（工程機械產(chǎn)業(yè)分析）年游戲虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展前景分析

1、工程機械產(chǎn)業(yè)分析工程機械產(chǎn)業(yè)分析2021年游戲虛擬現(xiàn)實技術(shù)開展前景分析 “虛擬現(xiàn)實(VirtualReality)是上世紀(jì)90年代比擬有名的“霧件技術(shù)(Vaporware，遠(yuǎn)在開發(fā)完成前就開始宣傳的產(chǎn)品，且很有可能不會面世)，但是Oculus卻幾乎憑借一己之力將這項技術(shù)帶到了人們面前，并在2021年的“電子娛樂博覽會上首次展出了搭載虛擬現(xiàn)實技術(shù)的Rift頭戴式顯示器。虛擬現(xiàn)實與游戲行業(yè)的結(jié)合算是合情合理，畢竟這個行業(yè)一直在渴望通過虛擬現(xiàn)實來實現(xiàn)突破性的進展，而Oculus的推動讓虛擬現(xiàn)實重新引起人們的注意，并吸引到不少主流投資者的資金。 正像Oculus將Rift稱為是“智能 戰(zhàn)爭中的和平紅利

2、一樣，游戲行業(yè)對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的推動也讓其他不少行業(yè)從中獲益匪淺。全球各行各業(yè)的創(chuàng)新者都在積極尋找與頭戴式顯示器的結(jié)合點，這其中包括心理治療、特殊教育、太空探索、豪華車虛擬試駕、虛擬旅行以及虛擬現(xiàn)實電影等。所以說，虛擬現(xiàn)實在游戲行業(yè)的應(yīng)用能夠創(chuàng)造許多收益，但在非游戲領(lǐng)域同樣能夠釋放出耀眼的光榮。 當(dāng)Facebook創(chuàng)始人兼CEO馬克扎克伯格(MarkZuckerberg)在今年早些時候宣布將斥資20億美元收購Oculus時，他表示“虛擬現(xiàn)實技術(shù)除了應(yīng)用在游戲領(lǐng)域之外，其他行業(yè)已經(jīng)開始啟動關(guān)于這項技術(shù)的各種試驗。實際上，有些行業(yè)早在數(shù)十年前就開始嘗試虛擬現(xiàn)實技術(shù)，比方在上世紀(jì)90年代虛擬現(xiàn)實剛剛進

3、入人們的視野時，就有人開始研究如何將最初的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)與科研和醫(yī)療等行業(yè)結(jié)合起來。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用 南加州大學(xué)創(chuàng)新技術(shù)研究所的艾伯特里佐博士(Dr. AlbertRizzo)介紹說，上世紀(jì)90年代，他注意到自己的一位腦損傷患者在治療的過程中很難接受他所提供的治療方案，但是卻很容易沉浸到GameBoy中的?俄羅斯方塊?之中，里佐從此獲得靈感開始研究針對腦損傷疾病的數(shù)字解決方案。在接下來的數(shù)年時間中，里佐與計算機科學(xué)領(lǐng)域的同事們一起進行研究，試圖弄清楚虛擬現(xiàn)實模擬訓(xùn)練療法能否改善患者在真實世界中的能力。在經(jīng)過近20年的研究之后，里佐認(rèn)為這個問題的答案是肯定的。 里佐當(dāng)年采用虛擬現(xiàn)實

4、技術(shù)不僅研究本錢特別高，同時也不是很有說服力。根據(jù)他的回憶，當(dāng)時他所使用Immersadesk3D虛擬現(xiàn)實投影系統(tǒng)的售價高達(dá)12.5萬美元，而頭戴式顯示器的售價那么為1萬美元(該設(shè)備的屏幕分辨率只有640*480)，同時還需要價格昂貴的SGI工作站來進行比擬粗糙的頭部動作跟蹤以及仿真級別的3D建模。 據(jù)宇博智業(yè)市場研究中心的中國虛擬化市場開展趨勢研究報告顯示，即便是早期針對虛擬現(xiàn)實的嘗試也證明這項技術(shù)足以為那些創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)及其他腦部疾病患者提供一個沉浸式的治療環(huán)境，里佐通過利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來把患者當(dāng)年所處的環(huán)境(比方戰(zhàn)場)模擬出來，然后再用誘導(dǎo)性的話題去喚醒患者的記憶，從而幫助其

5、恢復(fù)正常的記憶。 即使利用今天的技術(shù)，上述的這種將戰(zhàn)場環(huán)境模擬出來的虛擬療法在真實度上也難以與真實世界中的浸入式療法相媲美，但這種療法確實已經(jīng)被證明是有效的，至少對于普通恐懼癥和深度焦慮癥來說能夠發(fā)揮一定的作用。虛擬現(xiàn)實療法研究公司Virtually Better的臨床心理學(xué)家和培訓(xùn)總監(jiān)馬拉特薩諾夫(MaratZanov)指出，目前已經(jīng)有數(shù)百個臨床研究案例顯示，虛擬療法的效果至少不低于真實療法。 同時相對于真實療法來說，虛擬現(xiàn)實療法要更加方便和廉價?！耙曰加蠵TSD病癥的退伍軍人為例，我們不可能將他們重新帶回到槍林彈雨的阿富汗或伊拉克戰(zhàn)場上，薩諾夫說道，“如果在以前，醫(yī)生通常會使用“影像暴露方

6、法來幫助這些患者恢復(fù)記憶，這種方法雖然有效，但是需要患者在治療的過程中投入極大的精力。而在虛擬環(huán)境下，他們在回憶時要更加輕松一些。 薩諾夫還指出，虛擬現(xiàn)實療法對于飛行恐懼癥患者的治療來說是相當(dāng)廉價的，如果他們也采用暴露療法，通常需要支付比擬昂貴的出行本錢，但如果使用虛擬療法的話，這方面的費用可以完全節(jié)省下來。 在研究人員已經(jīng)證明虛擬沉浸式療法的臨床應(yīng)用價值的同時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的再度興起繼續(xù)推動這項技術(shù)從學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域向更加廣闊的醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域擴展。 “我們希望通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來把治療本錢降下來，從而能夠聘請更多的治療師，Virtually Better的CEO邁克爾雅各布森(MichaelJaco

7、bson)說道，“直到去年為止，這項技術(shù)更多還是充當(dāng)一種研究工具，而不能被臨床醫(yī)生在實際診療中使用。同時該技術(shù)在便利性和實用性上還有待提高，籌建一套虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的本錢也非常高。但是隨著Oculus的大力推動，虛擬現(xiàn)實技術(shù)獲得了前所未有的高速開展。如今我們看到越來越多的行業(yè)領(lǐng)域開始將虛擬現(xiàn)實工程落地，而人們也在對其進行深入研究，現(xiàn)在已經(jīng)到了虛擬現(xiàn)實技術(shù)大顯身手的時候了。 里佐也認(rèn)為包括OculusRift在內(nèi)的價格廉價的高質(zhì)量頭戴式顯示器設(shè)備變得越來越多，而虛擬現(xiàn)實療法也已經(jīng)具備了走向?qū)嶋H醫(yī)用的必要條件。同時，里佐還回憶起2021年他試圖在注意力缺失癥的治療中采用虛擬現(xiàn)實療法時的情況，“當(dāng)時那些

8、心理學(xué)專家對此都比擬謹(jǐn)慎，里佐說道，“他們認(rèn)為這種療法過于復(fù)雜，也不適合在臨床上使用，當(dāng)然主要原因還是他們對此并不了解，同時也不愿支付2000美元的費用。 然而，當(dāng)里佐在如今的心理學(xué)大會上講述類似的虛擬現(xiàn)實療法時，情況已經(jīng)大為改觀。“我不必再費上一番口舌去講述什么是虛擬現(xiàn)實技術(shù)，也不必去告訴大家這并不是科幻小說中才會出現(xiàn)的技術(shù)，因為通過Oculus等虛擬現(xiàn)實廠商的推廣，許多人們都已經(jīng)對其有了比擬全面的了解，同時也已經(jīng)認(rèn)可了這項技術(shù)的可行性，里佐說道，“人們已經(jīng)將虛擬現(xiàn)實技術(shù)帶上了歷史舞臺，相信未來會出現(xiàn)更多更棒的成果。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育行業(yè)中的應(yīng)用 在歐內(nèi)斯特克萊因(Ernest Cline

9、)的小說?Ready PlayerOne?中，描述了一個反烏托邦的未來世界，這里的幼兒教育幾乎完全通過頭戴式顯示器實現(xiàn)，其中就有利用激光投影來營造虛擬教學(xué)環(huán)境的場景。我們距離這種完全虛擬化的課堂還有很長的距離，但目前已經(jīng)有一些和老師在虛擬教學(xué)上邁出了第一步。 澳大利亞維多利亞州杰克遜學(xué)院的信息通信技術(shù)協(xié)調(diào)員馬修馬蘭可辛(MathieuMarunczyn)就是其中的一員，他在經(jīng)常會利用平板電腦和微軟的Kinect來幫助那些有特殊需要的學(xué)生(如孤獨癥患者)。去年當(dāng)馬蘭可辛在去年的“PAX游戲展澳大利亞站上體驗了OculusRift之后，他知道這是一款能夠提升孤僻學(xué)生情感投入水平的絕佳工具，這些學(xué)生

10、大多由于心理方面的原因?qū)?biāo)準(zhǔn)的教室環(huán)境不太適應(yīng)，后者容易給他們造成極大的心理壓力。 “對于那些有感覺處理障礙病癥的學(xué)生們來說，傳統(tǒng)的環(huán)境會給他們帶來極大的心理壓力，馬蘭可辛說道，“相比之下，虛擬現(xiàn)實技術(shù)卻能夠根據(jù)他們的實際情況為他們營造一個安靜的學(xué)習(xí)環(huán)境。 根據(jù)馬蘭可辛的介紹，他經(jīng)常讓這些學(xué)生們成對佩戴上Oculus Rift，然后讓他們直接去玩一些類似?泰坦宇宙之旅?(Titans ofSpace)和?藍(lán)色大理石?(BlueMarble)之類的虛擬游戲，在游戲中他們往往需要與自己的伙伴進行對話和交易，事實證明，OculusRift能夠?qū)⒁恍﹫F隊合作技巧通過這些游戲教授給特殊兒童，而這在傳統(tǒng)教

11、學(xué)中極難實現(xiàn)的?！八麄冊谕嬗螒驎r只需點擊不同的按鈕即可，而無需進行面對面的交談，這能夠在一定程度上減輕他們的社交壓力，馬蘭可辛說道，“對于他們而言，哪怕是在虛擬環(huán)境中進行合作也是一件非常令人振奮的事情。 盡管這些頭戴式顯示器引發(fā)了人們對學(xué)習(xí)環(huán)境過于孤立和反社會方面的擔(dān)憂，但馬蘭可辛發(fā)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實實際上已經(jīng)成為學(xué)生們提升社交能力的一大利器?！艾F(xiàn)在我無需把他們都聚在一起了，他們通過這些虛擬設(shè)備就能夠進行談話交流了，他們希望周圍的每個人都能知道他在做什么，即便在真實世界中他們的希望并非如此。 “我覺得只要他們把想說的表達(dá)出來，同時進行了討論，這就已經(jīng)比任何事情都要重要了，馬蘭可辛補充道，“尤其是在剛開

12、始的時候，當(dāng)學(xué)生們在虛擬世界中的新環(huán)境中迷路的時候，他們的興趣和好奇心就都被激活了。在我們的教學(xué)環(huán)境中，語言技巧和社交化是最為重要的。一些家長也屢次對我表達(dá)了感謝之情，有家長這樣說道：我的兒子回家之后告訴我說在你們的課堂上去宇宙轉(zhuǎn)了一圈，多么神奇的事情! 在過去的一年中，馬蘭可辛已經(jīng)成為課堂虛擬現(xiàn)實技術(shù)的堅決推動者，他表示自己正在考慮去發(fā)動Oculus來讓他充當(dāng)游說者將這個創(chuàng)意賣給不同的。也正是因為如此，他將自己的三臺OculusRift設(shè)備借給附近的老師在課堂上使用，他希望能夠為更多的和學(xué)生帶去絕佳的虛擬現(xiàn)實體驗。 不過在短期內(nèi)，馬蘭可辛比擬擔(dān)憂課堂虛擬現(xiàn)實技術(shù)的推廣會由于缺乏優(yōu)質(zhì)的教學(xué)軟件

13、而受到阻礙?！拔矣X得盡管目前許多的信息協(xié)調(diào)員比擬看好虛擬現(xiàn)實技術(shù)的未來，但是由于缺乏優(yōu)質(zhì)的教學(xué)軟件，相關(guān)設(shè)備的銷量也一直上不去，馬蘭可辛說道，“這也很難證明虛擬現(xiàn)實技術(shù)是非常適用于課堂教學(xué)的。 “我覺得這其中的問題之一就是 OculusRift之類的虛擬設(shè)備仍然以游戲和電影播放為主有關(guān)，馬蘭可辛繼續(xù)說道，“這也是可以理解，畢竟這是讓他們保持盈利的最正確方式，但是如果有公司樂意重視并投資虛擬教學(xué)領(lǐng)域，我想還是能夠獲得巨大成功的，畢竟現(xiàn)在有許多都想引進類似的先進技術(shù)，而也是一個潛力非常巨大的市場。 馬蘭可辛預(yù)測稱，在未來幾年內(nèi)，教育行業(yè)和團隊將會越來越重視虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的作用，而一些教學(xué)類的

14、優(yōu)質(zhì)軟件也將會被開發(fā)出來，一旦這些條件具備之后，整個教育行業(yè)可能就會發(fā)生巨變，學(xué)生們在里不僅能夠體會萬里之外的盧浮宮或長城的獨特魅力，還能夠通過虛擬地球儀了解地球的成長變遷史，此外虛擬現(xiàn)實技術(shù)還能夠在數(shù)學(xué)課上扮演助手的角色等等。 “比方在教授面積和體積時，老師可以在講臺上為大家繪制一個物體的3D圖像，讓學(xué)生們更加立體地去學(xué)習(xí)相關(guān)的數(shù)學(xué)知識，馬蘭可辛說道，“這無疑將會大大提升教學(xué)效率和趣味性，對于老師和學(xué)生們來說都是一個非常實用的工具。 從太空探索到電影制作 美國航空航天局的噴氣推進實驗室(JPL)已經(jīng)通過實踐證明3D虛擬現(xiàn)實場景有助于增強人們對空間關(guān)系的理解。JPL曾將火星車所獲得的數(shù)據(jù)整合到

15、一個關(guān)于火星外表的虛擬模型之中，讓人們可以通過頭戴式顯示器自由查看火星外表的情況，這無疑是一種讓公眾感到非常有趣的太空探索新形式，當(dāng)然，JPL也表示虛擬現(xiàn)實技術(shù)也明顯提升了科研人員的工作效率。 “我們與好奇號和機遇號火星探測車的團隊進行了聯(lián)合試驗，我們發(fā)現(xiàn)相對于利用普通2D圖像進行地圖繪制來說，科學(xué)家們佩戴著頭戴式顯示器往往能夠繪制出更加準(zhǔn)確的火星外表地圖。JPL的任務(wù)操作創(chuàng)新經(jīng)理杰夫諾里斯(JeffNorris)介紹說。 諾里斯認(rèn)為，地圖繪制方面的改良主要得益于本體感覺(佩戴者在轉(zhuǎn)動頭部時，虛擬顯示圖像同樣能夠發(fā)生改變)和頭戴式顯示器所呈現(xiàn)出來的3D立體圖像，這些因素對于JPL的下一個虛擬現(xiàn)

16、實工程來說也非常重要，該工程主要幫助用戶通過虛擬現(xiàn)實界面來對一個機械手臂進行簡單操作。 根據(jù)JPL在相關(guān)視頻中的介紹，一個Kinect體感設(shè)備會對用戶的胳膊和身體動作進行追蹤，而用戶會在頭戴式顯示器上看到機械手臂的虛擬畫面，此時用戶會感覺這個手臂就是自己的胳膊。真正的機械手臂會對用戶的胳膊動作進行追蹤，然后將對應(yīng)的圖像重新傳回用戶的顯示器上，從而完成遠(yuǎn)程控制。這項技術(shù)適用于地球上的技術(shù)人員對遠(yuǎn)在外太空的機器人進行操控。 “這個工程的創(chuàng)意實際上很簡單，就是如果你想控制機器人的手臂，只需用你的手臂直接對其遠(yuǎn)程操控即可，諾里斯說道，“我們使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)讓你感覺機械手臂實際上是你手臂的延伸，或者就是

17、你身體的一局部，然后再通過調(diào)整你的頭部動作以及視野來輕松完成對機械手臂的控制。 除了控制機器人之后，JPL還希望虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠讓宇航員可以“看到自己所在的飛船的虛擬圖像，因為目前的空間站和航天飛機并不允許這樣做。通過頭戴式顯示器，宇航員可以從正常狀態(tài)下無法實現(xiàn)的角度和位置獲得飛船和周邊物體的模擬視圖，“我們在飛船上設(shè)計了窗戶，這樣人們就可以像身處空間站之中一樣看到周邊的世界，但是虛擬現(xiàn)實技術(shù)所提供的圖像通常是宇航員和工程師所難以看到的。諾里斯說道。 并非所有使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的環(huán)境都向上述的那樣嚴(yán)肅。沉浸式視頻制作創(chuàng)業(yè)公司Condition One就希望通過OculusRift打造一種全新的觀

18、影體驗，他們的首部電影?零點?(Zero Point)已經(jīng)在10月28日放出，這部電影由一個重約70磅(約合32公斤)、搭載4部RedEpic的3D攝像機的設(shè)備拍攝而成，這臺“神器能夠拍攝5K級別、每秒60幀的3D全景視頻，當(dāng)這些視頻被無縫拼接起來之后，觀眾就能夠看到360度的電影畫面，不管他們面朝哪個方向，都能夠像在真實世界中一樣看到周圍的所有事物。 筆者曾在今年早些時候的電子娛樂博覽會的一次會議上看到過這部電影的早期Demo，當(dāng)時的感覺就像是身處一個擁擠幽閉的場景之中，“我們試圖捕捉到所謂的存在感以及別人正在侵犯你的空間的感覺，ConditionOne的CEO、?零點?的導(dǎo)演丹方丹尼斯(D

19、anfungDennis)說道，“你可能想要離開，雖然他們在看著攝像機，但是你卻感覺他們在看著你，同時你無法改變這種感覺，他們與你一共存在于虛擬現(xiàn)實世界之中。 利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)拍攝一部電影還意味著需要丟掉許多傳統(tǒng)導(dǎo)演所使用的電影拍攝手法，“所有根本的電影制作原那么在虛擬現(xiàn)實世界中都不再適用，丹尼斯說道，“作為一名攝影師，多年來我已經(jīng)習(xí)慣了盯著取景框，然后將圖像和故事放進這個框里展現(xiàn)出來，但是現(xiàn)在我們也已經(jīng)身處到場景之中，并希望把人們放到故事之中。 “在傳統(tǒng)的電影制作中，你向觀眾播放的是一個經(jīng)過精確修剪的圖像，丹尼斯繼續(xù)說道，“但是我們所拍攝的電影能夠為觀眾呈現(xiàn)出全景體驗，然后他們來選擇自己感興

20、趣的觀影角度和內(nèi)容。在?零點?的一個早期場景中，我目不轉(zhuǎn)睛地盯著一個在海上訓(xùn)練演習(xí)中被擊倒的士兵，直到他用手劇烈地指著一個角落并向他的戰(zhàn)友大聲警告不要走那條路，此時我轉(zhuǎn)過頭看向他所指的方向，此時正好看到他戰(zhàn)友的脖子被擊中的畫面。 根據(jù)丹尼斯的介紹，在這種類型的虛擬現(xiàn)實電影中，視覺和聽覺線索對于保持觀眾的注意力來說非常重要，許多電影制片人會在拍攝此類電影的過程中學(xué)到許多東西?！耙粋€傳統(tǒng)的電影制片人大腦中所形成的電影畫面是不適用于虛擬現(xiàn)實拍攝環(huán)境的，丹尼斯說道，“但是我卻對虛擬現(xiàn)實這個新媒體更感興趣，所以我們要放棄對故事情節(jié)的控制，我們將要打造一種全新的觀影體驗，并且通過嘗試找到一種能夠傳遞強烈的

21、故事性和宏大場景的拍攝方法，我們要賦予參與者(即觀眾)對電影情節(jié)的控制力，讓他們根據(jù)自己的選擇進入到特定的故事情節(jié)之中，這樣的體驗無疑是前所未有且極其新鮮的。 利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)提升品牌價值 除了學(xué)術(shù)研究機構(gòu)、政府部門和藝術(shù)家們在積極探索虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用之外，許多企業(yè)也開始嘗試通過這項技術(shù)的使用方法，進而提升自己的品牌價值。 以汽車制造商雷克薩斯為例，該公司就利用Oculus Rift為其即將推出的RCF豪華轎車打造“虛擬試駕體驗。雷克薩斯市場部的企業(yè)合作經(jīng)理威爾尼克拉斯(Will Nicklas)表示，由于現(xiàn)有的RCF原型車比擬少，無法滿足消費者旺盛的試駕需求，所以該公司決定通過一個虛擬現(xiàn)實

22、模擬器來讓更多的人們參與到這款轎車的試駕之中。 經(jīng)過8周緊鑼密鼓的研發(fā)，RC F的虛擬試駕模擬器開始投入使用。這個模擬器曾出現(xiàn)在特定的車展或零售商的門店中，體驗者會坐在一個真實的RCF轉(zhuǎn)向柱的后面，然后佩戴上Oculus Rift DK2頭戴式顯示器，就可以在一條虛擬的富士賽道上進行試駕體驗了。 盡管這個模擬器的駕駛體驗難以到達(dá)?極限競速?(ForzaMotorsport)游戲中的保真度，但尼可拉斯表示，他們想給試駕者帶來更多身在車內(nèi)的感覺?！爱吘刮覀冞€是有幾輛原型車供人們進行真實試駕的，所以虛擬試駕所展現(xiàn)的是車內(nèi)的儀表臺以及一些細(xì)節(jié)方面所采用的高品質(zhì)工藝，尼可拉斯說道，“這個模擬器允許試駕者在緊握方向盤或踩下油門踏板時與汽車建立物理連接，同時我們甚至還模擬出了RCF的座椅高度和方向盤角度的調(diào)節(jié)等細(xì)節(jié)功能。 “雖然目前我們還沒有得到那些在進行虛擬試駕之后就購置這款車的消費者的直接反應(yīng)意見，但確實有人詢問我們是否能把模擬器也賣給他，尼克拉斯補充道，“他確實非常喜歡這個模擬器。 旅游行業(yè)也開始通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來提升消費