tǒng)等功能單元組成,雖然看似簡單,但具備較高的技術(shù)內(nèi)涵,這也是這套系統(tǒng)在相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)無法獲得進(jìn)展的重要原因,主要技術(shù)難點(diǎn)就是電力供應(yīng)小型化、計(jì)算裝置小型化及傳感器系統(tǒng)的規(guī)?;?。而這些技術(shù)的難點(diǎn),在本世紀(jì)都已經(jīng)獲得了較大的突破,尤其是最近幾年時(shí)間,隨著電池技術(shù)的進(jìn)步、計(jì)算裝置的功耗控制和性能增強(qiáng)以及傳感器系統(tǒng)的成本下降,VR技術(shù)也獲得了突破性的進(jìn)展。
在人類的發(fā)展歷史上,技術(shù)的進(jìn)步總是優(yōu)先用于軍事領(lǐng)域,這個(gè)形容在VR技術(shù)上也是正確的。在VR技術(shù)發(fā)展的早期,這項(xiàng)技術(shù)最早便是被用于訓(xùn)練飛行員。由于軍用飛機(jī)的價(jià)格昂貴,相關(guān)人員素質(zhì)高,訓(xùn)練不易且招募門檻高,因此一旦發(fā)生事故便會(huì)有重大損失。為了將風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受的標(biāo)準(zhǔn)線下,各國軍方開始使用模擬飛行器來訓(xùn)練初級飛行員,這也就是VR技術(shù)早期的發(fā)展契機(jī)。在某種程度上,我們可以將這種用于訓(xùn)練的模擬飛行艙視為一種早期的VR設(shè)備,能夠?yàn)槭褂谜咛峁┹^為真實(shí)的使用環(huán)境,并通過一系列可控制的變量增強(qiáng)使用者對各種意外的反應(yīng)能力。后來,這項(xiàng)技術(shù)又開始延伸到PC游戲領(lǐng)域,這也是后來一系列模擬飛行游戲的發(fā)端,只要用戶能夠配備足夠多的組件(有夠多的錢買),就能獲得更真實(shí)的體驗(yàn)。到最后,VR設(shè)備甚至還能夠來訓(xùn)練陸軍士兵,提升步兵班組戰(zhàn)術(shù)水平和個(gè)人能力,也能讓一眾軍事愛好者在游戲中獲得更真實(shí)的體驗(yàn)。
到了智能設(shè)備飛速發(fā)展的時(shí)代,VR技術(shù)又獲得了突破式的進(jìn)展,當(dāng)用戶把性能足夠強(qiáng)大的智能手機(jī)裝入一個(gè)頭戴顯示設(shè)備,再通過相關(guān)App,連接上耳機(jī),即可享受到豐富的VR資源。但是,在這項(xiàng)技術(shù)得到高速發(fā)展的同時(shí),我們也應(yīng)該看到由這項(xiàng)技術(shù)本身的局限性造成的差異。首先,是VR技術(shù)虛擬出的環(huán)境與真實(shí)的環(huán)境存在一定的差異,畢竟純CG畫面與真實(shí)畫面無論是色彩、精細(xì)程度上都有不同;其次是用途相對單一,該技術(shù)在商業(yè)上通常被大規(guī)模用于培訓(xùn),一旦培訓(xùn)成功,前一個(gè)培訓(xùn)者便不會(huì)再需要系統(tǒng),因此雖然能夠重復(fù)利用,但對用戶的黏性還是相對偏低,用簡單的話來說,就是并非消費(fèi)者的“剛需”;最后是構(gòu)建成本,構(gòu)建成體系的VR設(shè)備需要不菲的花費(fèi),然后還需要一個(gè)足夠?qū)挸ǖ目臻g來進(jìn)行安放,大型VR設(shè)備在運(yùn)行時(shí)除使用者外,還需要額外的操作人員,因此對一般用戶來說,這項(xiàng)技術(shù)距離成熟的商業(yè)應(yīng)用還有一小段距離。至于說用于成人產(chǎn)業(yè),那更是用戶保持足夠的耐性,現(xiàn)階段的技術(shù)和產(chǎn)品,無論是交互性還是畫面感都很難令這類用戶得到足夠優(yōu)秀的體驗(yàn)。
將世界數(shù)據(jù)化的夢想—AR技術(shù)
在VR技術(shù)出現(xiàn)后,我們的瘋狂科學(xué)家們顯然并不認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)就足夠令人滿意,他們覺得至少在某些方面,技術(shù)的規(guī)格始終需要領(lǐng)先一步,這也是時(shí)下科技界發(fā)展的一個(gè)規(guī)律—技術(shù)規(guī)格永遠(yuǎn)領(lǐng)先于硬件產(chǎn)品。于是在這樣的背景下,更進(jìn)一步的AR技術(shù)被提了出來。嚴(yán)格說來,AR技術(shù)應(yīng)該算是VR技術(shù)的一個(gè)分支進(jìn)化,因?yàn)槠洳捎昧舜蠖鄶?shù)與VR技術(shù)相同的硬件技術(shù),如頭戴式顯示設(shè)備,海量的傳感器和交互設(shè)備等,不過與VR技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是在虛擬世界中的沉浸式體驗(yàn),而AR技術(shù)則是將真實(shí)世界的基礎(chǔ)加入了進(jìn)來。
首先,我們可以看看AR技術(shù)的定義。AR技術(shù)即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality) 技術(shù)或擴(kuò)增實(shí)境技術(shù),是一種能夠?qū)⒄鎸?shí)世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的技術(shù),它通過多媒體、三維建模、實(shí)時(shí)視頻顯示及控制、多傳感器溶合、實(shí)時(shí)跟蹤及注冊、場景融合等新技術(shù)與新手段,模擬仿真后再疊加,在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)具備能夠?qū)⒄鎸?shí)世界與虛擬世界信息集成,具備實(shí)時(shí)的交互性和可在三維空間中添加定位虛擬物體這三個(gè)顯著的特征。
從技術(shù)說明來看,這顯然是十分枯燥的。那么現(xiàn)在我們換一種較為簡單的方式來進(jìn)行說明。在科學(xué)家的眼中,現(xiàn)實(shí)世界的本質(zhì)是什么?是數(shù)據(jù)!我們每時(shí)每刻都在與大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互,但不幸的是一般人很難有足夠的記憶力去記住大量與自己無關(guān)或不感興趣的數(shù)據(jù),因此才會(huì)有各種“攻略”、“秘籍”、“指南”之類備忘的工具存在。顯然,科學(xué)家在提出增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)時(shí),就已經(jīng)充分考慮到了未來數(shù)據(jù)電子化的趨勢,先將真實(shí)世界中的大量數(shù)據(jù)錄入,再利用電子設(shè)備獲取數(shù)據(jù)的便利性和大容量的存儲(chǔ)設(shè)備來彌補(bǔ)人力的不足之處。
我們可以通過幾個(gè)簡單的例子進(jìn)行說明。例如,在AR技術(shù)普及的時(shí)候,人們只需讀取一個(gè)產(chǎn)品外包裝盒上的電子標(biāo)簽,即可在自己的移動(dòng)設(shè)備上獲取到這個(gè)產(chǎn)品的照片,了解它的用途,甚至還能讀到說明書,這是不是顯得較為“科幻”?又例如,當(dāng)執(zhí)法人員需要進(jìn)入某棟建筑物進(jìn)行檢查時(shí),可以在自己的便攜終端上看到建筑物的內(nèi)部格局,以及一些特定場合的情景,這是不是既能保護(hù)建筑物內(nèi)人員的隱私,也能提升執(zhí)法效率?再例如,當(dāng)修理技工需要檢查設(shè)備故障時(shí),甚至可以直接通過這項(xiàng)技術(shù)獲得設(shè)備的構(gòu)造圖,同時(shí)還能獲得關(guān)于檢修的建議,檢查過程無需對設(shè)備進(jìn)行拆卸,這些在現(xiàn)實(shí)生活中顯得極為有用的東西,都可以在AR技術(shù)的幫助下實(shí)現(xiàn),因?yàn)樵谡_的時(shí)間、正確的地點(diǎn),獲得正確的信息,就是AR技術(shù)的關(guān)鍵。
不過,為了正確的時(shí)間、地點(diǎn)獲得正確的信息,AR技術(shù)必須先對真實(shí)世界進(jìn)行辨識(shí),換句話說就是要提前預(yù)置大量的信息,只有這樣,智能設(shè)備才能對真實(shí)世界進(jìn)行辨識(shí),讓用戶在生活中處處都互動(dòng)體驗(yàn)。受目前技術(shù)手段和投資的限制,目前在這方面做得最好的大概就是各類地圖或?qū)Ш綉?yīng)用或點(diǎn)評類應(yīng)用了,而已經(jīng)宣告結(jié)束的谷歌眼鏡項(xiàng)目,實(shí)際上也應(yīng)該歸類到AR技術(shù)的范疇中去,因?yàn)楣雀柙噲D將真實(shí)世界數(shù)據(jù)化的舉動(dòng)從來也沒有停止過?,F(xiàn)在,我們可以來看看AR技術(shù)是如何應(yīng)用到各類地圖導(dǎo)航和點(diǎn)評類應(yīng)用中去的。拜智能手機(jī)快速普及和發(fā)展之賜,用戶實(shí)際上大多已經(jīng)配備好了內(nèi)置GPS定位模塊和攝像頭的智能手機(jī),而這也正是實(shí)現(xiàn)AR技術(shù)的關(guān)鍵。首先,用戶通過GPS定位模塊確定自己的位置,通過內(nèi)置的應(yīng)用出發(fā)了應(yīng)用開發(fā)商預(yù)置的特定電子標(biāo)簽,這樣就能辨識(shí)出一個(gè)相對準(zhǔn)確的地點(diǎn)。接下來,用戶可以將攝像頭開啟并對準(zhǔn)想要了解的建筑或物品,這時(shí)屏幕上顯示的現(xiàn)實(shí)地理位置畫面上,即會(huì)出現(xiàn)小指向箭頭,標(biāo)明附近餐廳、景點(diǎn)、方位與距離和重要地標(biāo)等信息,將能夠查詢到信息都羅列出來,這對游客來說非常有幫助。
但不幸的是,將真實(shí)世界全部數(shù)據(jù)化顯然只是一個(gè)美好的愿望,因?yàn)檫€有“隱私”這樣的“必殺技”存在,當(dāng)應(yīng)用開發(fā)商想要把一棟建筑物附帶的所有信息都數(shù)據(jù)化時(shí),“隱私”就會(huì)跳出來阻止,因此如何在開放和保護(hù)間取得平衡是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題,谷歌眼鏡項(xiàng)目的失敗,很難說沒有這方面的因素在內(nèi)。
在不遠(yuǎn)的未來,AR技術(shù)另外最有可能獲得進(jìn)展的領(lǐng)域是在教學(xué)方面,因?yàn)檫@通常沒有“隱私權(quán)”的顧慮。舉例來說,當(dāng)一所學(xué)校擁有AR設(shè)備之后,在進(jìn)行地理、生物等需要實(shí)際體驗(yàn)的科目教學(xué)時(shí),可以通過虛實(shí)結(jié)合的方式為學(xué)生帶來更接近于真實(shí)的體驗(yàn)感。如在講解海洋生物時(shí),AR設(shè)備會(huì)即時(shí)讀取到海洋生物的照片和能檢索到的全面信息,甚至還能隨機(jī)播放一段視頻,讓記憶更加深刻。而在講解某處風(fēng)景名勝時(shí),AR設(shè)備又可以通過全景照片、視頻等方式,全面向?qū)W生進(jìn)行展示??梢哉f,AR設(shè)備的將會(huì)向那些渴望知識(shí)和新鮮事務(wù)的學(xué)生打開一扇新的大門。
尚在理論分歧—MR技術(shù)
科學(xué)的進(jìn)步是沒有疆界的,既然有了虛擬實(shí)境技術(shù)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(AR),那么更進(jìn)一步的技術(shù)將會(huì)是什么呢?我們的科學(xué)家和技術(shù)研究者在這個(gè)時(shí)候似乎產(chǎn)生了一些分歧,在一些具體的細(xì)節(jié)上始終無法達(dá)成共識(shí),于是技術(shù)進(jìn)化的分支又再次開啟。
首先被提出的,自然是與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)同根同源的混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Mix reality,簡稱MR),與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)相同的是,其擁有結(jié)合了真實(shí)世界和虛擬世界,在3D注冊以及實(shí)時(shí)運(yùn)行三個(gè)主要特征,從某種程度上來說,這三個(gè)特征與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)大致相同。但與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)不同的地方在于,這項(xiàng)技術(shù)既包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)虛擬,即在合并真實(shí)世界和虛擬世界的基礎(chǔ)上,產(chǎn)生了新的可視化環(huán)境并實(shí)時(shí)互動(dòng),與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)所采用的真實(shí)世界為主的可視化環(huán)境完全不同。正是由于技術(shù)規(guī)范超前太多,因此現(xiàn)在很難去判斷未來符合這種混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)規(guī)范的設(shè)備將在什么時(shí)候完全進(jìn)入商用,因?yàn)槠渖婕暗淖酉到y(tǒng)具備太多的分支。同時(shí),這種混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備提供的也是一種近乎于“無中生有”的視覺界面,這在當(dāng)前顯然涉及到了全息投影小型化的問題。眾所周知的是,在當(dāng)前的技術(shù)條件下,連大型化的全息投影也還不盡人意,更別提更趨完美的小型化全息投影了。時(shí)下雖有廠商宣稱將會(huì)有產(chǎn)品推出,但從當(dāng)前技術(shù)手段來看,這種產(chǎn)品推出的時(shí)間,更多的是代表廠商展現(xiàn)姿態(tài),而非真正的技術(shù)成熟。
在科學(xué)家團(tuán)隊(duì)中,顯然有人并不認(rèn)為這種混合技術(shù)能夠代表未來實(shí)境技術(shù)的發(fā)展方向,所以提出一種全新的,名為介導(dǎo)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Mediated Reality,也簡稱MR)的規(guī)范。提出這一概念的加拿大教授認(rèn)為,MR技術(shù)實(shí)際上應(yīng)該算是VR技術(shù)和AR技術(shù)的總集合,可以向下兼容兩級技術(shù)規(guī)范,因?yàn)镸R技術(shù)是數(shù)字化現(xiàn)實(shí)+虛擬數(shù)字畫面,在兩個(gè)方面都有足夠的加強(qiáng),足以勝任未來對實(shí)境技術(shù)的要求。不過我們也可以發(fā)現(xiàn),僅從目前透露的表面意思來看,兩種MR技術(shù)的差別不大,甚至有可能根本就是一種東西,目前的分期可能是由于潛在商業(yè)因素或潛在的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)爭論所造成的。
正如之前所說,目前根本沒有辦法對兩種MR設(shè)備的商業(yè)前景進(jìn)行預(yù)測,雖然目前的一系列描述都“看上去很美”,但在沒有徹底解決兩種技術(shù)(或規(guī)范)的分歧前,談后續(xù)的發(fā)展顯然為時(shí)過早。不過可以透露的是,微軟的研究和其他一些商業(yè)公司的研究目前看上去進(jìn)展都還不錯(cuò),因此還是可以保持足夠的關(guān)注度。
寫在最后:
對眾多消費(fèi)者來說,此類實(shí)境技術(shù)的進(jìn)步帶來的不僅僅會(huì)是沉浸式體驗(yàn)或身歷其境的體驗(yàn),也與可能是一場由廣告商主導(dǎo)的“廣告盛宴”。因?yàn)橥ㄟ^此類技術(shù),用戶雖然可以更有效率地處理來自真實(shí)世界的數(shù)據(jù),但卻不可避免地被更多的數(shù)據(jù)所轟炸。更不幸的是,這些數(shù)據(jù)是被疊加在或真實(shí)或虛擬的景物上的,用戶甚至根本都沒有辦法回避。
不管怎樣,三(四)種實(shí)境技術(shù)為現(xiàn)代人提供了一個(gè)具備多重感知能力的接口,通過這個(gè)接口,用戶能夠充分挖掘出現(xiàn)有硬件的性能潛力,并將更多的創(chuàng)意應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域中去。而隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟,也許未來我們真的可以親眼看見“真實(shí)”的“伊甸園”。