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不用等到 2045 年,现在你就可以造一个 Oasis | 《头号玩家》观后感

本文作者:刘芳平 2018-04-01 11:33
导语:许多人可能觉得作为一部故事发生在 2045 年的科幻电影,里面的科技应该先进得不得了,肯定不是现在能比的。但其实并非如此。

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雷锋网按:注意,前方有些许剧透(很少),如您担心请勿继续阅读。

由史蒂文·斯皮尔伯格导演的科幻电影《头号玩家》(Ready One Player)于 3 月 30 日在中国大陆上映。首个周末便收获广泛好评,登上豆瓣电影本周口碑榜第一名,截止 31 日晚积累了 7 万多个评价,评分高达 9.2 分,不出意外它将成为一部科幻经典。

这是一部赛博朋克风(Cyberpunk)的电影,讲述未来世界(2045 年),社会衰败,人们无心修补,而是选择沉迷于一个名为 Oasis (绿洲)的 VR 世界里。Oasis 由詹姆斯·哈利迪(James Halliday)创造,他在临终前宣布,自己在游戏里藏了 3 把钥匙,玩家集齐它们就能获得彩蛋,并得到整个游戏的控制权。男主韦德·沃兹(Wade Watts)于是和女主及一帮好基友一起,和数十亿玩家进行了一场找钥匙得彩蛋的游戏竞赛,期间经历了反派的重重阻挠,最终取得胜利。

这么高分的片子,雷锋网编辑当然不能错过,于是在周六和小伙伴一起去看了这个大片。

看完之后,又看了不少豆瓣上点赞最多的一些短评,算是理解了为什么这么多人给这部片子打 5 星,影片里面充满了各种我们所熟悉的电影梗和游戏梗,比如异型、闪灵、高达、哥斯拉、龟派气功,排名第一的短评把它称之为“游戏宅和影迷的春药”。

游戏宅和影迷的春药!某场戏中戏还原看到要爆炸了!值得去电影院刷十遍!

——滚吧!蛋堡 

公民凯恩串起了闪灵、鬼娃、高达、哥斯拉、亚基拉、街霸、铁巨人、金刚、龟波气功……,加上迪斯科音乐和各种游戏卡,简直是是一部全球世纪流行文化编年史。感谢撕皮儿剥壳,把我们这些大孩子一把拉回追看《回到未来》和《夺宝奇兵》的神奇年代,跟着逼真的特技和癫狂的想象去重温我们的“玫瑰花蕾“。

——风间隼

雷锋网(公众号:雷锋网)观看时也注意到了这些梗,不过,作为一名长期关注 VR 行业的科技媒体从业者,更让笔者注意到的是里面展示的 VR 技术。

许多人可能觉得作为一部故事发生在 2045 年的科幻电影,里面的科技应该先进得不得了,肯定不是现在能比的。但其实并非如此,不用等到 2045 年,电影里展示的大部分技术,现在就有了。

下面就让笔者一步步来解读,实现影片中的效果要用到哪些产品和技术。

一、VR 头盔

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影片中主角用的 VR 头盔

这个不用多说,多数人一看到电影海报就会想到 VR 头盔。VR 头盔的作用是给玩家提供一个沉浸式的全息画面,让玩家沉浸在虚拟世界里。

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现在市面上有着相当多的 VR 头盔可供选择,但要实现电影里面的效果,HTC Vive、PlayStation VR、Oculus Rift 只是基础的,更沉浸式的产品,就得用到小派 8K 或是 StarVR 的 5K VR 头盔,它们都拥有高达 200 度的视场角。

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Vive 无线升级套件,采用英特尔 WiGig 技术

另外,视频里角色们用的都是无线的头盔,而上述产品默认都是有线的。这个时候就轮到 TPCast 或是 Vive 无线 VR 套件上场了。无线套件一端连接 VR 头盔,一端连接主机,可以将主机渲染的画面传送到头盔里显示。

另外,电影里还有许多人在街上用 VR 头盔,这种情况下,适合使用带 inside-out 追踪的 VR 一体机,比如 Vive Focus,或是英特尔的 Project Alloy VR 一体机。

二、空间定位及动作捕捉

光有 VR 头盔是不够的,电影里面玩家在现实世界的动作是实时在虚拟世界里同步的。实现这一点需要用到空间定位及动作捕捉技术。

从电影里面的效果来看,全身动捕是少不了的了,要做到这点现在也有一些技术方案可供选择。例如,如果使用的是 HTC Vive 的话,配合外部的灯塔定位可以追踪头部和手的运动(头盔上有定位点、手柄上也有),如果再在脚上及身上绑几个 Vive Tracker 追踪器,基本就可以追踪到全身的运动了。

或者,也可以选择提供影视动捕解决方案的诺亦腾,他们推出的 Project Alice VR 解决方案,使用光学空间定位系统,结合惯性动捕来进行追踪,只要给用户身上装上足够的追踪点,全身追踪是可以实现的。

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另外值得一提的是,许多影视里的动画制作,就是通过真人戴上惯性动捕套装来实现的,上图为诺亦腾推出的一套方案?!锻婕乙缓拧防锖苡锌赡芫陀昧苏庵旨际?。

三、VR 跑步机

有了头盔和动作捕捉,就能实现用户在虚拟世界里的一个全身 Avatar 了,不过还有一个问题需要解决,就是电影里的玩家都是可以在虚拟世界里自由走动的,但他们在现实世界里却是待在一个地方,这要怎么实现呢?

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男主戴着头盔,脚下是跑步机

电影里其实展示了解决方案,就是 VR 跑步机,影片一开头就有提到一个 VR 跑步机品牌——Virtual Omni。

上图中,男主脚下也有个跑步机,和 Omni 的产品不太一样,但实现的效果是一样的——玩家在现实世界的跑步机上原地踏步,在虚拟世界里则是前进的。PS. 上图男主的这款有个 Bug,它看起来是只能前后跑的,而他在虚拟世界里可以向各个方向移动。

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影片里 IOI 公司的另一种 VR 跑步机

影片里还展示了另一种 VR 跑步机, 它和 Omni 及 KATVR 的产品类似,甚至后者还要更炫酷一些,见下图。这  类跑步机的实现方法是:在你的脚下放一口“锅”,鞋底再放个轮子,这样你不管怎么走,都会滑回“锅”里。

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KAT Space VR 跑步机

四、眼球及表情追踪

现在,你在虚拟世界里的 Avatar 可以和你的真身有一样的动作,也可以四处行走了。但是,别人看你的时候,首先看到的不是你身体,而是你脸,以及表情。电影里男女主不仅一起杀敌,还能眉目传情,这需要什么样的技术呢?

相信许多人也猜到了,我们的目标是在虚拟世界里复现现实世界的东西,那么现在就需要复现用户的眼神和表情,这里要用到眼球及表情追踪技术。

国内的七鑫易维就是一家专门做眼球追踪技术的公司,他们推出的 aGlass 眼球追踪模组可以装在头盔里,追踪到的眼动可以转化为虚拟形象的眼动。

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aGlass 眼球追踪模组

表情追踪方面,早前南加州大学的研究人员和 Oculus 合作,研究出了一种可以跟踪虚拟现实设备佩戴者脸部表情的方式,并将佩戴者的面部表情转换成一个虚拟人物。

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另一种大家更为熟悉的表情追踪技术是苹果 iPhone X 的 True-Depth 前置摄像头,它的一个应用是 Animoji。如果要应用到 VR 里的话,可以摄像头对准用户的脸部,不过,由于用户戴着头盔,因此还要结合头盔内的传感器生成的眼球追踪数据,一起生成用户的整个面部表情。

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Animoji

五、手势追踪、力反馈手套

手势追踪是动作捕捉的延伸,因为玩家在游戏里的主要操作都是用手来完成的,所以有必要对手部进行更细的追踪,铺以相应的反馈让你不用真握着抢,也能感觉到自己在虚拟世界里握着的抢。

这通常是通过带力反馈的动捕手套来完成的,国内类似的产品有诺亦腾推出的 Hi5,它结合了 Vive Tracker 定位器,加上惯性动捕来实现对用户所有手指动作的完整追踪,腕部还会提供一定的触觉反馈。

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影片里的力反馈动捕手套

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诺亦腾推出的 Hi5 VR 手套

而如果你想要更厉害的产品,Dexta Robotics 推出的 Dexmo 在动作追踪的同时,可以提供更好的力反馈效果。

它通过把用户的手部模型 Map 到虚拟人物的手上,进行物体交互的碰撞检测和物理状态判断。计算出实际上应该生成的力的矢量方向和大小后,再把这些数据发送回 Dexmo,通过母版分别传递到 5 个力反馈??樯?,进行力的模拟。当人在抓取一个物体时,他的手无法穿过这个物体,并且手的形状将贴合物体的形状,通过和虚拟视觉内容的呼应,产生让人抓住物体的错觉。

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这里其实也可以看出影片里的 Bug,如果没有什么机械装置的控制或是实体物品的反馈,当玩家伸手去拿虚拟物品时,手是会穿过影像的,因为你实际上抓的是空气。相比之下,Dexmo 做的可谓更进一步。

六、力反馈背心

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在虚拟世界里被打了,现实的身体如何感受到?答案是,要么真的有人打你一下,要么就得有一个装置来模拟。

这在影片里用的是力反馈背心,玩家们都穿着它,好体验在游戏里被打的感觉。不过 Bug 就是,影片里经常有角色被击飞的情况,结果镜头一切,现实世界里的主角也被往后击飞了一点点,而且是在没有装吊绳的情况下,真不知道力是从哪里来的,背心是做不到这个的,只能解释成影视效果了。

此类 VR 产品现在也有,比如数娱科技推出的这款 INAVR 力反馈背心,见下图。

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七、蛋椅

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上图为影片中反派大 BOSS 的专属宝座,笔者刚看到时就觉得:咦,这不就是前些年大火的 VR 蛋椅么。而且是个高级版的。

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VR 蛋椅可以配合游戏里的画面模拟出一些运动,让坐在上面玩 VR 的人感受更真实。不过蛋椅只是低阶的版本,还有这种更厉害的全感官体验舱,不仅可以模拟运动,还能模拟气味、触觉等,下图为日本游戏公司 Koei Tecmo 推出的 VR Sense 体验舱。

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最后

有了以上这些装备,还得开发出一个画面足以以假乱真的 3D 虚拟世界,做几个彩蛋进去让用户找。再加上随时随地地超高速、低延迟的互联网接入,就可以开玩了。

但是话又说回来,除了上面这些,你还得有个铁胃才行,为什么呢?

想想看,影片里虚拟世界的角色各种飙车,还有空中舞蹈,还能飞来飞去,而真实世界里,玩家要么在跑步机上,要么就在街上玩,要么坐着玩,这种视觉运动和身体感知上的极大差异会造成严重的晕动症, 没有强适应力的人,估计很快就晕到吐了。影片里没一个吐的,看来都是有铁胃的人。

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