實戰(zhàn)：五分鐘讀懂VR的前世今生與輪回

【計算機論文】實戰(zhàn)：五分鐘讀懂VR的前世今生與輪回

真正令人驚詫的不是這股浪潮中魚龍混雜泥沙俱下的濁流和亂象，而是這項技術(shù)從最初的異想天開帶如今一步步演變成為讓人驚艷的現(xiàn)實僅僅花了不過20年的時間，短暫到我們甚至不足以去學(xué)習(xí)更新關(guān)于這個世界的知識和認知，短到或許我們的所有認識和判斷都有可能是錯誤扭曲的。在這個并不算長的過程中，對技術(shù)懷著天然興趣和天賦的90后少年、曾經(jīng)執(zhí)游戲界牛耳的神話人物、當代最年輕的億萬富翁乃至拯救復(fù)興PC游戲的創(chuàng)業(yè)者、成長于巴西移民美國的工程師，他們無一不在關(guān)鍵的時刻扮演著關(guān)鍵的角色，更不要說涉及其中那些大公司了。我們正處于一個前所未有的劇變時代，從OculusRift到PlayStation再到Vive及Hololens這些VR/AR產(chǎn)品在各自開發(fā)過程中的故事就是這樣一個時代微小的縮影——里面有這個時代的人，有這個時代的技術(shù)和商業(yè)變化的趨勢。Oculus：三人走出通天路我就見過五六樣讓我感到世界會因此變化的產(chǎn)品：AppleII、Netscape、Google、iPhone，還有Oculus?！死锼埂さ峡松?ChrisDixon)1992年，22歲的卡馬克為了制作《毀滅戰(zhàn)士》而開發(fā)出了一款新的3D游戲引擎——Doomengine，這一年，1984年出生的紐約人扎克伯格在之后將會被他的牙醫(yī)父親傳授AtariBASIC語言，而在南加州長灘，帕爾默·拉奇(PalmerLuckey)剛剛出世。此時，三個在不同世代出生成長的人并不會意識到，在其后二十多年的時間里，他們的命運將因為對VR技術(shù)的著迷和執(zhí)著而牽連在一起。上學(xué)的時候，拉奇就把大多數(shù)閑暇時間花在了拾掇游戲手柄及靠維修iPhone賺錢，然后他把賺來的錢又投入在購買大功率激光設(shè)備和游戲電腦升級上，光是為電腦升級就花了拉奇數(shù)以萬計的資產(chǎn)。GBC以及《黑客帝國》和《游戲王》的虛擬世界讓他充滿了徜徉其中虛擬世界的好奇心。2007年，Vuzix推出了售價僅需399美元、基于WindowsXP系統(tǒng)并支持《魔獸世界》、CS等熱門游戲的VR設(shè)備iWearVR920，2008年，eMagin推出了1499美元的Z8003DVisor，拉奇先后了買了這兩款設(shè)備。通過政府拍賣會和民間的轉(zhuǎn)售，他花了更多的錢去攢機。但是結(jié)果并不讓他滿意，鏡片所采用的全透LCD對比度不夠高導(dǎo)致圖片顯示質(zhì)量裂化，頭部追蹤響應(yīng)時間太長產(chǎn)生的延遲使得拉奇每次轉(zhuǎn)頭都會感到不適，更糟糕的問題是，鏡片可視范圍太小，拉奇每次都能看見屏幕的邊緣——在他看來，他做的那些“并不是垃圾，但也遠遠算不上‘虛擬現(xiàn)實’”。拉奇決定尋求別人的幫助，2010年11月，在MeanttoBeSeen論壇上，他公布自己的第一款VR試水產(chǎn)品原型PR1，這款粗糙的產(chǎn)品配備了一塊6吋屏幕，僅支持2D，需要0.9千克的后帶束縛住才能保持眼鏡的平衡。隨后，在瀏覽一份富士通超級本的文檔時，他注意到其中提到了適用的顯示區(qū)為121毫米寬，這大約是人兩眼間距的2倍，于是，拉奇把兩片鏡片縮小到原來的一半大小，這樣看起來就有了3D效果。2011年9月，拉奇推出了PR3，2012年，他又拿出了支持270度視野范圍的PR5，這時候，他已經(jīng)成了MTBS論壇上的名人。2012年4月，擔(dān)任過MTBS論壇管理員的拉奇發(fā)帖宣布即將推出第六代設(shè)備并會在在Kickstarter上發(fā)布眾籌，除了技術(shù)問題之外，他還向大家求助設(shè)計logo和如何在Kickstarter的宣傳視頻里進行宣傳。與此同時，靠著《雷神之錘》(Quake)、《毀滅戰(zhàn)士》(Doom)等使得3D游戲理念深入人心的idsoftware公司創(chuàng)始人約翰·卡馬克(JohnCarmack)私下里也在進行著自己類似的研究，而他恰巧也是MTBS的會員并一直關(guān)注著拉奇的產(chǎn)品，這時，他私信拉奇詢問后者是否可以把備用設(shè)備讓自己瞧一瞧，一直將卡馬克視為偶像的拉奇毫不猶豫地立刻將產(chǎn)品寄到了德州——當時，兩人沒有簽署任何保密條約和協(xié)議，而拉奇手上也僅有兩件產(chǎn)品原型而已。拿到原型后，除了利用熱膠添加了動態(tài)感應(yīng)器之外，卡馬克還利用他在《毀滅戰(zhàn)士3》里使用的預(yù)失真技術(shù)寫了新的代碼來改進原產(chǎn)品的放大鏡帶來的圖像扭曲失真問題，拉奇知道后對此欣喜若狂，但是卡馬克的野心卻不止于此，他問拉奇是否可以把這個產(chǎn)品拿到E3上去展示，當時只有20歲的拉奇立即表示“你先給誰看都沒問題”。之后，卡馬克借助自己的人脈和聲望，借助各種機會大力鼓吹VR、Rift和拉奇，一時之間，這個年輕人和Rfit成為彼時整個科技圈最炙手可熱的人與事之一。2012年6月，拉奇和布倫丹·艾瑞比(BrendanIribe)創(chuàng)立了Oculus公司，隨后，他們在Kickstarter上發(fā)起了OculusRift的眾籌活動，時任EpicGmaes藝術(shù)總監(jiān)的克里夫·布來津斯基(CliffBleszinski)及Vavle創(chuàng)始人加布·紐維爾(GabeNewell)也紛紛出面為Rift背書。最初它設(shè)定的目標是25萬美元，然而僅僅在項目上線第一天，Oculus就募集到了1668位集資者的41萬美元，最終，在一個月時間里，Oculus從共計9522人手中獲得了243萬的資金。在2012年E3前，idsoftware宣布即將發(fā)售的《毀滅戰(zhàn)士3威力加強版》(Doom3BFGEdition)會適配頭戴式虛擬現(xiàn)實設(shè)備。在這屆E3上，卡馬克還展示了一款基于拉奇的Rift原型改造運行他自己寫的軟件的頭戴設(shè)備。隨后，Oculus找到了原來在蘋果研究通過陀螺儀、加速器等進行動態(tài)追蹤的工程師尼拉夫·帕特爾(NiravPatel)來改進對用戶頭部動作的捕捉和反饋，同時，他們把顯示器從LCD換成了AMOLED，降低了Rift的響應(yīng)時間和動態(tài)模糊，通過外設(shè)的小攝像頭，不再需要基準點，Rift就能夠自行追蹤頭部設(shè)備的動作。到了2013年，Oculus在E3大會上展示了第一款HD設(shè)備原型，毫無疑問，這款產(chǎn)品震撼了在場的所有觀眾，在CES和GDC(GameDevelopersConference)上，Oculus同樣引發(fā)了前所未有的狂潮。被Oculus震撼到不止是玩家、觀眾，卡馬克也在這一年加入Oculus擔(dān)任CTO，并最終正式離開了自己一手創(chuàng)辦的idsoftware?，F(xiàn)在是一個特別的時刻，我相信VR在接下來的幾年里將會迎來劇變，而如今每個為此努力的人都是先鋒?？R克在加入Oculus的時候這樣說道。主機游戲《戰(zhàn)爭機器》(GearsofWar)及網(wǎng)絡(luò)游戲EVEOnline的開發(fā)者都急不可待地加入了Oculus所描繪的VR未來，而Oculus對業(yè)界的影響也不僅僅局限于游戲行業(yè)，負責(zé)為《權(quán)力的游戲》制作視效的公司Framestore以及《地心引力》(Gravity)導(dǎo)演阿方索(AlfonsoCuarón)也興致盎然地奔赴Oculus總部參觀訪問。最終，年輕的扎克伯格出手了。2014年2月，他第一次用到了最新的Rift原型產(chǎn)品并對此產(chǎn)生了濃厚的興起，拉奇最初聽說時甚至不敢相信。在談判之前，甚至連Oculus產(chǎn)品副總裁米切爾自己都沒想到如何將Facebook的NewsFeed同VR結(jié)合起來，但是經(jīng)過若干次會面之后，扎克伯格對VR的設(shè)想——他認為這不僅是一個游戲工具，同時也是一個日漸成熟的交流平臺——成功地說服了Oculus，到了4月，F(xiàn)acebook最終以22億美元的代價收購了成立不到2年、實際上連一款正式產(chǎn)品都沒有面世的Oculus。盡管Oculus的收購遭到了包括《我的世界》(Minecraft)開發(fā)者馬庫斯·佩爾松(Markus'Notch'Persson)等在內(nèi)的大量Kickstarter上的支持者的抵制和抗議?！懊恳粋€VR產(chǎn)品都有可能失敗，沒人會把錢借給做Oculus的，因為他們都知道我們一定會失敗，一定會破產(chǎn)，一定會欠下好幾億債務(wù)的?！崩嫠麄兦宄?，VR的發(fā)展不可能僅僅依靠用戶的熱情而不講商業(yè)的邏輯。2014年7月，Oculus開始發(fā)售DevelopmentKit2，到了2015年2月，超過10萬件DK2和與三星合作的GearVR進入市場。到了2015年5月，Oculus宣布Rift的消費者版本在次年第一季度正式面世，到了6月，這家公司稱由于VR行業(yè)的迅速變化，它已經(jīng)開始著手研發(fā)Rift的下一代產(chǎn)品，并將在Rift發(fā)售2~3年后面世。同年，CCP公司宣布，Rift獨占的射擊游戲EVE:Valkyrie將隨Rift預(yù)售版捆綁銷售。在過去二十年里我寫了兩百多萬行代碼，現(xiàn)在，我要從一張白紙開始。但是，這種我正在幫著打造一個未來的感覺卻是顯而易見的?？R克這樣總結(jié)自己從游戲跳轉(zhuǎn)到VR的人生際遇。PlayStationVR：索尼輪回二十年在Oculus被Facebook收購后，不少用戶因為對此感到失望而宣稱將轉(zhuǎn)而支持索尼的墨菲斯計劃(ProjectMorpheus)，在2014年3月的GDC上，索尼電腦娛樂全球工作室總裁吉田修平宣布了該計劃。VR將是改變游戲未來的PlayStation的下一次革新。吉田修平當時對VR懷著巨大的期望，這并不是索尼這家當時深陷虧損困局不得不出售東京辦公大樓以紓困的公司病急亂投醫(yī)的無奈之舉。早在90年代，這家當時風(fēng)光無限的日本公司就已經(jīng)投身進入VR領(lǐng)域。1997年，索尼推出了Glasstron，在2米距離內(nèi)模擬52吋屏幕的可視面積，兩塊鏡片的分辨率為18萬像素，專門適配的游戲《機甲戰(zhàn)士2》(MechWarrior2)的玩家的視角借助這個設(shè)備能在駕駛艙和戰(zhàn)場實現(xiàn)切換。盡管之后索尼不斷改進并在1998年推出了鏡片分辨率高達150萬像素的PLM-S700E。但是，在當時的技術(shù)和市場環(huán)境下，VR無疑太過超前，最終，索尼最早的VR嘗試最終以偃旗息鼓告終。直到2011年，索尼才又重整旗鼓推出了HMZ-T1，并在隨后的兩年里接連推出了T2和T3。大約與此同時，索尼電腦娛樂研發(fā)部門工程師安東·米凱洛夫(AntonMikhailov)也暗中帶領(lǐng)團隊投入到了墨菲斯計劃上，甚至最早可以追溯到2009年，當時的PSMove在索尼的VR藍圖之中——安東稱之為“被偽裝成動作控制器的VR魔杖”。墨菲斯計劃一開始就將關(guān)注點放在了獨立第三方游戲開發(fā)者和消費市場上?！俺蔀閂R領(lǐng)域的先行者最讓人激動的地方就是能吸引到很多用戶，也許這些對那些大型開發(fā)者而言比較少，但獨立開發(fā)者卻足夠為此興奮。PlayStation最近一直對獨立開發(fā)者都比較友好，這并非偶然?！卑矕|認為，VR游戲?qū)⑹勾笈氏韧渡砥渲械牡谌胶酮毩㈤_發(fā)者嘗到極大的甜頭。同時，安東也將墨菲斯計劃的產(chǎn)品明確視為“消費級設(shè)備”(aconsumer-gradedevice)，在2014年的時候之所以沒有趁著市場的熱潮退出產(chǎn)品也是因為在當時他們并沒有找到合理控制成本價格的方式。事實上，在2014年的GDC上，除了眾人關(guān)注的墨菲斯計劃之外，索尼還公布了一段近乎被遺忘的發(fā)布在2012年GDC上的游戲預(yù)告片，在這款評價銷量都很慘淡的“互動游戲”《曼陀羅》(Datura)中，玩家借助兩支PSMove及頭戴設(shè)備HMZ-T1追蹤頭部動作及進行手上的操作。在2013年時，EvolutionStudios就已經(jīng)秘密地將索尼墨菲斯計劃的產(chǎn)品和PS4上的競速游戲《駕駛俱樂部》(DriveClub)結(jié)合起來，但是，結(jié)果并不樂觀。和PS3在2011年在推動3D游戲方面的大動作一樣命運乖蹇，最終，兩項潛在的革新都因為技術(shù)和市場的不成熟而落得默默無聞的下場。但是，2013年11月，PS4問世，隨后在2013財年(2013年4月1日至2014年3月31日)賣出了1870萬部從而自2005財年首次超越任天堂成為最暢銷主機，另一方面，由于搭載了新的CPU和GPU，PS4的機能幾乎是PS3的10倍以上，這些利好情況讓索尼認識到，VR有可能重新迎來技術(shù)和市場上的突破。在這次GDC上，索尼研發(fā)工程師理查德·馬克思(RichardMarks)也表明，除了正在開發(fā)“內(nèi)容種子”，索尼也正在PS4上進行針對VR游戲內(nèi)容的原生工具、引擎及分發(fā)渠道的研發(fā)，同時與包括EpicGames、Crytek等公司進行合作。而CCP公司的EVE:Valkyrie在宣布成為Rift獨占游戲沒多久就與索尼達成合作并將推出PS4版本。安東將“在場感”視作墨菲斯計劃的殺手锏，而為了達到這一目的，就必須在縮短響應(yīng)時間和提高幀率等用戶體驗的關(guān)鍵問題上下功夫，索尼長期以來在顯示和聲像技術(shù)上的積累在解決這些問題上發(fā)揮了極大的作用，同時，DualShock4、PlayStationMove及PlayStationCamera在硬件上存在著和VR先天無縫對接的優(yōu)勢。隨著PS4在主機市場上以碾壓性的優(yōu)勢繼續(xù)攻城拔寨，到了2015年9月，索尼正式將墨菲斯計劃命名為PlayStationVR，PS產(chǎn)品事業(yè)部事業(yè)部長伊藤雅康表示新名稱將“直接表現(xiàn)出從PlayStation得到的全新體驗”，隨后，PS4獨占恐怖游戲《直到黎明》(UntilDawn)等宣布將成為PalyStationVR獨占游戲。在2016年的GDC上，索尼宣布將在10月正式發(fā)布它們的VR產(chǎn)品。截至目前為止，已經(jīng)有超過32個游戲支持PalyStationVR獨占，但是，所有人都清楚，僅僅靠《直到黎明》、《方舟：生存進化》(Ark:SurvivalEvolved)這樣的游戲是并不足以支撐起索尼的VR游戲大廈的，同時，技術(shù)和用戶體驗上存在的缺陷使得索尼在VR上的野心和信心依然面臨著巨大的挑戰(zhàn)。在這次GDC上，PSVR工程師克里斯·諾登(ChrisNorden)明確表示將不允許60幀以下的游戲進入PSVR平臺，實際上，在PS4上支持1080P分辨率且能在60幀下運行的游戲目前達到39款，而這使得PlayStation在機能上有了新的改進空間以適應(yīng)未來VR的硬件需求——盡管一般而言，PlayStation主機的生命周期大約為6~7年，而到今年1月銷量已經(jīng)達到3500萬臺的PS4發(fā)售才不到3年而已。2016年，索尼研發(fā)新一代PS主機的傳聞最終落實成為PSNEO，10月以后發(fā)售的PS4游戲都將內(nèi)置PS模式和NEO模式，與NEO相伴的一條傳聞是，新主機的升級應(yīng)用到PSVR游戲的話，游戲開發(fā)者將會在VR上有更多更大的發(fā)揮空間。此時，距離索尼發(fā)布自己的第一款VR產(chǎn)品已經(jīng)過去了將近20年。Vive：殊途同歸2012年，就在加布為Oculus搖旗吶喊的時候，Valve也在開發(fā)著自己的VR設(shè)備。然而，這個笨重丑陋在當時沒有任何游戲與之適配的產(chǎn)品顯然不可能引發(fā)市場的興趣，于是，Valve的VR嘗試直到2014年才真正公諸于世。我們相信增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實會是將來幾年最重大的創(chuàng)意。在2013年時，工程師喬·盧德維格(JoeLudwig)就這樣說過。當時，羽翼未豐的Oculus正與AdhesiveGames、idSoftware合作，但是這兩家公司顯然無法和如日中天的Valve相提并論，而且，Oculus向Valve提供開發(fā)者套件，而后者則提供《軍團要塞2》(TeamFortress2)的VR模式以進行測試。與此同時，Valve也在開發(fā)自己的硬件設(shè)備，2014年的SteamDevDays活動上，Valve首次秘密地向部分開發(fā)者公布了了自己的VR原型產(chǎn)品，到了6月份在波士頓舉辦的活動上，Valve的VR產(chǎn)品才第一次公諸于眾。此時，Valve對VR已經(jīng)重視到了將其置入客戶端的beta版本中以向更多的用戶提供VR嘗試。Valve在2015年并沒有舉辦SteamDevDays轉(zhuǎn)而將精力放在了GDC上，并表示會在會上公布自己的SteamVR，但是，出人意料的是，這年巴塞羅那的MWC上——就在GDC召開前一天——HTC毫無征兆地公布了與Valve合作開發(fā)的VR產(chǎn)品：HTCVive，這款設(shè)備鏡片的分辨率高達1200x1080且刷新率達到90幀，HTC稱Vive是第一款達到“房間規(guī)模視野”的VR設(shè)備。2016年2月，HTCVive開始預(yù)售，售價達到6999元人民幣的這款設(shè)備在前15分鐘的銷量超過15000部。目前為止，Steam上支持Vive和Oculus的游戲共計187個。1996年，微軟的老員工加布和伙伴邁克·哈靈頓(MikeHarrington)毅然出走創(chuàng)辦了Valve，1997年，王雪紅等人創(chuàng)辦了HTC。20年后，兩家現(xiàn)在境遇和方向幾乎完全不同的公司最終因為VR走到了一起。MicrosoftHoloLens：大象能夠跳舞嗎？科技能夠幫我更多、更好、更快、更便宜地與世界上的人、環(huán)境以及物體進行互動?！章?015年1月的一場Windows10發(fā)布會上，微軟公布了WindowsHolographic及Hololens，后者是在巴拉布計劃(ProjectBaraboo)的名義下秘密進行的。讓我們暫時把時間撥回到6年前。2009年的E3上微軟公布了納塔爾計劃(ProjectNatal)，用戶不再需要控制器，主機通過捕捉玩家的動作乃至語音就能進行反饋。微軟向來有以城市名來為計劃命名的習(xí)慣，這次取名納塔爾不僅是提出整個產(chǎn)品構(gòu)想的出生巴西的阿歷克斯·吉普曼(AlexKipman)向其國家致敬，同時，在拉丁文中，natal意味著“生”，時任微軟游戲部門戰(zhàn)略及商務(wù)發(fā)展事務(wù)副總裁ShaneKim也對這個項目寄寓了承載“下一代家庭娛樂的誕生”的厚望。2010年6月，該計劃被正式定名Kinect。2010年11月，Kinect面世并取得了前所未有的巨大成功，僅在頭兩個月內(nèi)其銷量就超過