虚拟现实就是在向我们兜售一种身在他处的虚拟假象,也是游戏界“代入感”的下一种形态。我们的欣赏习惯让我们已经能够接受电视屏这一不精确、甚至离精确差距甚远的展现方式。不过在游戏作品中,这种二维展现方式能够生成的代入感终究有限,所得到的体验也一直与“真实”相距甚远。眼下各家的VR硬件正在逐渐走向市场,由于这是一件史无前例的商品,恐怕不少玩家对如何选择自己的VR新宠都缺少足够经验可供参考。本文就将对VR设备的技术指标进行一些分析与解释,希望能帮助您选出适合自己的VR设备。

1. 这些头戴式显示器是具体如何工作的?

在这条探索虚拟现实的路上,各大硬件厂商都殊途同归的了解到:要在新的硬件中提炼出“真实”,有一些特定的元素必须做得恰到好处。

首先就是视野要足够宽,不再局限于一片方形的屏幕;其次画面的刷新率也要足够快,达到与人眼与人脑同步的反应速度;最后,画面的延迟也要被压缩到可以被忽略不计的程度。

眼下VR设备的工作方式可以简单的理解为:将两片小屏幕放在距离眼睛很近的距离上,并将原来鼠标移动镜头的功能置换到了头戴设备中,通过陀螺仪、追踪器、电磁感应装置等内置在头盔内的设备实现这个曾经简单的功能。

理论上讲,单靠上述装置就应该能够实现对使用者头部动作的捕捉,但由于目前的技术还不够成熟,三家大的VR硬件开发者都还要仰赖额外的外部装置来实现精确捕捉,即外部摄像头或LED传感器。

VR设备要实现3D化的视觉体验,对硬件也提出了更多的要求。原来的图像要渲染两次,一只眼睛一次。这部分消耗掉的额外运算能力自然也要有它的出处,它可以来自强大PC的CPU或GPU,也可以来自头戴设备所搭载的额外运算单元。

2. 头戴式显示器戴起来能有多舒适?

Oculus花了这么长时间才进入市场的原因之一是产品的舒适度一直达不到设计者的要求。为装备减重是头一项艰巨的任务,初代的Oculus开发套件重量为380克(DK1),第二代开发套件(DK2)的重量是440克,看上去是增加了,但据说商用版本在减重方面做出了更多的努力。与此同时,设计者还必须想办法将设备的刷新率提升到90HZ,并为设备提供更加舒适的佩戴方式与可调节聚焦的功能。

Oculus CEO Brendan Iribe 说。“这个项目给我们带来了源源不断的挑战。我们尝试把所有进入你眼睛里的光线替换掉,然后给你一双电脑生成的眼睛,让你觉得很自然,像在真实世界中一样。这项技术才刚刚起步,以后肯定会越来越完善。我们和Rift已经找到了门道,所以多数的使用者在适应一段时间后都可以长时间的使用我们的VR设备了。”

3. 我用头戴式显示器的时候可以戴眼镜吗?

在头戴式显示器内的空间比你想象中大,除非你的眼镜框特别的宽大,否则都能与头戴式显示器同时使用。不过担心这个其实没有必要,因为如果头戴式显示器大多拥有调节聚焦功能的话,即便你裸眼视力较差,也能够在大多数情况下通过这种方式调节出清晰的画面。只有极其个别的玩家可能会需要一副新的眼镜。

4. 我听说用虚拟现实头戴式显示器的时候会感到身体不适……

这其实还是3D眩晕症在作祟。总而言之,我们很难欺骗自己的大脑,如果我们不相信看见的假象,就会很可能得3D眩晕症。症状包含冷汗,眩晕,眼花,头痛,脸色苍白,恶心,最严重的情况下还会呕吐。

但是,开发者们正在尽全力通过技术手段减少这种情况的发生,不过对于一些容易受到3D眩晕症影响的玩家来说,这种情况恐怕无法完全避免。

头戴式显示器带来的眩晕感其实与用传统显示器玩FPS带来的眩晕感没有本质不同,不少玩家可能会在初次尝试时产生不适感,但经过一段时间的习惯,绝大多数的玩家的这种感觉都会逐渐消失。

最舒适的VR体验是让镜头控制头部移动。这样能让人不感觉难受是因为我们前庭神经系统在运作。我们的内耳里面有叫做纤毛的纤细茸毛,这些纤毛在末端都有显微结晶。在人移动头部的时候,这些毛发就会弯曲转动,向大脑传递信号以适应位置的变化。在眼睛传送给大脑的信息与前庭神经系统收到的信息不同时,就会发生3D眩晕症。

这张图片介绍了人眼在观察现实世界与使用VR设备时的不同聚焦方式,看起来确实需要适应一段时间。

不过归根究底,从过往的经验来看,任何3D化的体验都会带来类似的问题。

Oculus也因此计划在他们的作品中引入一个舒适度评级制度。“在商店中上架的商品,都必会按照一定程度的眩晕水平评级。”Oculus国际工作室负责人Jason Rubin说,“我们会保证所有产品都达到某一个舒适度标准。也会让消费者了解什么作品相对更舒适,什么作品可能会考验他们的胃。”

5. 虚拟现实对胆小的人来说安全吗?

关于虚拟现实的另一个挥之不去的担忧是我们已经习惯于在二维中接触暴力和恐怖的内容,那么我们还可以在沉浸式中体验这些内容吗?不过话说回来,电影院里的恐怖片也吓死过人,传统显示器上的恐怖游戏也让许多人夜不能寐,是否敢下水,还得看你自己了。

这张图本身其实就挺吓人,不过更加强烈的沉浸感肯定会让恐怖作品的魅力大增。

6. VR把我们从身边的环境隔离,这是否安全?

舒适度并不是VR面临的唯一挑战。头戴式显示器带来的是一种隔离的感觉,特别是从入耳式耳机变成噪声隔离或是噪声消除装置以后,你现在将既看不到、也听不到外面的世界。现在还没有什么好办法能让人戴着头戴式显示器的同时与真实世界进行互动。

在头戴式显示器里安装能显示使用者周围环境的镜头,一按按钮就可以看向外面,这也是一种解决办法,但按按钮就可以看外面并不是什么新技术,任何一家进军VR市场的硬件商都能轻易的加上这个功能。但我们认为,更好的办法是通过某种扫描方式让你周遭的环境以地图的形式展现在你的面前,这样能更好的避免你在游戏中撞到墙。

目前,使用者在用产品的时候会被告知一系列关于安全和健康的警告。Oculus 建议限制使用时间,并与使用者保持持续沟通来完善安全条款。Oculus Rift的发售将是VR产品第一次大量涌入市场,消费者们势必会反馈回很多千奇百怪的问题,很难说开发者在这方面就做好了完全的准备,不过他们在态度上则绝对是“严阵以待”。

7. 虚拟现实设备的重要技术指标

虚拟现实技术也带来了一大批新的技术指标,玩家们在将来选购自己心仪的VR设备时,这些技术指标将非常有参考价值:

视野

这里主要指视线的宽度,而不是深度。人类双眼视力有114度,单眼视力有60到70度。目前即将上市的VR设备都宣称拥有100度甚至更高的视野,理论上讲都已经足够了。

触觉

触觉技术是重现触觉感知的技术。在虚拟现实中,植入在输入设备的振动传感器对浸入式体验更加重要。如果你手中能够握着一个会震动的传感器,那么你的角色在“开枪”时你的大脑就会更容易相信自己手中握着的是真枪,而不仅仅是一张多边形堆砌的图片。

Oculus的新手柄设计,在不使用其他辅助设备时,角色的移动和扣扳机之类的动作都要靠它来实现。

头部跟踪

在外置摄像机的辅助下,头戴式显示器跟踪使用者的头部以改变高度,左右移动,向前和向后。不同厂商的产品在这方面的体验现在存在些许差异。

动作反应延迟

延迟指的是运动指令从发起到回应之间的时间差。为了让我们的大脑信服我们处在的模拟,保持镜头中的视角移动和真实的头部转动一致非常关键。它需要额外的硬件和运算资源进行支持,不同厂商的产品设计可能会有所不同,针对不同作品的表现力也会存在差异。

画面残影

就在几年前,如果你戴上Oculus Rift 开发套件,头部移动得稍快一点就会产生图像撕裂或残影的出现。这种现象的出现是由于影像在画面上停留太久造成的,在电视与显示器领域也存在类似的问题。在过去的几年里,这也是各家VR硬件商最关注的一项技术指标。

真实感

真实感极其重要,也是整个VR技术的核心所在,因为它与你的虚拟现实体验直接相关。影响它的因素很多,除了硬件以外,体验作品与相应硬件的契合度也很有可能会影响真实感。

目前真正支持VR的大作还很少很少,不过配上这套东西,像是《战争雷霆》这样的游戏会立刻变得不一样了

适用的游戏

以最先走向市场的Oculus为例,目前原生支持该设备的作品并不多,能够被称为大作或者准大作的游戏眼下大概就只有《我的世界》《EVE:瓦尔基里》《战争雷霆》等,总的游戏作品总数不超过百款。

但从技术角度讲,至少在PC平台,大多第一人称视角的游戏都能够通过Oculus Rift自身的兼容补丁或者软件商后续推出的补丁实现硬件兼容。通过这种方式实现的兼容在体验上会与纯原生支持VR的作品又些许不同,不过也十分精彩。

3D眩晕症

VR使用者有时会因为3D眩晕症觉得恶心,头痛,冷汗,以及眩晕。其源头其实很容易理解,那就是在保持静止的情况下身体却感知到了动作。这两种感受是相关联的,源头都是感知的不一致性,即你的眼睛感受到了动作,但是你的内耳继续提醒你的脑子没有动。这种不一致的冲突就造成了上述症状。

这是一种非常常见的症状,但有研究表明,绝大多数人都可以通过锻炼克服这一症状。硬核玩家就是要有这样的精神!