鎂客網(wǎng)張培青演講實(shí)錄：從VR發(fā)展看關(guān)鍵技術(shù)的變與不變

VR關(guān)鍵技術(shù)的變化也必然會(huì )推動(dòng)整個(gè)VR行業(yè)的健康成長(cháng)。

2016年11月3日，在上海工博會(huì )IC咖啡舉辦的VR/AR沙龍上，鎂客網(wǎng)創(chuàng )始人張培青發(fā)表了題為《從VR發(fā)展看關(guān)鍵技術(shù)的變與不變》的主題演講。張培青表示，只要是能夠提高VR沉浸感的技術(shù)，都可以成為VR的關(guān)鍵技術(shù)。但隨著(zhù)VR的發(fā)展，對單一技術(shù)的要求越來(lái)越高，而且某一個(gè)單一的技術(shù)已經(jīng)很難滿(mǎn)足要求，往往需要多個(gè)技術(shù)的結合，VR的關(guān)鍵技術(shù)將從單一走向整合，同時(shí)VR關(guān)鍵技術(shù)的變化也必然會(huì )推動(dòng)整個(gè)VR行業(yè)的健康成長(cháng)。

以下是鎂客網(wǎng)張培青的演講實(shí)錄：

首先感謝IC咖啡舉行這樣一個(gè)好的活動(dòng)，也非常榮幸到現場(chǎng)給大家做一個(gè)分享。剛才有嘉賓做了全景相機有關(guān)的分享，非常有意思的是我今天分享的內容中有一部分就跟全景相機涉及到的全景拼接技術(shù)有關(guān)，非常巧。我今天分享的主題是《從VR發(fā)展看關(guān)鍵技術(shù)的變與不變》，要講的重點(diǎn)就是VR的關(guān)鍵技術(shù)，但在之前我們首先回顧下VR目前的發(fā)展。

從Facebook收購Oculus起，VR已經(jīng)走過(guò)了2年多的道路，也經(jīng)歷了很多變化，但從最近來(lái)看，VR的發(fā)展越來(lái)越明顯的呈現出toC轉向toB的趨勢，為什么這么說(shuō)呢？我們從下面三個(gè)維度來(lái)看。

首先是創(chuàng )業(yè)者的變化。我們發(fā)現，從2014年到2015年進(jìn)入VR進(jìn)行的創(chuàng )業(yè)者中，很多都是做VR頭顯等硬件的，但到了2016年，新進(jìn)入VR的創(chuàng )業(yè)者，做硬件的已經(jīng)很少了，很多都是做VR內容或者行業(yè)應用的。像我們耳熟能詳的一些VR公司，比如暴風(fēng)和蟻視，他們是典型的硬件公司，都是2014年開(kāi)始做的，在這之后，我們已經(jīng)很少聽(tīng)到新做起來(lái)的硬件公司了。

其次看一下VR公司的現狀。還是拿上面提到的暴風(fēng)和蟻視為例。暴風(fēng)前階段陷入了裁員的風(fēng)波，幾乎裁了一半人，然后公開(kāi)宣稱(chēng)將進(jìn)入行業(yè)應用方向，如旅游、房產(chǎn)、教育等。另一家公司蟻視，則在10月舉行的發(fā)布會(huì )上表示將從硬件公司轉型成為一家生態(tài)公司。無(wú)獨有偶的是，在近期國內外的展會(huì )上，比如國內很火的CJ，新涌現出來(lái)的做硬件的公司，如幻維和HypeReal等，無(wú)一例外表示自己也做內容和行業(yè)應用，幾乎沒(méi)有單純只做硬件的公司。

還有就是投資的變化。我們從這張圖上可以看到，從2014年到2016年，VR硬件的投資在2015年的時(shí)候迎來(lái)一個(gè)高峰，但在2016年的時(shí)候明顯下降。當然，這里可能也有資本寒冬影響的因素。但不爭的事實(shí)上，在同樣的情況下，VR內容的投資在2016年明顯上升，甚至超過(guò)了硬件。這說(shuō)明資本的風(fēng)向開(kāi)始從硬件轉向內容。一些著(zhù)名的投資機構，比如國內的紀源資本就公開(kāi)表示，2016年的投資重點(diǎn)將放在內容和IP上，其次是新商業(yè)模式和行業(yè)應用，基本不會(huì )再看硬件項目了。

從上面這三個(gè)維度，很明顯的可以看到VR發(fā)展從toC轉向toB的這樣一個(gè)趨勢。但我們也知道，一個(gè)行業(yè)真正爆發(fā)，僅僅靠toB是不夠的，還是需要海量的C端用戶(hù)。當然，VR在C端爆發(fā)的時(shí)候形態(tài)也一定不是現在這樣的，可能會(huì )跟AR有所結合，這個(gè)是另外的內容了，今天就不詳細講了。那么，是什么限制了目前的VR在C端市場(chǎng)沒(méi)有達到預期呢？我們認為，關(guān)鍵技術(shù)的瓶頸是一個(gè)很大的因素，這也是今天我要講的重點(diǎn)。

VR有哪些關(guān)鍵技術(shù)呢，首先是圖形渲染。關(guān)于圖形渲染，做設計的可能比較熟悉，我們看這個(gè)左邊的圖，他是一個(gè)框架，框架設計好以后，想要實(shí)現跟右圖現實(shí)場(chǎng)景中一樣的效果，就必須得經(jīng)過(guò)渲染這樣一個(gè)步驟。同樣的，存儲在計算機里的數據都是坐標數據，想要在屏幕上顯示出來(lái)，必須把這些三維坐標數據實(shí)時(shí)的構建出能夠在二維屏幕上顯示的3D效果，這就必須經(jīng)過(guò)渲染?，F在一些高端的VR頭顯，比如HTC Vive，或者Oculus的，它們的顯示效果非常好，但代價(jià)就是渲染的計算量非常大，往往需要一臺配置非常高的電腦，甚至上萬(wàn)。但是普通消費者又有多少為了僅僅體驗VR就去買(mǎi)一臺上萬(wàn)的電腦呢？這是很少的。所以這個(gè)直接制約了VR的普及。而一些稍微低端一點(diǎn)的頭顯，對電腦性能要求可能沒(méi)那么高，但往往效果很難令人滿(mǎn)意。所以，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，擺在Intel、Nvidia等做硬件渲染技術(shù)的大廠(chǎng)面前的，就是如何在保證效果的同時(shí)，盡可能的降低硬件的成本。

全景拼接技術(shù)。全景拼接技術(shù)可能大部分人平時(shí)接觸的比較少，但做VR內容和全景相機的會(huì )比較熟悉，它是全景相機的關(guān)鍵技術(shù)?，F在全景相機，一般都有4個(gè)，甚至6個(gè)、8個(gè)、12個(gè)攝像頭，通過(guò)這么多的攝像頭捕捉到每個(gè)方向的圖像后，必須經(jīng)過(guò)全景拼接才能得到最終的VR全景視頻。像剛才說(shuō)的，那么多的攝像頭要實(shí)時(shí)得到拼接后的全景視頻，它的計算量是非常大的，所以目前的一些效果好的全景相機售價(jià)非常昂貴，像諾基亞的Ozo，價(jià)格高達30萬(wàn)。一般的VR內容生產(chǎn)商很難去花這么大的代價(jià)，這就導致目前VR內容的缺乏，而內容是VR行業(yè)繁榮的關(guān)鍵。當然，也有一些稍微低端一點(diǎn)的全景相機，但往往在拼接效果上很難讓人滿(mǎn)意，自然也無(wú)法產(chǎn)生好的內容。

眼球追蹤技術(shù)。眼球追蹤技術(shù)最早其實(shí)不是用在VR上的，而是為了漸凍人癥開(kāi)發(fā)出的一個(gè)技術(shù)。像我們熟知的霍金，就是漸凍人癥患者。他的身體無(wú)法運動(dòng)，眼球追蹤技術(shù)可以讓他通過(guò)眼球的運動(dòng)來(lái)和外界進(jìn)行交互，甚至交流。放到VR上，這個(gè)技術(shù)對于VR游戲的體驗也是革命性的。我們設想一下，你在玩VR游戲的時(shí)候，就拿射擊游戲舉例，你甚至不需要任何外設，只要盯住目標2秒鐘，一個(gè)導彈就自動(dòng)射向目標，這是非常棒的體驗。但這個(gè)技術(shù)目前也存在問(wèn)題，就是往往圖像的渲染速度跟不上眼球的移動(dòng)速度，就會(huì )造成明顯的延時(shí)。Nvidia目前正在研究一個(gè)新的局部渲染技術(shù)，只渲染眼球注視的位置，其他位置不渲染，后者模糊化處理，盡可能的降低計算量，但目前這個(gè)技術(shù)還不成熟。

動(dòng)作捕捉技術(shù)。和眼球追蹤技術(shù)一樣，在VR之前，動(dòng)捕技術(shù)就已經(jīng)用在了影視動(dòng)畫(huà)行業(yè)。像一些我們熟知的科幻大片，如阿凡達、指環(huán)王等，都是通過(guò)動(dòng)作捕捉技術(shù)來(lái)實(shí)現的特效。動(dòng)作捕捉技術(shù)包含了面部表情識別、肢體動(dòng)作設備、步態(tài)識別等多個(gè)范疇，它的核心點(diǎn)在于采集了人的動(dòng)作之后，在三維場(chǎng)景、虛擬場(chǎng)景中重構出來(lái)。所以用在VR上以后，體驗者在虛擬世界中不光可以看到，還可以與虛擬世界進(jìn)行交互。拿剛才說(shuō)的影視動(dòng)畫(huà)行業(yè)應用廣泛的動(dòng)捕系統來(lái)說(shuō)，美國的OptiTrack采用的紅外方案，首先需要穿上布滿(mǎn)定位點(diǎn)的外套，然后通過(guò)周?chē)蝗Σ贾玫母邘始t外攝像機捕捉圖像，通過(guò)計算機視覺(jué)的方式來(lái)計算出被拍攝者的動(dòng)作。這種攝像機的成本是非常高的，像剛才說(shuō)的，只有一些財大氣粗的影視公司才能接受，在VR行業(yè)很難普及開(kāi)來(lái)。所以一些公司，包括國內的諾亦騰，就推出了基于慣性的動(dòng)作捕捉技術(shù)。這種技術(shù)和無(wú)人機里用的定位技術(shù)是一樣的，都是基于九軸傳感器。它最大的優(yōu)勢就是成本相對紅外來(lái)說(shuō)要低很多。但是這個(gè)方案也存在問(wèn)題，就是精度，慣性定位存在零點(diǎn)漂移問(wèn)題。你站在原點(diǎn)不動(dòng)，在虛擬世界中得到的坐標位置會(huì )出現抖動(dòng)，而且隨著(zhù)時(shí)間的推移，誤差會(huì )越來(lái)越大。目前這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有太好的辦法，一些小的創(chuàng )業(yè)公司，包括像南京的布塔，就在致力于解決這樣的問(wèn)題。這里對創(chuàng )業(yè)公司來(lái)說(shuō)一定是存在機會(huì )的，關(guān)鍵在于怎么樣在降低成本的同時(shí)盡可能的提高動(dòng)作捕捉的精度。

下面是大家耳熟能詳的空間定位技術(shù)。大家知道，Oculus是第一個(gè)推出VR頭顯的，但自從HTC推出Vive后，國內外大大小小的展會(huì )搭建VR體驗區的那些廠(chǎng)商，基本上優(yōu)先都是考慮的HTC的設備。這是為什么呢？很大程度上就因為HTC的空間定位技術(shù)。在一個(gè)Room-Scale的空間里，用戶(hù)可以自由走動(dòng)，這種走動(dòng)會(huì )實(shí)時(shí)的反應在虛擬世界里，這對于VR體驗可以說(shuō)是讓人非常驚艷的。HTC的定位技術(shù)是基于激光的方案，邊上搭建兩個(gè)激光的發(fā)射器，在人的身上，或者說(shuō)定位點(diǎn)上放置接收器，通過(guò)激光的發(fā)射接收來(lái)進(jìn)行定位。激光的移動(dòng)是通過(guò)機械結構來(lái)控制的，隨著(zhù)時(shí)間的推移逐漸磨損后會(huì )出現誤差。所以后來(lái)Oculus和PS VR推出的定位技術(shù)都沒(méi)有基于激光的方案。Oculus采用的是和之前提到的OptiTrack一樣的紅外方案，像最近它還推出了一個(gè)單發(fā)射器的方案，有點(diǎn)像微軟的Kinect，但存在的問(wèn)題就是范圍太小。PS VR基于的是可見(jiàn)光方案，它要在定位點(diǎn)上放一個(gè)彩色的球，通過(guò)普通攝像機基于計算機視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行識別定位。由于它是基于可見(jiàn)光的，所以當環(huán)境光線(xiàn)太暗或者太亮就會(huì )出現定位精度下降等問(wèn)題，也就是容易受環(huán)境干擾。所以綜合來(lái)看這些空間定位方案，暫時(shí)還沒(méi)有一家能夠拿出一個(gè)非常完美的，跟剛才的動(dòng)捕技術(shù)一樣，怎么樣去解決這樣的問(wèn)題，就是留給創(chuàng )業(yè)者的機會(huì )。

最后提一下數據壓縮技術(shù)。現在一些效果比較好的高端VR頭顯，像HTC Vive、Oculus Rift等，都是基于PC的，而且由于傳輸數據量大的問(wèn)題，它需要連一根線(xiàn)到PC上，這導致用戶(hù)在體驗VR的時(shí)候非常不方便，特別是有了空間定位后的沉浸式體驗上。如果數據壓縮技術(shù)能夠有突破的話(huà)，實(shí)時(shí)數據就可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳送到PC上，用戶(hù)就不會(huì )再受到線(xiàn)的牽絆。還有一些關(guān)鍵技術(shù)，這里就不多加講述了。

上面說(shuō)了那么多VR涉及到的關(guān)鍵技術(shù)，不知道大家有沒(méi)有發(fā)現一點(diǎn)，就是不管什么樣的技術(shù)，圍繞的都是如何去提高VR的沉浸感，這個(gè)是VR最關(guān)鍵的一個(gè)點(diǎn)。換句話(huà)說(shuō)，只要是能夠提高VR沉浸感的技術(shù)，都可以成為VR的關(guān)鍵技術(shù)。這就是VR關(guān)鍵技術(shù)的不變。但隨著(zhù)VR的發(fā)展，這些技術(shù)也呈現出了一些變化。

首先是對單一技術(shù)的要求越來(lái)越高。比如隨著(zhù)VR游戲的發(fā)展，用戶(hù)對畫(huà)面的要求越來(lái)越高，一些游戲大作對渲染的計算量要求與日俱增。如何能夠同步保障用戶(hù)的體驗，這就對渲染技術(shù)以及數據壓縮技術(shù)提出了更高的要求，技術(shù)的提高速度必須快于用戶(hù)需求的提高。又比如VR剛開(kāi)始的時(shí)候，像HTC Vive那樣能夠實(shí)現位置追蹤的硬件非常驚艷，但是隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，可見(jiàn)光定位技術(shù)、紅外定位技術(shù)的應用，小范圍的位置追蹤已經(jīng)成為高端硬件設備必備的一個(gè)功能。這個(gè)時(shí)候，隨著(zhù)行業(yè)的發(fā)展和人們認知度的提高，逐漸發(fā)現僅僅是room-scale的單人追蹤體驗已經(jīng)沒(méi)辦法滿(mǎn)足需求了，體驗者希望能夠有更大空間范圍的沉浸感體驗。這也是目前像HTC、Oculus等標配的空間定位技術(shù)沒(méi)辦法滿(mǎn)足的。

其次是某一個(gè)單一的技術(shù)已經(jīng)很難滿(mǎn)足要求，往往需要多個(gè)技術(shù)的結合，也就是從單一技術(shù)應用走向整合。拿剛才說(shuō)的空間定位來(lái)說(shuō)，有了更大空間的追蹤體驗后，對其他方面的體驗也會(huì )提出更高的要求，用戶(hù)希望在虛擬空間中不光能夠看到和移動(dòng)，還要能夠摸到，甚至能夠看到其他參與者在虛擬世界中的形象。如非常受歡迎的密室逃脫、真人CS等游戲體驗，除了需要有更大空間的定位外，還需要有對多人交互的支持。所以如國內做慣性動(dòng)捕方案的諾亦騰，將其動(dòng)作捕捉技術(shù)與光學(xué)空間定位相結合，推出了大空間的可以用于多人交互的VR解決方案，在一定程度上能夠滿(mǎn)足用戶(hù)對于這種更深層次體驗的需求。但這樣一套包含10多個(gè)攝像機、能夠支持大空間4-6人交互的方案售價(jià)依然非常昂貴，甚至達上百萬(wàn)。類(lèi)似這樣的方式還有很多，對于創(chuàng )業(yè)者們如何將各自擅長(cháng)的技術(shù)結合起來(lái)更好的去滿(mǎn)足用戶(hù)需求，并且盡可能的降低成本，也是技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中留給創(chuàng )業(yè)者的機會(huì )。

VR的發(fā)展決定了對技術(shù)的高要求，同時(shí)VR關(guān)鍵技術(shù)的變化也必然會(huì )推動(dòng)整個(gè)VR行業(yè)的健康成長(cháng)。今天我的演講就到這里，謝謝大家！

最后，記得關(guān)注微信公眾號：鎂客網(wǎng)（im2maker），更多干貨在等你！