虚拟照进现实——VR技术的未来探索

 　　从太空探索到电影制作

　　美国航空航天局的喷气推进实验室(JPL)已经通过实践证明3D虚拟现实场景有助于增强人们对空间关系的理解。JPL曾将火星车所获得的数据整合到一个关于火星表面的虚拟模型之中，让人们可以通过头戴式显示器自由查看火星表面的情况，这无疑是一种让公众感到非常有趣的太空探索新形式，当然，JPL也表示虚拟现实技术也明显提升了科研人员的工作效率。

　　“我们与‘好奇号’和‘机遇号’火星探测车的团队进行了联合试验，我们发现相对于利用普通2D图像进行地图绘制来说，科学家们佩戴着头戴式显示器往往能够绘制出更加准确的火星表面地图。”JPL的任务操作创新经理杰夫·诺里斯(Jeff Norris)介绍说。

　　诺里斯认为，地图绘制方面的改进主要得益于本体感觉(佩戴者在转动头部时，虚拟显示图像同样能够发生改变)和头戴式显示器所呈现出来的3D立体图像，这些因素对于JPL的下一个虚拟现实项目来说也非常重要，该项目主要帮助用户通过虚拟现实界面来对一个机械手臂进行简单操作。

　　根据JPL在相关视频中的介绍，一个Kinect体感设备会对用户的胳膊和身体动作进行追踪，而用户会在头戴式显示器上看到机械手臂的虚拟画面，此时用户会感觉这个手臂就是自己的胳膊。真正的机械手臂会对用户的胳膊动作进行追踪，然后将对应的图像重新传回用户的显示器上，从而完成远程控制。这项技术适用于地球上的技术人员对远在外太空的机器人进行操控。

　　“这个项目的创意实际上很简单，就是如果你想控制机器人的手臂，只需用你的手臂直接对其远程操控即可，”诺里斯说道，“我们使用虚拟现实技术让你感觉机械手臂实际上是你手臂的延伸，或者就是你身体的一部分，然后再通过调整你的头部动作以及视野来轻松完成对机械手臂的控制。”

　　除了控制机器人之后，JPL还希望虚拟现实技术能够让宇航员可以“看到”自己所在的飞船的虚拟图像，因为目前的空间站和航天飞机并不允许这样做。通过头戴式显示器，宇航员可以从正常状态下无法实现的角度和位置获得飞船和周边物体的模拟视图，“我们在飞船上设计了窗户，这样人们就可以像身处空间站之中一样看到周边的世界，但是虚拟现实技术所提供的图像通常是宇航员和工程师所难以看到的。”诺里斯说道。

　　并非所有使用虚拟现实技术的环境都向上述的那样严肃。沉浸式视频制作创业公司Condition One就希望通过Oculus Rift打造一种全新的观影体验，他们的首部电影《零点》(Zero Point)已经在10月28日放出，这部电影由一个重约70磅(约合32公斤)、搭载4部Red Epic的3D摄像机的设备拍摄而成，这台“神器”能够拍摄5K级别、每秒60帧的3D全景视频，当这些视频被无缝拼接起来之后，观众就能够看到360度的电影画面，不管他们面朝哪个方向，都能够像在真实世界中一样看到周围的所有事物。

　　笔者曾在今年早些时候的电子娱乐博览会的一次会议上看到过这部电影的早期Demo，当时的感觉就像是身处一个拥挤幽闭的场景之中，“我们试图捕捉到所谓的‘存在感’以及别人正在侵犯你的空间的感觉，”Condition One的CEO、《零点》的导演丹方•丹尼斯(Danfung Dennis)说道，“你可能想要离开，虽然他们在看着摄像机，但是你却感觉他们在看着你，同时你无法改变这种感觉，他们与你一共存在于虚拟现实世界之中。”

　　利用虚拟现实技术拍摄一部电影还意味着需要丢掉许多传统导演所使用的电影拍摄手法，“所有基本的电影制作原则在虚拟现实世界中都不再适用，”丹尼斯说道，“作为一名摄影师，多年来我已经习惯了盯着取景框，然后将图像和故事放进这个框里展现出来，但是现在我们也已经身处到场景之中，并希望把人们放到故事之中。”

　　“在传统的电影制作中，你向观众播放的是一个经过精确修剪的图像，”丹尼斯继续说道，“但是我们所拍摄的电影能够为观众呈现出全景体验，然后他们来选择自己感兴趣的观影角度和内容。”在《零点》的一个早期场景中，我目不转睛地盯着一个在海上训练演习中被击倒的士兵，直到他用手剧烈地指着一个角落并向他的战友大声警告不要走那条路，此时我转过头看向他所指的方向，此时正好看到他战友的脖子被击中的画面。

　　根据丹尼斯的介绍，在这种类型的虚拟现实电影中，视觉和听觉线索对于保持观众的注意力来说非常重要，许多电影制片人会在拍摄此类电影的过程中学到许多东西。“一个传统的电影制片人大脑中所形成的电影画面是不适用于虚拟现实拍摄环境的，”丹尼斯说道，“但是我却对虚拟现实这个新媒体更感兴趣，所以我们要放弃对故事情节的控制，我们将要打造一种全新的观影体验，并且通过尝试找到一种能够传递强烈的故事性和宏大场景的拍摄方法，我们要赋予参与者(即观众)对电影情节的控制力，让他们根据自己的选择进入到特定的故事情节之中，这样的体验无疑是前所未有且极其新鲜的。”

　　利用虚拟现实技术提升品牌价值

　　除了学术研究机构、政府部门和艺术家们在积极探索虚拟现实技术的应用之外，许多企业也开始尝试通过这项技术的使用方法，进而提升自己的品牌价值。

　　以汽车制造商雷克萨斯为例，该公司就利用Oculus Rift为其即将推出的RC F豪华轿车打造“虚拟试驾”体验。雷克萨斯市场部的企业合作经理威尔•尼克拉斯(Will Nicklas)表示，由于现有的RC F原型车比较少，无法满足消费者旺盛的试驾需求，所以该公司决定通过一个虚拟现实模拟器来让更多的人们参与到这款轿车的试驾之中。

　　经过8周紧锣密鼓的研发，RC F的虚拟试驾模拟器开始投入使用。这个模拟器曾出现在特定的车展或零售商的门店中，体验者会坐在一个真实的RC F转向柱的后面，然后佩戴上Oculus Rift DK2头戴式显示器，就可以在一条虚拟的富士赛道上进行试驾体验了。

　　尽管这个模拟器的驾驶体验难以达到《极限竞速》(Forza Motorsport)游戏中的保真度，但尼可拉斯表示，他们想给试驾者带来更多身在车内的感觉。“毕竟我们还是有几辆原型车供人们进行真实试驾的，所以虚拟试驾所展现的是车内的仪表台以及一些细节方面所采用的高品质工艺，”尼可拉斯说道，“这个模拟器允许试驾者在紧握方向盘或踩下油门踏板时与汽车建立物理连接，同时我们甚至还模拟出了RC F的座椅高度和方向盘角度的调节等细节功能。”

　　“虽然目前我们还没有得到那些在进行虚拟试驾之后就购买这款车的消费者的直接反馈意见，但确实有人询问我们是否能把模拟器也卖给他，”尼克拉斯补充道，“他确实非常喜欢这个模拟器。”

　　旅游行业也开始通过虚拟现实技术来提升消费者体验。YouVisit是一家在很早之前就向用户提供在线虚拟游览体验的公司，他们利用全景照片来向用户展示度假地、酒店、餐厅和大学校园等地点的风景，而用户可以通过操作来放大和缩小显示器上的图像。近几个月以来，YouVisit开始引入虚拟现实技术，将1000个经典的相关数据引入到包括Oculus Rift、三星Gear 虚拟现实以及自家的一个名为“旅行盒(Tour Box)”的能够放置智能手机的纸盒等头戴式显示装备之中。

　　这个虚拟展示系统在开发起来并不容易，毕竟虚拟现实技术目前还处于起步阶段，而虚拟现实市场也还不成熟。“目前在虚拟现实硬件上进行系统开发所面临的一个重要挑战就是这是一种没有标准开发用户界面的新技术，”YouVisit的首席执行官阿比•曼德尔鲍姆(Abi Mandelbaum)说道，“我们的团队花费了大量的时间来制定这些标准，比如如果在虚拟旅游的过程中进行导航，以及在无需键盘和鼠标的情况下仅通过头部动作来完成选择等等，目前我们已经成功创造了一些与现实世界内容相符合的标准。”

　　尽管目前还处于早期阶段，但曼德尔鲍姆认为虚拟旅行将会在短时间变得热门起来，目前已经有许多酒店、景点和企业开始使用YouVisit的服务，并且这些需求有增加的趋势。根据曼德尔鲍姆的介绍，尽管有的企业客户只是把虚拟旅行当成是一种市场营销手段来吸引更多的游客到实地进行消费，但是这种展示方式的优势也是显而易见的，比如有利于景区的环境、成本更低以及缩短景点与外界的距离等等。

　　虽然目前的这一波虚拟现实浪潮中还没有出现一款真正面向普通消费者的硬件设备，但已经有不少行业和企业开始探索这一新技术的巨大潜力，或许游戏将会说服消费者将虚拟现实设备买回家，但是这项技术在非游戏领域的应用可能才会实现Oculus所谓的“终极计算平台”的宏伟目标。