Unreal Engine 虚拟现实开发
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1.4 对虚拟现实发展的展望

1.4.1 大势所趋

对于虚拟现实发展的前景,不论是国内还是国外的权威统计机构都抱有非常乐观的态度。从图1.41和图1.42就可以看出,国内外均预测到虚拟现实市场的快速发展。尤其要注意的是图1.41,蓝色柱状代表硬件的发展,红色柱状代表虚拟现实内容和软件的市场潜力,可以明显看出其发展速度是成几何级数增长的,很快就会迎来爆发。图1.42指出,到2020年国内虚拟现实市场的规模将超过500亿元人民币。反映国际市场预测的图1.41则显示2018年到2020年将成为行业爆发的关键时间,整个行业规模预计达到700亿美元。行业内甚至有观点认为VR会成为继PC、手机之后第三代影响人类生活的消费电子产品。

图1.41 全球VR市场发展趋势(图片来自trendforce官网)

图1.42 国内趋势预测

以近10年来智能电子产品和互联网的发展作参照,大家对计算机技术的高速发展有着极大的信心,也对虚拟现实在技术层面上的发展前景保持乐观的态度,但更重要的一个原因则是沉浸式虚拟现实体验是人类底层的心理和精神层面上的追求。

洞穴绘画的目的是令人们从精神上进入某个境界。中世纪的教堂内,艺术家努力营造出的沉浸式画面,不是为了简单地装饰,这些绘画与建筑、光线结合在一起,传达了一种美,更描绘了一种美好的境界。

很多壁画都是为了创造幻觉空间而进行的艺术创作,显然不能与目前计算机生成的具有交互性的幻觉空间相提并论。但是这也清楚地表明了在历史的各个时期,人类利用各种技术手段为创造最大限度的幻觉空间所做的非凡努力。

博客节目“虚拟现实之声”(Voices of VR)的创始人Kent Bye提到,“和所有其他媒介都不一样,虚拟现实可以直接和我们的潜意识对话。”

在这种接近本能的渴求驱动下,自然会有一部分人投入到这个行业内,义无反顾地推动这个行业的发展。像谷歌、Facebook、微软这样的科技巨头都在本次VR浪潮中开始自己的布局,足以证明了它们对虚拟现实的重视。Facebook的创始人马克·扎克伯格认为,媒体的重心从文字开始,逐渐过渡到图片,然后到影视,最终拓展到虚拟现实。每前进一步,内容的维度就更加丰富。后一种媒体可以完全包容前一种媒体。你可以在虚拟现实中看电影,可以在电影中看图片,可以在图片中看文字。从某种意义上说,虚拟现实包容了所有其他媒体形式:文字、图片、音乐、舞蹈、戏剧、雕刻、影视……难怪有人将虚拟现实称为“最后的媒体”。

我们周围的视觉元素的展示形式以迅猛的速度发展和变化,我们也从未像今天这样暴露在如此多不同形式的图像世界中。虚拟现实这种作为生成、传播和展示图像的新媒体技术的出现,已经改变了“图像”本身,正在体现我们能够“进入”图像世界的可能性。

而虚拟现实的表达力确实更丰富也更接近真实,但是它真正的价值不仅仅只是用来包容其他媒体,而是让你的内在和他人的内在,在一个几乎真实的空间中,以一种近乎真切的体验,跨越时空,彼此相遇。

潜移默化中,互联网和近几年高速发展的移动互联网已经使我们的生活发生了非常大的变化,相信随着不断的发展,虚拟现实会与我们的生活和工作结合得更加紧密,届时我们的生活、文化与社会也将随之发生变化。

1.4.2 任重道远

尽管我们对虚拟现实发展的前景如此乐观,但是要实现科幻小说中那种美妙的虚拟世界,从业者们依然要付出更加艰辛的努力。工业制造水平、集成电路、显示硬件、图形处理芯片、大数据、云存储、云计算、人工智能,甚至电池等相关技术的发展程度都影响着虚拟现实行业的发展。从虚拟现实的发展现状来看,主要的瓶颈在于头戴式设备的大小和重量,再加上相对较高的费用,使得在消费者端的普及度还很低,市场回报率还很低。虚拟现实产品的市场转化还是靠政府或者公司的定制化生产。所以现阶段,虚拟现实的从业公司,不论是专注硬件、底层技术还是内容的公司,都应该坚持下去,积蓄力量,这样才能在虚拟现实全面爆发的时候具有较强的竞争力。

所以,既不要高估虚拟现实短期的成就,也不要低估虚拟现实长期的成就。

1.4.3 就业前景

从前面各大权威机构对于未来虚拟现实市场的规模预测来看,前景非常乐观。那么在产业高速发展的阶段,就需要大量的专业人才。据统计,目前国内虚拟现实的人才缺口就高达百万,这里面包括虚拟现实的硬件工程师、算法工程师、虚拟现实内容的美术师、引擎工程师等,主要的人才缺口领域是互联网行业和娱乐游戏行业。目前虚拟现实行业还是一个相对独立的行业,主要为其他各行业提供解决方案和服务。随着各行业与虚拟现实的深度结合,每个行业都会出现对虚拟现实人才的需求,就像目前计算机专业的人才可以进入各个行业一样。因此现阶段是进入虚拟现实技术学习的好时机,掌握虚拟现实技能后,未来的就业前景是非常广阔的。

1.4.4 畅想未来

谷歌、Facebook、微软等业界大佬和Capcom、Bethesda Softworks等游戏行业巨头纷纷加入到虚拟现实领域后,给行业的发展注入了一针强心剂。在接下来的几年中,消费者将成为最幸运的一群人,他们可以拥有更多的虚拟现实硬件和内容的选择权。

在本书出版的时候,市面上应该已经会有不少运用微软公司核心技术的虚拟现实眼镜了。微软公司继HoloLens之后发布了与全球五大硬件厂商(惠普、宏基、华硕、联想和戴尔)合作的虚拟现实眼镜,价格是人民币3000元左右,Windows 10系统的笔记本电脑就能运行,房间内也不需要设置额外的定位设备,仅靠VR设备自己的主动式空间识别技术就能进行空间定位。这些特点对消费者都会是极大的诱惑。

笔者在体验了最先上市的惠普公司的微软虚拟现实眼镜后,已经被深深吸引了,其操作界面基本延续HoloLens,其实也就是VR版本的Windows 10,操作系统被完全VR化,用户身处一个海岸边的别墅内,别墅有花园,有书房,有影音室(图1.43)。所有Windows的软件都可以被放置在这个三维空间内,比如在影音室内,墙面上大屏幕就是Windows的媒体播放器,书房内就是浏览器和电子书软件。由于真正VR的应用还不是很多,我干脆在三维场景内打开了一个纸牌游戏的窗口,用VR手柄玩了将近30分钟的纸牌。相信随着Windows系统下VR应用的不断丰富,较低的硬件成本会给虚拟现实设备的普及率带来较大的提升。

图1.43 Microsoft Windows MR界面(图片来自微软官网)

在核心硬件(虚拟现实头盔)发展成熟后,随着计算机技术的发展,针对用户其他感官的输入和反馈设备将会进入市场。让我们还是先来看看小说《头号玩家》中的描述。

两只机械手臂扣着公寓的墙和天花板,将椅子吊起。这张椅子可以向任意方向旋转,所以当我在绿洲里坠落、飞翔,或是驾着核动力雪橇前进的时候,它也能通过震动、旋转或是摇晃,让被固定在上头的我也获得真实的体验。

这张椅子附带了一体式的体感衣,它包裹着脖子以下整个身体,通过附带的放松按钮,不用脱下整件衣服我就能退出游戏休息。衣服外侧是一层精细的感受器,上面人工的筋腱和关节可以感受并传输我的动作。内侧的感受器则是用来调节衣服的,不让它与皮肤贴合得过紧,并向其传输电信号。这些功能让我随时感受到绿洲里发生的事情,辅助我在绿洲里更好地行动……

我的体感手套产于日本,特殊的触觉传感器完整地覆盖了手掌,让人能够感觉并操作那些并不存在的东西。

还有我的面罩,这个全新的透视面罩拥有最先进的虚拟视网膜显示屏。它能够将绿洲镜像直接投射到我的视网膜。与这样的绿洲相比,现实世界反而显得粗糙而虚假……

我的音频系统由公寓墙壁、地板和天花板上的一系列超薄扬声器组成,可以提供360°的环绕立体声。再加上异常强劲的“雷神之锤”低音炮,足以让每个听者在炮火的轰鸣声中吓得牙齿发颤。

为了让效果更加逼真,房间的一角安放了“奥尔法翠斯”气味制造机。它可以模拟出2000多种不同的味道,玫瑰园的花香、海风的咸味、燃烧的硝石味等都能被完美地再现……

在我的触觉椅下面,是全方位跑步机。跑步机占地大约2m2,厚度为6cm。激活跑步机后我可以朝任意方向全速奔跑,而无需担心会跌落平台。如果我改了方向,跑步机也会感受到这种变化,并且变向,使我永远保持在平台的最中央。跑步机还有内置的表面变化系统,以模拟走斜坡和台阶的情况。

从上面的小说情节大家可以看到,虚拟现实用户的视觉、听觉、触觉、嗅觉均能得到虚拟场景的反馈,而他的任何身体动作也会作为最核心的人机交流数据输入到计算系统,所以在虚拟世界中,你的体验越来越好是因为你的化身存在于虚拟现实中,并且映射着你在真实世界中行为的追踪结果。到2050年,我们很可能将会用整个身体和所有的感官与我们的计算机进行交流。

在更远的将来,当我们的神经科学发展到一定程度,人类大脑的感觉、记忆和认知可以通过计算机编码后,虚拟现实的世界将更加不可思议。“脑机接口”“赛博格”这类的概念不在本书中赘述,有兴趣的读者可以首先通过影视动画作品《银翼杀手》《黑客帝国》《攻壳机动队》或科幻小说《神经漫游者》等作品进行了解。但是可以确定的是,如果人类真的进入完全的脑机接口(Brain-machine Interface)时代,人类进行活动的虚拟世界依然是由基础的三维软件生成,再进行编码,从而进一步刺激人类的神经,这样就不用通过现在这样的虚拟现实头盔、数据手套等设备作为信息的输入和输出终端,而是人脑直接和虚拟世界相连接,到那时很可能世界上的大多数人就真的生活在虚拟世界中了。还有更大胆的预测是,未来人们能够通过这种脑机接口形式在虚拟世界中实现永生。

虽然我们畅想的虚拟现实的未来世界如此美好,但是同样会遇到诸多的问题。

首当其冲的就是个人信息的安全问题。其实在现在这个移动互联时代就已经遇到这个问题了,手机号码透露了我们的真实身份、年龄和性别,我们在网上浏览的痕迹透露了我们的个人喜好。而在虚拟现实中,由于丰富的输入方式,后台系统会收集我们更多的信息,比如习惯动作和爱好等,从而根据爱好进行个性化定制。推销信息引导你的注意力,整理你所感兴趣的历史,影响你的潜意识,量化你的行为……不难想象,在未来,一家在虚拟现实领域占据主导地位的公司会快速积累起海量的私密数据。在现实生活中收集这些数据既昂贵又具有侵犯性,但在虚拟现实中,这么做却是隐秘和廉价的。如果这些数据被居心不良的人利用,那么后果将不堪设想。

其次是太过真实的虚拟现实会导致体验者混淆真实世界和虚拟世界,从而产生沉迷虚拟世界或其他心理上的问题。目前很多人在游戏中花费很多时间,是因为游戏世界和现实世界的规则不一样,玩家可以在游戏世界内获得现实世界中很难达到的成就感。未来的虚拟现实世界,如果只是对现实世界的克隆,那意义就不大了。它一定是像现在的游戏一样,构建出无数丰富多彩的虚拟世界,每个虚拟世界都有着不同的规则。但是由于VR的世界会过于真实,必定会有人将虚拟和真实的世界混淆,将虚拟世界的规则(例如游戏中的PK机制,也就是玩家可以决斗并把对方杀死获取金钱和装备)套用到真实世界,就会引发诸多的法律和社会问题。

还记得前面说过苏瑟兰1968年发明的虚拟现实设备叫作“达摩克利斯之剑”吧。由于当时的设备又大又沉,悬挂在体验者的头上,所以他才自嘲地给那套设备起了这么个名字。但是谁又能否认这个名字并非预示虚拟现实是一种力量强大却充满危机的技术呢。

所以随着时间的推进,虚拟现实的发展越来越快,确实是需要全社会各个学科的专家加入进来,合理运用这种技术,让它对人类社会产生积极的推动作用。