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能否在虚拟环境中自由地行走,已经成为衡量 VR 体验好坏最重要的参考指标了。

在 C 端,即使是目前公认最好的 HTC Vive 使用的 Lighthouse 方案,用户也仅仅只能在 15 英尺 x 15 英尺(约 4.5 米×4.5 米)的小空间内运动;而依靠于 Optitrack 等的红外线定位方案,虽然可以不断地增加红外线摄像头以不断扩大位置追踪范围,但一套 Optitrack 的方案价格至少七八十万人民币,需要巨大的财务投入。

近日,蚁视推出了蚁视二代 VR 头盔。与之配套,蚁视还推出了一款地面位置追踪系统——HoloDeck(全息甲板)。对,与经典科幻《星际迷航》里的 HoloDeck 同名,当然,此 HoloDeck 与《星际迷航》中的 HoloDeck 还是稍微不同的,《星际迷航》中的 HoloDeck 是一个全息环境模拟器,一个典型的全息甲板由一个房间配备一个遍布整个房间的全向全息二极管, 使三维的全息投影通过操纵光子禁锢在力场中,人不用佩戴任何设备,利用裸眼便能看见他,并可以实现具有力反馈的交互。

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而蚁视的 HoloDeck 目前更多是一种替代多个红外线摄像头进行位置追踪(即 Optitrack)的定位方案,但比 Optitrack 方案要更加便宜,同时比 Lighthouse 的使用范围更大。此前,Oculus 移动部门主管马克思·科恩曾告诉媒体,“当前虚拟现实技术还存在很大改进空间,要想达到电影《星际迷航》中经典 ‘全息甲板’(Holodeck) 体验,至少还需要 15 年时间。” 而蚁视提前抢占 HoloDeck 这个词汇,也间接地说明了其野心。

简洁到令人惊奇

没有 Lighthouse 位于对角线上的双 “塔”,更没有 Optitrack 方案顶部以及四周密密麻麻的红外线摄像头,蚁视的 HoloDeck 看起来很简单,因为他们仅仅只是一些有规则地贴着一些白色方块的塑料拼图。

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动点科技体验的版本中,每块拼图的边长大致 0.5 米左右,通过简单的拼接,其理论上甚至可以扩充到无限大的空间,上面主要有三种不同的小方块。

  • 最小的方块长度大概 3 厘米,分布于每一块拼图边上的位置,但其与其他拼图拼接在一起时,可以明显地发现,小方块在整个空间中为均匀分布。该方块的作用主要是进行相对位置定位。
  • 在白色小方块的包围之下,还有一些比较大的方块,其上面分着写着 A、N、T、V、R 等类似二维码的文字。据了解,该方块是用来做绝对位置定位的,同时也起到了固定周边四个拼图的目的。
  • 除了白色方格之外,在其他四块拼接处还有一些黑色的方块,其作用仅仅是做固定。

据了解,这些白色的大小方块都是由极具反光性能的材料制成,可以非常高效率地反射照射在它上面的普通光甚至是红外线。

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另外,新一代蚁视头盔底部前方内置有一个 inside-out 方式的单目红外摄像头,摄像头发射出红外线,地面铺设红外线反光点(即上面所述的白色小方块),定位点接收到信号后反射给摄像头,头显再根据定位点位置进行几何解算,追踪头盔佩戴者的的水平空间位置和垂直高度,让用户能在一定范围内运动。

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技术原理看似非常简单,但其中比较关键的是定位的精准度和计算定位的延时。蚁视创始人覃政告诉动点科技,这套设备其实两年前就已经开始做了,但直到现在才真正完善成熟,中间进行了无数的算法优化以及材料选择等过程。在精度上,可以达到几个毫米的级别。这个定位精度也会取决于你对定位装置的距离,离装置越近,精度越高,达到一个毫米,离越远达到几个毫米,精度是变化的。

Holodeck

那么,覃政花了两年做的黑科技真有那么炫吗?笔者本次一共体验了 5 款游戏及内容,包括打僵尸、太空船、切水果、守望先锋、巨幕桌面等。

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打僵尸类似于一个塔防类游戏,故事情节设定在夜晚,僵尸从四面八方向自己涌来,用户需要不时的回身,并转动头部进行瞄准,再利用手柄开枪射击;而在太空船游戏中,用户将驾驶一台机甲,不断地向来袭的敌机射击,以保护太空船的安全。

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而水果忍者、由于加入了三维空间的概念,想要真正切到水果明显要比手机上的切水果复杂多了,用户需要考虑到水果的远近,同时还要考虑刀切下去的方向;而我们所玩的守望先锋其实并非 360 度全景游戏,仍然是一个在电脑屏幕上玩的节奏,游戏中仍然是通过头部运动来瞄准,但可以通过手柄控制改变视角,为了观看不同视角的画面,用户也必须随时改变自己相应的朝向;而最后的巨幕桌面其实是将传统电脑桌面放在了 VR 世界中,不同于现实中屏幕大小固定的限制,VR 中的屏幕是一个巨大的环形屏幕,而且还可以手动调节屏幕大小,让人有一种深陷电影中的错觉。

其实,在第一眼看见这套简洁的位置定位方案时,笔者是强烈怀疑其实用性和易用性的。但直到最后体验完几款游戏之后发现,这套方案不管在延迟还是定位准确性上表现还是比较优秀的,在虚拟环境中行走时也没有出现令人烦恼的眩晕问题。

唯一不太舒服的一点就是,不能幅度过大地抬头或低头,否则头盔底部的红外线摄像头便无法接收到地面反射出来的红外线信号,从而无法进行定位。覃政在试玩之前也一直强调,“玩这套设备就是要尽量避免抬头与低头。”

目前,VR 的价格仍然偏高,其中定位成本同样不便宜,而这也已经成为了行业爆发前必须要迈过去的坎。 Optitrack 一直都是 B 端方案,价格之高可想而知,而 Lighthouse 虽不单卖,但据预测其价格可能在 400 美元左右,相对 Optitrack 几十万一套的价格实在便宜了太多,但蚁视的 Holodeck 方案则有望将价格进一步降低。覃政告诉记者,该定位系统每套具有 16 个拼图块,总体面积可达 6 平方米左右,每套价格仅需要几百块人民币。而且,用户若是嫌不够大,还可以多购买几套,最后拼接成更大的可自由活动的空间。

总的来说,虽然蚁视的 Holodeck 与《星际迷航》里的 Holodeck 还有相当大的差距,但在虚拟现实正火的当下,它却是一件相当有吸引力的位置追踪产品。虽然离 Lighthouse 也有一定的差距,但由于更加低廉的价格,蚁视的 Holodeck 对 VR 的普及或许比其它的方案来得更现实些。