STEVE+BAKER
近年來VR這個話題大熱,各行業都想涉足到這個領域中來。
理想是美好,但我們都無法欺騙我們的大腦。
VR技術究竟會否成功?只能交給時間來解答了。
每個人都覺得這些設備是嶄新且具有革命性的,但這不是真相。在這兩年發生的事情,僅僅是這些設備的價格從8萬美元跌到500美元。我們并沒有做出太多技術上的創新,價格的下降大多是在性能上做出妥協的結果。
許多人聲稱,VR設備容易導致眩暈的問題已經得到解決,或者馬上會被解決。他們認為,能夠通過設備的設計來解決這個問題。
這樣想的人,都認同一種理論。這種理論宣稱眩暈由系統的延遲/卡頓、低分辨率的顯示屏或是不準確的頭部定位引起。因此,這些問題都會在VR系統逐步完善的過程中得到解決。遺憾的是,我們為美軍制作的頭盔造價8萬美元,它具有更小的延遲,更高的解析度和更準確的頭部追蹤——在這些方面我們強于任何市售的VR產品,但這些頭盔依然讓人頭暈。所以這種理論可能是錯的。
問題在于,持這些理論的人忽略(或者幾乎忽略)了20年來用VR設備進行試驗得出的事實。更糟的是,有可靠的研究證實,VR設備造成的眩暈感可能在你停止使用設備8小時后依然存在。
我相信最大的問題在于深度知覺。
對于距離在幾米內的物體,你需要調整睫狀?。ㄎ挥谘劬炔砍虱h形的平滑肌,作用是改變晶狀體的形狀,以向近或遠距離的東西對焦。)帶動你眼中的晶狀體來對焦。這些肌肉會對晶狀體進行一定的壓迫,你因此可以對在近距離內的物體進行準確對焦。沒有顯示設備能夠重現來自不同距離的光線——就目前來看不存在這樣的技術。我們沒法愚弄大腦。
高級的VR設備能夠調動用戶的深度知覺,它們通過對圖片的“綜合”來使用戶立體感。具體來說,用戶兩只眼睛看到的圖片會有些細微的不同。當我們控制雙眼聚焦到一點上,兩張圖片就會“混合”在一起。這是通過對眼內肌的控制來實現的。
我們始終在使用這兩套肌肉群測量物體的距離,一套用來聚焦,另一套用來綜合。當大腦得到正確的信號時,就說明這兩個功能正在默契地互相配合。
然而,在VR設備之中,我們無法做到這一點。對焦系統認為:“這兩幅圖片在同一個位置”,綜合系統認為“這兩幅圖片的位置不同”。如果目標物體位于幾米外,就不會有大問題,因為對焦系統只有在很近的距離內才能實現精確對焦。但是大腦會感覺到差異。
那么,假如綜合系統告訴我們“那個東西離我們2米遠”,同時對焦系統告訴我們“那個東西離我們3米遠”,在這種情況下會發生什么?
在真實世界里,這根本就不會發生。我們從穴居人開始一路進化下來,但大腦并沒發生什么根本的變化——你的大腦可以說就是穴居人的大腦。在這種前所未見的情況下,大腦會有什么奇怪的反應?有些人可以單純地忽略這些信號,然后把注意力集中到其他的地方上去。而另外一些人的大腦就會說:“糟糕,我肯定是暈了!”你暈了,你的穴居人大腦判斷,你一定吃了有毒的東西……大概是個毒蘑菇?當這種情況發生時,你的大腦會進入恐慌狀態然后嘗試清空你的胃,你會覺得非常,非常惡心。
這個問題不可能被任何已知的技術解決。真要解決的話,我們需要發明這么一種技術:它能使設備在像素等級上動態調節對焦光源,并且我們還要把這種技術的成本降到40美元。
僅僅因為這一個理由,人類就永遠無法擺脫VR眩暈。除非在VR軟件里,所有的物體都在觀察者3米之外。這個限制完全排除了任何室內題材的VR軟件(室內空間太小,達不到距離大于3米這個條件),或者任何能使用手臂直接進行交互的VR軟件(距離太近)。
但是,在飛行模擬器領域,VR設備就不存在這樣的問題!我們將飛行員放到模擬訓練艙里,使用半透明現實器讓他們看到真實的駕駛艙圖像。他們能夠看到在飛機外的工作人員,但因為他們肯定在很多米以外,所以不會有問題。這樣,整套VR設備就可以在用戶感到舒適的情況下順利地運轉。有一個例外:在訓練空中加油的時候,軟管-浮錨裝置會處于離飛行員頭頂一米左右的位置。因為上面說過的原因,甚至許多飛行員也會感到眩暈。最近,有的飛行員干脆在訓練艙里關掉圖像,光靠儀表來練習空中加油。
在真實世界里活動時,我們的身體會服從動量守恒定理。當你在行走時突然停下,身體的質量會導致你繼續往前移動,你必須要控制肌肉來制止你的手臂或者頭部前伸。在停車和拐彎時,一定要提前考慮好動量。
目前這些細節在VR設備中不存在,而且你的大腦意識到了這一點。
如果你只是在看電視或者電影,這就不是問題。我們似乎能意識到平面屏幕上的圖像不是真實的,因此我們接受了這個設定:看電視時,我們的身體不需要感受到任何動量。但是,在感知一些更真實的內容時,我們就會陷入“恐怖谷”:我們能夠下意識地感覺到,身體沒有承受動量,這會讓我們感到強烈的困擾。
你的穴居人大腦又出場了:“我的眼睛說我在加速,但我的胃和平衡器官告訴我并沒有。我肯定是暈了!必須要吐?!?/p>
我們因為正好相反的問題而暈船。船艙內的視角讓我們覺得,我們正身處于一個巨大而穩定的房間;但感覺系統告訴我們,“不,我們明顯在搖動,因為動量一直在變化,所以我們肯定暈了!吐吧?!?/p>
開發谷歌紙框VR的伙計看上去意識到了這點,并且提出了建議:在使用所有的VR軟件時盡量站著別動,或者僅僅移動頭部(用戶確實這樣做了,因此沒有人感到惡心)。這確實有效,但當你玩一個很真實的FPS或者賽車游戲時就是另外一回事了。換個說法,在任何一個追求臨場感的VR軟件里你都沒辦法保持不移動,所以無法避免眩暈。這在飛行模擬中也是一個大問題。幸好并不是所有人都容易暈,特別是飛行員。
同樣,這個問題沒辦法解決,因為物理法則不允許。
說到這里,我們已經總結出了兩種類型的眩暈:對焦導致的眩暈和動量缺失導致的眩暈。
因此,99%的VR軟件都會導致眩暈,即使它們的內容實際上很精彩。在目前的VR游戲中,主角(或者主角視角)幾乎無法避免有一些加速的動作。當然,有個無趣的解決方法——開發者可以把所有物體放到視距3米外(但因為你肯定不會高于3米,所以低頭看地板的時候還是會暈)。
或者,開發者只做一些炫酷的內容放在遠處,你站著靜靜旁觀就好——但是用戶想要的可不是這樣的VR。
我一直在和VR顯示設備打交道。無論價值8萬美元還是500美元,我都已經研究了許多年。每個人都能佩戴VR設備數分鐘并保持不眩暈。但有一半的人會在幾分鐘后感覺難受,在這些人里面,又有一半人會難受到必須馬上停止使用設備。
目前大多數Demo都是宣傳性質的,在其他的行業展會上通常都是只有幾分鐘長的VR內容。我不知道這些廠商是不是故意這樣做的……這也解釋了為什么這么多人認為他們喜歡VR。糟糕的是,直到他們花了500美元后他們才能意識到問題的嚴重性。
當你在這些設備上花的時間超過一個小時,情況可能會更糟。
我曾經在一個為Oculus開發軟件的團隊里工作過。團隊里每人都有一個頭戴設備,大多數時間里它都在吃灰。我們既寫代碼,也做美術內容。我們都是專家,知道自己在做什么,但當你站在我們的實驗室里舉目四望,會發現沒有一個人戴著Oculus。僅在很少數的情況下,研究人員會戴上VR,只是為了確認一些內容,然后在30秒內摘下來。大多數時候,我們都是在并排放置的兩個顯示器上觀察視覺效果。當項目最終完成時,因為再也不用戴這些頭盔了,我們所有人都很開心。
我們為這個現象取了個名稱:“模擬恐懼癥”(Simulator Sickness),簡稱“模懼癥“(SimSickness)。之所以我對VR這么沒信心,最大的原因是一系列美軍對模擬恐懼癥的研究。他們發現,即使沒有發生眩暈,實驗對象也會出現在一定范圍內出現恍惚,或者失去方向感。
研究里提及到:“有個問題我們始終沒有得到答案:某些實驗對象會在使用VR設備后感覺現實世界變得很遲緩,我們不知道這樣的癥狀具體會持續多久。一些數據暗示,出現這個癥狀的人數可能遠超我們推測的數字。有8%的實驗對象生物鐘加速了6到8小時,更極端的案例,有的實驗對象生物鐘甚至加速了1到2天。通過研究,我們已經能夠推斷出是哪些場景導致這些問題,而已經找到了處理這些問題的方法。我們還需要對照試驗,確定所謂的‘模擬恐懼癥是否會真實的飛行中產生?!?/p>
“從研究中,我們可以總結出,在使用VR設備后應該休息多長時間,才能進行飛行或駕駛汽車?!?/p>
研究者認為,用戶應該在使用VR設備24小時后,再進行飛行或駕駛汽車。
我很傷感。我不認為制造一個成本在可接受范圍內,同時還具有足夠好體驗的VR設備是可能的。
對于那些確實能忍受不適感的用戶,我最大的擔心是美軍指出的那些癥狀:在結束VR游戲之后很長一段時間里你都會缺失方向感。實際上,“VR后駕車”可能和醉駕一樣危險。這些消費級VR設備應該得到更徹底的研究,假如某一天真的因為VR設備產生交通事故,整個行業可能會跟著遭殃??梢哉f,這是遲早要發生的事。
抱歉掃大家的興了。
基于VR的產品設計大概是這個領域目前排名第一的應用。工程師們不必通過電腦,而是VR走進自己的設計。工程咨詢公司Atkins的技術總監表示,“客戶只需要戴上VR頭盔就能更好地理解我們的設計理念,省去了不少解釋的工夫,而且多個客戶也能同時體驗同一個設計。”
未來你也許可以在虛擬現實中度假。猶他州已經出現了一個名為The Viod的主題公園,你可以參與抵抗外星人入侵的戰爭,也可以坐虛擬過山車。今年一月,澳航就曾經跟三星Gear合作,用VR來展示他們的客艙和全球各地的休息室。精鉆郵輪在他們的兩艘船上提供VR導覽,以及巴拿馬運河和哥斯達黎加雨林的風光。萬豪酒店最近也推出了服務,讓顧客在預訂之前可以遠程參觀房間。他們相信,在未來VR導覽會像今天大家用各種點評網來獲取旅行、酒店和餐廳的信息一樣普遍。
讓電視觀眾如同身臨其境一般,是每個體育運動解說員的理想。書商William Hill正在開發的VR軟件能夠提供運動員視角的體驗,讓你在觀看賽馬時身處跟騎師完全相同的3D虛擬世界。NHL(美國職業冰球聯賽)已經在一場比賽中試用過VR;Glamorgan板球俱樂部也在設法為球迷提供VR服務,包括50個不同的機位選擇。負責人介紹說,如果觀眾想要知道他所關注的隊員擊球時的防守視角,只要切換到守門員身上就可以了。
電影《阿凡達》中的士兵用遠程控制的肢體來探測不宜居住的世界,同樣的思路也可以用在深海。法國水下考古學家盧瓦早就用VR遠程探測“月亮號”沉船,位于土倫港外水下90米。他們的長期設想是造出功能更強大的機器人,而VR模擬讓他的團隊能夠身臨其境一般操控它,就像潛水員實地探測那樣。盧瓦估計,僅法國的海岸線上就有20萬個沉船地點,而全世界則超過300萬個。另外,在油氣開采、海上營救等領域,VR的應用也不是什么新鮮事了。
英國皇家醫師學會認為,精神健康是醫療體系的敗筆之一。醫療發展咨詢師約翰遜認為,VR能夠幫助傳統療法無法顧及的特殊群體,以及那些不方便去醫院由專家護理的病人。比如暴露療法就很有潛力,圣迭戈的虛擬現實醫療中心正在嘗試用VR治療伊拉克軍人的創傷后應激障礙。
這對于蝸居在大城市的學生和低收入人群來說是個好消息,因為VR也許可以改善他們的生活體驗。Freefly VR公司的塔思汀正在開發一個軟件,專門提供摩天大樓戴寬敞臥室的哄睡服務。當你戴上頭盔,溫柔的催眠嗓音便開始講故事,逐漸讓你進入一個舒適的虛擬空間。同樣還有虛擬溫泉或者靜修,可以方便壓力過大的都市人類暫時逃離。
在大城市拿規劃許可證簡直是地獄模式全開,但位于倫敦的一家咨詢公司用VR把這件事變得容易很多。他們已經搭建好了一個倫敦城3D數字模型,總裁霍索恩表示,它覆蓋了倫敦中心100平方公里的區域,甚至通過攝像頭嵌入了實時交通狀況。規劃師和建筑師們可以把它當作真的一樣來模擬他們的設計,各個空間點的視線、光線和交通連接都能夠放在真實場景中加以考慮。
彈窗廣告之父扎克曼曾經因為自己的發明煩擾了眾多用戶而道歉,但VR世界中的廣告或許可以采取更有禮貌的方式。度假村集團Center Parcs為他們新開業的森林村莊制作了VR廣告,戴上Oculus Rift頭盔就可以體驗高空溜索和走鋼絲課程。
在恐怖活動愈演愈烈的時代,VR可以讓建筑師、安保規劃師和活動策劃者更好地評估危險狀況,而這強烈依賴于模型的精確程度。這也是為什么英國數字地圖公司Ordance Survey得到了VR公司的青睞,他們的地圖分辨率可以達到5米,而公開地圖中最清晰NASA云圖,最高分辨率也只有30米。
電視會議已經誕生了數十年,它即將成為老古董。VR不僅意味著遠程會議會顯得更加真實,它更大的意義在于復雜數據的可視化。金融市場、天氣預報、人流模型……這些超級計算機的運算結果竟然還要仰仗過時的2D輸出。依靠VR,這些數據將變得“可觸摸”,人們會有機會鉆到數據表面之下去看一看,像檢修工那樣調整變量。
在任何一個追求臨場感的VR軟件里你都沒辦法保持不移動,所以無法避免眩暈。
這在飛行模擬中也是一個大問題。