VR+AR：跨越虚拟与现实的藩篱
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记者｜陈 冰
在CES Aisa 2016的展会现场，VR产业形成了井喷式的发展，除了被大众所熟知的Oculus、HTC Vive以及PSVR等家喻户晓的头显外，众多国内的VR头显设备在本次展会上纷纷亮相，展现出了国内VR领域技术的迅速发展。
所有人都知道，2016年是VR元年，而CES Aisa正是一个让国内VR行业加速的引爆点，从最原始形态的PC机VR头显，到可以匹配手机一起使用的手机VR盒子，以及手机芯片与头显直接整合在一起的VR一体机。这些产品的争相出现，都印证了国内VR产业火爆的事实。
处在风口浪尖的VR、AR产业，仅仅在过去12个月就吸引了全球17亿美元的投资，而今年一季度更是吸引了12亿美元的投资，是去年同期的25倍。高盛发布报告称，未来5年，全球VR和AR的市场规模将达到5000亿美元！
未来，VR很可能成为人手一部的设备，甚至是未来人类主要的通信、传播、娱乐设备之一。不过眼下，除了游戏迷和科技尝鲜者，更多的人会问，我为什么要买VR？这个问题如同iPhone刚刚面世的时候，被问为什么要买智能手机一样。目前，在硬件、软件和内容制作上都存在诸多不足的VR，并没有创造出真正的需求，但是作为新兴的科技产品，VR被一致认为属于互联网及智能手机后最大的爆点。所以，还是让我们来聊聊VR和AR。
什么是VR，什么是AR？
Virtual Reality（虚拟现实，简称VR）：VR技术是在计算机上生成一个三维空间，并利用这个空间提供给使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的虚拟，让使用者仿佛身临其境一般。简单来讲，VR是通过虚拟一个不同于现实的环境，并让你的大脑信以为真。VR设备往往需要配合头部和动作捕捉，主机端通常需要摄像头配件，来捕捉显示器或是体感手柄动作。
关于这项技术的最新应用，来自谷歌发布的一款基于HTC Vive 头盔的VR绘画应用“Tilt Brush”。简单点说，这就是一款VR版的PS。不需要画笔与颜料，只凭在空气中“手舞足蹈”，就能创作出任何你想创作的东西——三维立体画、汽车模型、服装设计……当然，前提是你得戴上头盔。
一位电影制作人Derek Westerman日前进行了一项挑战，那就是连续佩戴HTC Vive长达25小时2分钟，在虚拟世界中创作。
在这打破吉尼斯世界纪录的25小时内，由助手给他喂食、指引他如厕。最后几个小时，由于佩戴产生的眩晕感，让他一直在呕吐，甚至出现昏迷状况。回到现实后，Westerman表示：“看现实世界都有VR的感觉，已经分不清楚现实和虚拟了。”有点讽刺的是，在挑战结束后，助手检索了Westerman的全部创作，并没发现任何有明确意义、可以称为“作品”的东西。不过，这仍然不能抹杀这支传说中的魔法棒赋予现实世界的魔性，只要看看网友们脑洞大开的各种创作，你就不得不感慨，虚拟现实实在太精彩了！
Augmented Reality（增强现实，简称AR）：AR技术是计算机在现实影像上叠加相应的图像技术，利用虚拟世界套入现实世界并与之进行互动，达到“增强”现实的目的。增强现实也可以叫混合现实，在保留现实环境基础上构建数字影像。目前主流设备只有微软HoloLens。
就技术难度来说，AR增强现实的门槛要高得多，比如环境实时建模、可视角度等，受限制也比较多，微软HoloLens已研发7年，才做到目前水平。而VR虚拟现实已经发展了十几年，并且由于大多数与PC相连，技术实现更可靠，沉浸性也更好。
如何区别VR和AR？用网友的大白话来说，一个简单的方法就是——VR需要用一个不透明的头戴设备，完成虚拟世界里的沉浸体验，而AR需要清晰的头戴设备，看清真实世界和重叠在上面的信息和图像。
再简单一点说，VR全都是假的，假的场景，假的元素，一切都是电脑做出来的。AR是半真半假，比如用手机镜头看真实的场景，当看到某一真实元素的时候，触发一个程序，来加强体验——比如看到招贴画，突然发现招贴画上面的人走下来之类。
如何玩转VR、AR
如今VR在中国有多火？微鲸VR副总裁许贤在VR产业分析报告中提到，预计2020年，中国VR设备出货量将有820万台，用户量也将超过2500万人，虚拟现实市场将成为不亚于移动互联网的下一个万亿级市场。未来，VR技术将重点应用到娱乐、生活、工作、商业等各种服务场景中，包括游戏、影视、社交、教育、旅游等等。其中，游戏与影视将是VR发展初期最具潜力的两大板块。
今年，各大巨头之间的“前哨战”也吸引了业界目光。3月，阿里巴巴成立VR实验室；4月，乐视超级产品发布会上VR成为战略新品；5月，爱奇艺公布其 VR战略……不过，早在2015年，微鲸科技的母公司华人文化便与迪士尼一起投资Jaunt，成为最早进入国际VR顶尖企业的中国投资者，也是国内最早涉足 VR领域的企业之一。
许贤透露，微鲸即将与灿星展开年度合作计划——即从现在一直到2017年4月31日，微鲸将拥有《盖世音雄》《中国好声音》《了不起的挑战》《蒙面歌王》等几档热门娱乐IP节目的独家VR联合出品合作权益，合作包括节目的现场拍摄、TVC剪辑、节目的VR版权等。此外，还将推出NBA赛事直播——想想看，能和贝克汉姆、蕾哈娜、碧昂斯等国际巨星共坐一排欣赏球赛，那将是一件多么激动人心的事情啊。更何况，人家可是花3000美元购买的内场票，而你可能不需要花一毛钱哦。
不少业内人士指出，虽然VR产业拥有巨大的市场空间，但设备成本太高、优质内容稀缺，依然是困扰产业发展的瓶颈。
在本届CES Asia上也有不少VR游戏的试玩。拉弓射箭，分分钟变复仇者联盟中的鹰眼。玩射箭游戏时，体验者戴上VR头盔，立刻感觉置身于一座城堡之上，眼前是不断入侵的奔跑的小人，你只能用虚拟的弓箭射击，身边的观众在三台海信ULED电视上清晰看到激烈的战斗场景，比分结果也会清楚地显示出来。利用OculusDK2头盔、背包式定制主机、游戏枪等设备，你还可以和小伙伴一起并肩作战。
如果以为只能沉浸在游戏世界里，就大错特错了。展会现场，VR设备不仅让你360度无死角体验新车，还能让你足不出户开着豪车享受速度与激情带来的无尽刺激，放心，绝对安全，不会有警察叔叔来开罚单。当然，如果想飞起来，也不是没有可能，坐在一把带操纵柄的椅子上，立马“带你飞”。想开飞机飞船，也不在话下，小派科技把模拟飞行神器也搬进了场馆——我的同事由于操作过猛，直接酿成了坠机的悲惨后果——呵呵，幸好是虚拟现实，他下机的时候感觉好得很呐。
不过头戴这种密封的大头盔，感觉还是不怎么爽，虽然头盔已经很轻很轻。这种让VR头显彻底瘦身的设计，很让人心仪——“多哚”的VR眼镜将不用手机，直接通过芯片存储片源，大幅减重。“奥图”的AR酷镜更是接近一款正常的眼镜。而“影创”发布的AR眼镜，是一款3D全息成像、高度支持图像识别与手势操作、可兼容大部分安卓应用的全新产品。通过一个配件，还支持从AR到VR的快速切换。
VR和AR的最终归宿，都是应用到人们的日常生活当中，带来更加便利的体验。比如1号店推出的“感知型购物”技术，可以根据你的面部扫描效果，把你模拟成真人。在你挑选衣服或化妆品时，你身上的服装、脸上的肤色都会自动更换，达到虚拟试妆、虚拟穿衣等体验效果。这一立足于用户体验的虚拟技术，不仅解决了线上购物无法试用体验的问题，亦可为用户提供与线下相比更丰富的体验商品数量，有望成为未来电子商务重要的发展方向之一。
不过，目前的技术，还在起步阶段。比如“青研EyeControl眼控VR技术”，是在VR头盔中集成了精密的红外微型摄像装置，高速捕捉眼球的活动，用户可以直接通过眼球运动与虚拟现实进行人机交互，实现眼控游戏、菜单选择、道具选择甚至是眼睛打字、输入密码等操作。比如在打飞机的游戏中选中飞机然后射击。然而，小编体验后的感受是：真的很累，而且不准。
听过VR、AR眼镜的人，可能没听过MR眼镜——MR是“Mix Reality”的缩写，虚实混合的意思。具体的应用例子大致是这样：
“戴上MR眼镜，你可以看到房地产沙盘，这个时候是AR。然后你看中了其中一套房子，点击进入后，你会看到房间的布置，这个时候是VR。”
其实看产品的设计也能够理解，整体是个VR头盔，但前面带两个摄像头，用起来能像眼睛一样看到外面的世界。
呃，戴完这么多头盔、眼镜，只有一个感觉——眼睛好累。
实际上，目前没有任何一项虚拟技术可以提供全真浸入式模拟体验，因为它只能作用于我们的两项感官——视觉和听觉，提供的模拟程度是有限的。所以，革命尚未成功，同志仍需努力。
链接：为什么虚拟现实设备总让人眩晕？
用户玩完第一人称射击 VR 游戏，脱下头戴显示器觉得天旋地转是常有的事。当然，除了眩晕，有人还会出现其他不适症状，比如疲劳、眼花、恶心等。所有这些症状，统称为“虚拟现实晕动症”。
有研究表明，在VR中待了超过20分钟后，80%的人都会有虚拟现实晕动症症状。这也就是为什么目前很少有VR应用会将使用时长设置在20分钟以上，因此说虚拟现实晕动症是VR产业发展最大的拦路虎也不为过。
想知道虚拟现实晕动症产生的原因，首先要理解一个人体构造——前庭系统，以及人体平衡机制。
日常生活中，起立、坐下、转身、走路等动作都需要维持身体重心的平衡才能完成。平衡是一套复杂且精细的机制，依赖于前庭系统和视觉感官的相互配合。
前庭系统位于人体的内耳，它和听觉系统的一部分耳蜗一起构成了内耳迷路。其肩负的责任是，感受头部运动，并将其转换成神经系统可以利用的信息。如果人体的前庭系统受到了不良刺激，很容易引发晕动症。
我们在乘坐汽车、轮船和飞机时，总会感觉到颠簸、摇摆或旋转等各种形式的加速度运动。而前庭系统对加速度运动非常敏感，它将运动信息传递给神经系统，让大脑认为人体是处于运动中的。此时，如果视觉感官没有感受到运动，前庭系统和视觉感官的冲突，就会导致晕动症（Motion Sickness）。
比如，如果我们在开得不平稳的车上看书、看手机，视觉感官感受到的是静止物体，就很容易晕车。晕船、晕机都是同样道理。
以上说的都是现实生活中的晕动症，直到 1992 年，伴随着 VR 的一次商业化浪潮（最终失败了），才出现了一个新词“Cybersickness”，专指虚拟现实晕动症。
虚拟现实晕动症同样是因为前庭系统和视觉感官的冲突。不同的是，晕动症是人体实际运动了，而视觉感官没有感受到。虚拟现实晕动症，则是人体实际没有运动，而视觉感官感受了运动。
北京理工大学光电学院副研究员翁冬冬教授团队的研究表明，虚拟现实晕动症典型症状为恶心、眼部不适和方向障碍，小型症状更是有 16 项之多，还可能干扰平衡能力、方向感，也有在使用后不相信真实环境的真实性这种情况。
值得一提的是，不管是晕动症，还是虚拟现实晕动症，都和个体有很大关系，产生的症状也因人而异。因此，同一个 VR 应用，有的用户没有任何不适，有的用户会觉得晕。
目前很多系统仅仅设计为一个带头部追踪功能的显示器，完全没有手部、脚部的交互，这使得人的身体与虚拟内容不能同步运动，很容易导致前庭系统感知与视觉感知不一致，进而引发虚拟现实晕动症。
除了系统设计本身的原因，硬件性能不足也是导致虚拟现实晕动症的一个重要原因，最明显的表现是延迟。把延迟控制在20毫秒以下，VR头显才算到了及格线。VR内容导致虚拟现实晕动症的原因有很多，常见的有视角、加速度、场景复杂程度和比例等。
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