千幻魔镜9代能不能玩电脑VR游戏?

泛旅传媒 2022-09-05 19:44 编辑:翟平 114阅读

VR眼镜不同于传统的3D眼镜。
3D眼镜采用了当今最先进的“时分法”,
通过3D眼镜与显示器同步的信号来实现。
当显示器输出左眼像时,左眼镜片为透光状态,而右眼为不透光状态,
而在显示器输出右眼像时,右眼镜片透光而左眼不透光,
这样两只眼镜就看到了不同的游戏画面,达到欺骗眼睛的目的。
以这样地频繁切换来使双眼分别获得有细微差别的像,
经过大脑计算从而生成一幅3D立体像。
3D眼镜在设计上采用了精良的光学部件,与被动式眼镜相比,
可实现每一只眼睛双倍分辨率以及很宽的视角。
VR眼镜,VR头显是利用仿真技术与计算机形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术集合的产品,
是借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。

魔幻进入生活 ――增强现实来袭

想象一下,在一间大大的体育场中,一只鲸鱼就那么凭空从地板中冲出。鲸鱼和浪花不是现实,却与现实完美契合,而且角度不同看到的景象也不同――这是多么奇妙的景象!

这难道是最新的虚拟现实技术(Virtual Reality ,VR)? 并不是。我们知道所有的虚拟现实都需要戴眼镜才能观看的,而这个令人震撼的场景并不需要观众佩戴任何设备,体育场中央也没有类似屏幕的物体。

其实,我们还可以创造出更多类似的幻象,比如:

宇宙也可以尽在掌中。


把手慢慢打开,里面竟藏着一只微型大象。


色彩斑斓的海马就在身边。


以后人体解剖课可以这样上了。


不仅如此,以后生活的方方面面都可以这样显示了:

天气预报,直接在空中显示!


妈妈们再也不用担心孩子的学习了!


在办公室里养条鲨鱼当宠物。


所有这些像极了《星际迷航》一类的科幻电影里的情节,但它们并不是电影,而是活生生的现实!

既不是虚拟现实技术,也不是科幻电影场景,那它们是什么呢?这是一家低调神秘的创业公司最新创造的增强现实技术(Augmented Reality ,AR)。这家公司的名字叫Magic Leap,它2011年才成立,至今也没有推出什么商业化的产品,却凭借上述那些魔幻般的场景表演。该公司成功吸引了包括谷歌、阿里巴巴等世界顶级公司以及摩根士丹利、摩根大通等著名金融公司几十亿美元的投资,成为了全世界资金最充裕的创业公司之一。

这么多大牌公司纷纷投资一个初创公司,是因为Magic Leap的技术深深打动了他们。如果 Magic Leap 的技术得以实现,我们将迎来一个仿若科幻世界一般的未来。电影将不再拘泥于2D银幕,而是可以呈现出更加复杂、立体,具有互动性质的形式;进入商场中后,动态感十足的展示比柜台里静静呆着的商品更吸引人;我们将能够把现实世界当成游戏舞台,再也不用受到屏幕、键盘、鼠标、电脑桌的限制。尤其是,我们将不必佩戴任何特殊的眼镜,就能看到全息景象!

一旦这项技术得以运用,屏幕便不再重要,也许更会颠覆人类的生活方式!如此科幻的逆天技术,前途将不可限量。


增强现实与虚拟现实


事实上,虚拟世界早就已经进入生活。3D影视已经能让动物栩栩如生地出现在面前,那么Magic leap到底有什么魅力,吸引到这么多优质的投资呢?

在解释这个问题前,不妨先看看虚拟现实(VR)与增强现实(AR)的区别。现实生活中,绝大部分屏幕显示只能进行简单的二维(2D)显示,然而人们实际所处的现实空间却是一个三维 (3D)的空间。二维显示的物体图像没有立体感和厚度,总体上就是一个平面,与真实的立体环境有很大区别。VR和AR都是致力于创建三维的立体逼真图像。

前者的典型例子就是3D电影。人之所以产生立体视觉,是由于人的两只眼睛同时观察物体时,在视网膜上形成的像并不完全相同,左眼看到物体的左侧面较多,右眼看到物体的右侧面较多,这两个成像经过大脑综合以后就能区分物体的远近,从而产生立体视觉。

3D电影就是利用了这个原理,在拍摄时,利用两台并列安置的电影摄影机,分别代表人的左、右眼,同步拍摄出两个略带水平视差的电影画面。放映时,将两条电影胶片分别装入左、右电影放映机。当画面投放于银幕上,就会形成左、右“细微”的双重影像。特制的偏光眼镜能将左、右“双影”叠合在视网膜上,由大脑神经产生三维立体的视觉效果,从而展现出一幅幅连贯的立体画面,让观众感受到景物扑面而来,自己身临其境的神奇体会。

但3D电影的立体视觉并不能真正与环境融为一体。比如,你只能在电影院里通过固定的银幕,看到《阿凡达》里的蝴蝶正飞出来,在你鼻尖停留 ,但银幕与周围的环境差距还是很大,并不能真正让人产生真假难分的错觉。这是因为3D电影最常用的方法本质上是欺骗你的眼睛,而不是用你通常见到事物的方式呈现物体。

Magic leap公司的增强现实技术与虚拟现实技术最大的不同,是将这些模拟图像融入到你所处的现实生活中,不需要投影仪,不需要玻璃板,不需要任何专用的全息影像投影设备,而是真正意义上的“凭空出现”,让这只蝴蝶在整个电影院飞舞,让你很难区分这究竟是真蝴蝶还是假蝴蝶。


增强现实的原理

这种效果,被Magic Leap称作“四维光场显示技术”。所谓“四维光场”,是指空间中一束光包括位置和方向的所有信息,这些信息其实需要五个维度的坐标来确定――位置需要三个维度,方向需要两个维度。在计算中,每多一个维度,就会将计算量大大提高,因此要尽量降低维度,所以使用了一个简单的模型,巧妙地从五维降为四维。

理解这个光场之前,我们需要先理解下我们现在看到的这个世界。我们在看不同物体时,我们眼睛的晶状体会随时进行对焦来使物体更清楚。就是当物体靠近时,我们的瞳孔会进行收缩,让视网膜接受到清晰的实像,反之亦然。

也就是说,我们人眼看真实世界的时候,眼睛落到不同物体或者不同的点上时,焦点、焦距都是不同的。即我们眼中看到的清晰世界,在一个时间内,只是类似于一个确定焦点的二维图,跟现在通用相机拍出来的照片差不多,焦点部分是清晰的(就是我们盯着看的地方是清楚的),背景部分则是虚化的(就是除了盯着的中心区域以外,眼睛余光部分全部是模糊的)。而整个空间环境则是由无数个这样的二维画面叠加融合而成,融合后的画面会包含各个“焦点”在特定时刻的各种空间信息和位置关系。

而Magic leap 的“四维光场显示技术”,其核心设备是光纤投影仪,就好像把一大簇迷你相机捆在一起,同时从一个场景的多个视角捕捉光线信息,当捕捉到每束光线的方向信息后,使用一系列数学方法重建一个数字光场,复原模拟出来这个空间,使我们跟真正在这个空间中的任何位置一样,能从任意角度看到对应的“无数个这样的二维画面叠加融合”而成的画面。用不太准确的比喻话,就是把你眼前的立体世界加一个轴,然后按照这个轴切片,你看到的所有画面都是这一堆切片里面的某一张。


融入环境

在解决完虚拟成像问题后,还要解决如何与现实空间融合的问题。Magic leap的基本原理是需要摄像头先捕获周边的环境,迅速建立模型。然后在此之上叠加“不存在”的虚拟内容。

感知环境中的三维信息,这个可以通过普通的摄像头实现。这一步完成之后,需要对三维进行重构,随后需要识别三维物体细节。计算机现在需要理解环境中的具体构成,以便能和环境发生互动。比如什么是椅子,什么是窗户,什么是天花板,是一张什么椅子,椅子的材质是什么?

然后,是一个很重要的一个设计――互动环节,这就需要对三维物体的材质进行识别。在完成了所有呈现效果的仿真计算之后,需要将 AR 效果实时渲染出来,进而投射在显示设备上。

最后的但并非最不重要的,还需要一些零部件。比如一双“触觉手套”,它可以让你真实地摩擦双指,当遇到危险时,还能操纵一对虚拟机器人。一个LCD,来挡住现实世界里虚拟物体占据的位置反射出来的光线,让虚拟物体不会失真。还需要用到一个眼镜里内嵌的摄像头追踪眼球注意力。


世界是你的屏幕

由于涉及到的传感器信号处理、三维重构、三维物体识别、计算机图形学等众多领域,在刚开始时,精力有限的magic leap会集中在游戏、娱乐和通信的设备开发方面,然后再开辟其他领域的用途。

但即便仅仅局限于这些领域,也已经可以让我们展开无限的想象。比如可以空中发邮件、看NBA现场球赛。远方的家人看起来,好像坐在客厅里,跟你促膝而谈。去了一个陌生的城市时,有一个“空气导游”一路跟随,而你看上去像在跟“空气”对话。

Magic leap也会把虚拟人物请入课堂。在物理课上,爱因斯坦可以出来跟你聊聊相对论,电影课上,哈利波特带你去制服伏地魔。无聊时,你可以完全撇开老师唾沫横飞的讲课,偷偷打开特定的应用程序,穿越到过去,看一场热闹的宫廷剧。因为Magic leap将来有可能会设计一款小巧的能装在口袋里的虚拟设备,也会开发出类似安卓系统的应用系统。

此前,人类通过文学作品、鬼魂传说构建的想象世界,现在Magic leap由图像来完成,而且会有更逼真的身临其境感,它逼真的3D技术,将会在医学、心理学、文学方面大放异彩。正像Magic leap 的创始人说的:“它将会带来世界性信息和交互方式的改变。”

但换个角度,假如日本最恐怖的电影《午夜凶铃》邀你一起体验“贞子”的世界,你的感觉会如何?

在美国惊悚电影《迷雾》中,画家大卫・德雷顿生活在一座风景怡人的小镇里,恰逢一场暴风雨过后,远方突然逆风飘来一团浓密的黑雾。小镇的人,习以为常地购物、逛街。但随着浓雾占据了整个小镇,来不及从雾中脱逃的人,被许多吃人的生物袭击,受到攻击的不仅仅是人,还包括一切生物,一时间,生灵涂炭,小镇上尸横遍野。

而这场恐怖的屠杀的罪魁祸首,却是科学家。原来科学家们在一次试验中,不小心打开了另一个世界的门,来自异次元世界的怪兽跑到了这个世界上。这个于2007年11月21日在美国上映的影片,那时还没预料到Majic leap 能够实现。但二者却达到了惊人的相似性:都打开了另外一个世界的门,都引来了怪兽。到底Magic Leap 引来的虚拟怪兽,会不会杀人?让我们拭目以待。

本文源自大科技*百科新说2016年第9期重点杂志文章、欢迎广大读者关注我们大科技的微信号:hdkj1997