手部存在、追踪渲染:盘点2018那些最有潜力的VR技术方向

Aaron
特邀作者
文章摘要: 虚拟现实的未来发展方向有很多,下面就来盘点一些最具潜力的VR技术发展方向

9月26号,Facebook发布了 最新的虚拟现实VR硬件设备:Oculus Quest;这个设备带入了全新的Oculus Insight技术,拥有内向外定位、导护系统、具有6个自由度和Touch控制器定位追踪,允许玩家随时随地进入VR世界。这是一个令人印象非常深刻的硬件产品,但这其实只是一个开始;虚拟现实的未来发展方向有很多,下面就来盘点一些最具潜力的VR技术发展方向。

Hand Presence 手部存在和触觉反馈

所谓手部存在反馈,是指如果面前有一个物体,当你伸出手时这个物体会挡住你的手;你的手也能及时收到物体挡住你的触觉反馈。

到目前为止的VR设备,如果你前面有一张桌子,当你伸出手的时候你会发现你的手会穿过这张桌子;Oculus Quest采用了触摸控制器,开始提供一部分的手部存在反馈功能,不过设计的传感器比较多;而且整个装备看起来不那么自然。

技术上,这种手动作追踪通常需要一两个相机放在你面前跟踪你的手;但是也可以通过使用跟踪您的手部动作的手套来配合vr设备,Oculus Quest所采用的就是这一种技术。

手部存在触觉反馈发展方向是提供更加自然的感觉,比如你在看见一个皮肤光滑的美女站在里面,当你伸手触摸的时候,VR设备应该反馈给你皮肤光滑的感觉——感觉就像在现实世界中触摸一样。

HaptX凭借其手套达到“逼真的触感,强大的力反馈和精确的运动追踪”

目前HaptX和VRgluv这样的公司正致力于这项技术,而Oculus公司甚至已经申请专利了自己的手套设计,虽然是否能够完全可用还是未知数。

Foveated Rendering(注视点追踪渲染技术)

技术术语“foveated rendering”是虚拟现实最为兴奋的事情之一。

它的工作原理是:你的每只眼睛都有一个中央的“中央凹”,视网膜锥体紧密堆积在一起。这就是为什么你的视力在你的视野中心最锐利的原因,而你的周边视力则不那么敏锐。

目前,虚拟现实VR设备会提供一个完整的图像渲染,平铺在你面前;但是,实际上不需要这样做。通过注视点追踪渲染技术精确渲染,VR设备可以跟踪您的眼睛所在的位置,并以超高分辨率渲染您正在观看的区域。他们会以较低的分辨率呈现你不看的东西,但你永远不会注意到。当您在场景中移动视线时,耳机会自动将渲染能力集中在您所看到的任何位置。

白色方块代表您的眼睛所在的位置,并呈现更多细节。

这里有两个好处,第一这将大大减少耳机(或PC)必须完成的渲染工作量,这意味着开发人员可以创建超高分辨率的虚拟现实体验;其次这样的渲染差异化使得虚拟现实景象更加自然。

Oculus的首席科学家Michael Abrash相信,我们将在四年内拥有良好的眼动追踪和最佳渲染技术。

现实化身

目前的虚拟现实设备确实提供了“存在感”,但你并不觉得自己与其他人在一起,目前的虚拟出来的人物一般都很卡通。Facebook展示了将在今年晚些时候推出的一些令人印象深刻的“expressive avatars(富有表现力的化身)”,这看起来相对好多了。Oculus的Lucy Chen表示,这些化身的改进基于“对模拟眼睛和嘴巴运动以及微表情的研究”。

两个面都是动画的,看起来几乎相同,但只有左脸是真实的。右脸是计算机生成的重建。

在Oculus Connect 5上,Oculus的Michael Abrash展示了使用机器学习生成的实时动画逼真化身。但根据Abrash所说,这一项技术仍处于“早期阶段”;其原因是这项技术依赖于前面所说的注视点追踪渲染技术。

无线VR

目前条件下,如果要获得最佳的VR体验和画面,则需要将设备连接到PC。Facebook的马克·扎克伯格(Mark Zuckerberg)说,目前VR需要电脑才能推动新体验。

理想情况下,您可以同时执行这两项操作:通过PC渲染的强大功能,获得方便的无线VR体验。

HTC的Vive无线适配器无需电缆即可提供PC级VR。

HTC现在正在推出Vive无线适配器。该适配器与PC和HTC Vive耳机配合使用,可与您的PC进行无线通信,并配有内置电池,因此您可以播放长达两个半小时。TPCAST​​还为Oculus Rift提供无线适配器。

硬件改进

技术总是在不断发展。显示面板的分辨率越来越高,延迟越来越低,这些都是虚拟现实的巨大改进。移动芯片组变得越来越强大,这意味着独立耳机的功能越来越强大。内向外跟踪的改进意味着您现在可以使用Oculus Quest并且与Rift具有类似的体验,而无需外部传感器跟踪您。期待在未来看到更多这样的改进。

在2018年,VR仍处于早期阶段。这项技术很酷,但还有很长的路要走,开发人员仍在弄清楚如何处理它。尽管大肆炒作,虚拟现实并不会在一夜之间改变一切。但它会逐渐变得越来越好。说实话:这就像今天的VR一样令人惊叹。

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