虛擬現(xiàn)實為什么這么難實現(xiàn)？

　　Michael Abrash，被業(yè)界稱為傳奇圖形程序員，曾經(jīng)開發(fā)過著名劃時代游戲“雷神之錘”的引擎。前不久，Michael Abrash宣布加盟虛擬現(xiàn)實頭盔公司Oculus擔(dān)任首席科學(xué)家。與曾經(jīng)共同開發(fā)雷神之錘、現(xiàn)在Oculus擔(dān)任首席技術(shù)官的John Carmack相聚。Oculus不久前剛被Facebook花費20億美元收購，這讓很多人開始看好虛擬現(xiàn)實設(shè)備。不過，Michael Abrash則在一次活動中發(fā)表了25分鐘的演講，告訴大家虛擬現(xiàn)實沒有想得那么簡單。

　　首先，我們應(yīng)當(dāng)明確虛擬現(xiàn)實(VR)、現(xiàn)實增強(AR)的區(qū)別，前者是完全營造一套虛擬的世界和系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中提供服務(wù)，例如模擬真實世界，或者是體驗真實世界中無法體驗的感受。比如Oculus Rift就是這樣的產(chǎn)品。而AR則是利用現(xiàn)有的世界，將系統(tǒng)結(jié)合上去，可以直觀的反應(yīng)真實世界的信息，或者是由系統(tǒng)自行判斷動作等?，F(xiàn)實增強瀏覽器Wikitude、Google Glass都是這個范疇內(nèi)的。兩者在實現(xiàn)技術(shù)和運行方式上都有較大的差別，不能混為一談。

　　Michael Abrash重申了VR的意義，他認(rèn)為，只有完全真實的模擬出一個世界，才能稱之為虛擬現(xiàn)實，而這個被模擬出來的世界要能帶來與真實世界一樣的感受(這種感受指的是人身體上的感受)。這也是Michael Abrash做這個演講題目的初衷：別再認(rèn)為帶一個面具或者眼罩，里面畫面可以動，就算是虛擬現(xiàn)實了。

　　Michael Abrash將虛擬現(xiàn)實的難點分為了三個部分：追蹤、延遲、內(nèi)容創(chuàng)造。

　　追蹤，指的是對用戶動作和視線的捕捉。由于在現(xiàn)實世界里面，“場景”是相對靜止的，在人活動的過程中，通過頭部的運動，眼部的運動，身體的移動和抖動等等動作，使得眼前的“場景”形成了一個動畫。而在虛擬現(xiàn)實的設(shè)備中，畫面要根據(jù)人的這些動作做出相應(yīng)的調(diào)整才可以，而這些動作看似使用陀螺儀或者6軸定位就可以解決，但是多種動作組合起來就不是那么簡單了。

　　舉個例子，當(dāng)人的頭部轉(zhuǎn)動時，視線集中在一個物體上和視線跟所頭部轉(zhuǎn)動，眼前所得到的畫面你是完全不一樣的，不僅如此，同樣在畫面中的物體，它的虛實情況也是有所區(qū)別的。這就需要虛擬現(xiàn)實設(shè)備追蹤頭部轉(zhuǎn)動的同時追蹤眼部動作，再加上身體的平移，配合頭部轉(zhuǎn)動甚至是高速的轉(zhuǎn)身、轉(zhuǎn)頭。這些動作在FPS游戲(第一人稱射擊游戲)中都是常有發(fā)生的事情，而FPS游戲正好是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在游戲中應(yīng)用最為合適的場景，這些問題不解決好，不能算是真正的虛擬現(xiàn)實。

　　延遲，是顯示設(shè)備都會面臨的問題。手機如果出現(xiàn)延遲，會影響用戶的體驗，但是虛擬現(xiàn)實設(shè)備如果延遲的話將會對用戶的身體造成影響。與現(xiàn)實中“肉眼看到圖像 大腦接收指令”的機制不一樣，虛擬現(xiàn)實要實現(xiàn)“捕捉動作 交由主機處理改變動作 由顯示屏現(xiàn)實出來 肉眼看到圖像 大腦接收指令”這一整套系統(tǒng)。

　　所以，如果在運算和輸出環(huán)節(jié)一旦延遲，就會讓用戶的動作與眼前圖像和大腦接收到的信息產(chǎn)生不一致，而大腦會根據(jù)這樣的情況做出相應(yīng)的反應(yīng)，通常會讓人產(chǎn)生不適感。比如，當(dāng)你處在一個虛擬現(xiàn)實的環(huán)境中，如果畫面在模擬你的移動，而你并沒有運動，那么大腦會得到錯誤的指示信號，并且調(diào)整人體的平衡性等，很大一部分人會感動惡心，暈車也是同樣的原理。

　　就算很好的解決了追蹤和延遲的問題，虛擬現(xiàn)實場景中呈現(xiàn)的內(nèi)容更加是一個關(guān)鍵的問題。它聽上去沒有那么復(fù)雜——現(xiàn)在的電子游戲很多場景都做得可以亂真。但是問題在于，虛擬現(xiàn)實所給用戶的感受是真的處在場景之中，而再真實的電視游戲，大腦也會判斷出實際并非身處那個環(huán)境。所以通常人們在電影院感受的3D效果會比在家中感受真實——因為你的注意力不被黑暗的四周所分散，更加的集中。這一切都是人類大腦帶來的指令，化作產(chǎn)品層面則包含了色彩、響應(yīng)速度、內(nèi)容設(shè)置甚至到像素級別的畫面抖動，包含了太多的技術(shù)問題，都是要一點一點去處理解決的。

　　Michael Abrash表示，虛擬現(xiàn)實才剛剛開始，Oculus Rift很不錯，但仍然有很多的問題。他的工作就是致力于解決這些問題，更好的實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實能達(dá)到的水準(zhǔn)。而在什么樣的場景去使用虛擬現(xiàn)實也是他們在不斷探索的事情，畢竟Oculus Rift的目的不是讓用戶一直戴著它沉溺在虛擬的世界中。作為世界最頂尖的計算機圖形學(xué)大師，尚且認(rèn)為虛擬現(xiàn)實實現(xiàn)起來有很多很多的困難，其他人，是否應(yīng)該稍微清楚的認(rèn)識到其中的困難呢?