探讨VR/AR产品的前世今生 令人惊诧20年演变

2016-05-06 15:17:24     作者:hgz2hjp      来源:钛媒体

标签: VR头盔 VR VR发展

从 Oculus Rift 到 PlayStation 再到 Vive 及 Hololens 这些 VR/AR 产品在各自开发过程中的故事就是这样一个时代微小的缩影——里面有这个时代的人,有这个时代的技术和商业变化的趋势。

      从 Oculus Rift 到 PlayStation 再到 Vive 及 Hololens 这些 VR/AR 产品在各自开发过程中的故事就是这样一个时代微小的缩影——里面有这个时代的人,有这个时代的技术和商业变化的趋势。



  即使最富质疑精神最冷静的人也无法漠视现在的 VR/AR 掀起的狂潮,这个从科技圈蔓延到实业界最后席卷大众的想象力的狂欢正以前所未有的态势改变着我们对世界、交互方式、互联网及商业的大部分传统认知。

  真正令人惊诧的不是这股浪潮中鱼龙混杂泥沙俱下的浊流和乱象,而是这项技术从最初的异想天开带如今一步步演变成为让人惊艳的现实仅仅花了不过20年的时间,短暂到我们甚至不足以去学习更新关于这个世界的知识和认知,短到或许我们的所有认识和判断都有可能是错误扭曲的。

  在这个并不算长的过程中,对技术怀着天然兴趣和天赋的90后少年、曾经执游戏界牛耳的神话人物、当代最年轻的亿万富翁乃至拯救复兴 PC 游戏的创业者、成长于巴西移民美国的工程师,他们无一不在关键的时刻扮演着关键的角色,更不要说涉及其中那些大公司了。

  我们正处于一个前所未有的剧变时代,从 Oculus Rift 到 PlayStation 再到 Vive 及 Hololens 这些 VR/AR 产品在各自开发过程中的故事就是这样一个时代微小的缩影——里面有这个时代的人,有这个时代的技术和商业变化的趋势。

Oculus:三人走出通天路

  我就见过五六样让我感到世界会因此变化的产品:Apple II、Netscape、Google、iPhone,还有 Oculus。——克里斯·迪克森(Chris Dixon)

  1992年,22岁的卡马克为了制作《毁灭战士》而开发出了一款新的3D 游戏引擎——Doom engine,这一年,1984年出生的纽约人扎克伯格在之后将会被他的牙医父亲传授 Atari BASIC 语言,而在南加州长滩,帕尔默·拉奇(Palmer Luckey)刚刚出世。

  此时,三个在不同世代出生成长的人并不会意识到,在其后二十多年的时间里,他们的命运将因为对 VR 技术的着迷和执着而牵连在一起。


  上学的时候,拉奇就把大多数闲暇时间花在了拾掇游戏手柄及靠维修 iPhone 赚钱,然后他把赚来的钱又投入在购买大功率激光设备和游戏电脑升级上,光是为电脑升级就花了拉奇数以万计的资产。GBC 以及《黑客帝国》和《游戏王》的虚拟世界让他充满了徜徉其中虚拟世界的好奇心。



  VR920的镜片仅仅支持640X480的分辨率

  2007年,Vuzix 推出了售价仅需399美元、基于 Windows XP 系统并支持《魔兽世界》、CS等热门游戏的 VR设备 iWear VR920,2008年,eMagin 推出了1499美元的 Z800 3DVisor,拉奇先后了买了这两款设备。通过政府拍卖会和民间的转售,他花了更多的钱去攒机。

  但是结果并不让他满意,镜片所采用的全透 LCD对比度不够高导致图片显示质量裂化,头部追踪响应时间太长产生的延迟使得拉奇每次转头都会感到不适,更糟糕的问题是,镜片可视范围太小,拉奇每次都能看见屏幕的边缘——在他看来,他做的那些“并不是垃圾,但也远远算不上‘虚拟现实’”。

  拉奇决定寻求别人的帮助,2010年11月,在 Meant to Be Seen 论坛上,他公布自己的第一款 VR 试水产品原型 PR1,这款粗糙的产品配备了一块6吋屏幕,仅支持2D,需要0.9千克的后带束缚住才能保持眼镜的平衡。随后,在浏览一份富士通超级本的文档时,他注意到其中提到了适用的显示区为121毫米宽,这大约是人两眼间距的2倍,于是,拉奇把两片镜片缩小到原来的一半大小,这样看起来就有了3D 效果。2011年9月,拉奇推出了 PR3,2012年,他又拿出了支持270度视野范围的 PR5,这时候,他已经成了 MTBS 论坛上的名人。

  2012年4月,担任过 MTBS 论坛管理员的拉奇发帖宣布即将推出第六代设备并会在在 Kickstarter 上发布众筹,除了技术问题之外,他还向大家求助设计 logo 和如何在 Kickstarter 的宣传视频里进行宣传。

  与此同时,靠着《雷神之锤》(Quake)、《毁灭战士》(Doom)等使得3D 游戏理念深入人心的 id software 公司创始人约翰·卡马克(John Carmack)私下里也在进行着自己类似的研究,而他恰巧也是 MTBS 的会员并一直关注着拉奇的产品,这时,他私信拉奇询问后者是否可以把备用设备让自己瞧一瞧,一直将卡马克视为偶像的拉奇毫不犹豫地立刻将产品寄到了德州——当时,两人没有签署任何保密条约和协议,而拉奇手上也仅有两件产品原型而已。

  拿到原型后,除了利用热胶添加了动态感应器之外,卡马克还利用他在《毁灭战士3》里使用的预失真技术写了新的代码来改进原产品的放大镜带来的图像扭曲失真问题,拉奇知道后对此欣喜若狂,但是卡马克的野心却不止于此,他问拉奇是否可以把这个产品拿到 E3上去展示,当时只有20岁的拉奇立即表示“你先给谁看都没问题”。

  之后,卡马克借助自己的人脉和声望,借助各种机会大力鼓吹VR、Rift 和拉奇,一时之间,这个年轻人和 Rfit 成为彼时整个科技圈最炙手可热的人与事之一。



  从左到右依次为 Oculus 产品副总裁米切尔(Nate Mitchell)、拉奇和 CEO 艾瑞比(Brendan Iribe),摄影:DAN WINTERS

  2012年6月,拉奇和布伦丹·艾瑞比(Brendan Iribe) 创立了 Oculus 公司,随后,他们在 Kickstarter 上发起了 Oculus Rift 的众筹活动,时任 Epic Gmaes 艺术总监的克里夫·布来津斯基(Cliff Bleszinski)及 Vavle 创始人 加布·纽维尔(Gabe Newell)也纷纷出面为 Rift 背书。最初它设定的目标是25万美元,然而仅仅在项目上线第一天,Oculus 就募集到了1668位集资者的41万美元,最终,在一个月时间里,Oculus 从共计9522人手中获得了243万的资金。

  在2012年 E3前,id software 宣布即将发售的《毁灭战士3威力加强版》(Doom 3 BFG Edition)会适配头戴式虚拟现实设备。在这届 E3上,卡马克还展示了一款基于拉奇的 Rift 原型改造运行他自己写的软件的头戴设备。

  随后,Oculus 找到了原来在苹果研究通过陀螺仪、加速器等进行动态追踪的工程师尼拉夫·帕特尔(Nirav Patel)来改进对用户头部动作的捕捉和反馈,同时,他们把显示器从LCD 换成了 AMOLED,降低了 Rift 的响应时间和动态模糊,通过外设的小摄像头,不再需要基准点,Rift 就能够自行追踪头部设备的动作。



  在2015年“移动 VR 的黎明”主题演讲上的卡马克 YouTube

  到了2013年,Oculus 在 E3大会上展示了第一款 HD 设备原型,毫无疑问,这款产品震撼了在场的所有观众,在 CES 和 GDC(Game Developers Conference) 上,Oculus 同样引发了前所未有的狂潮。被 Oculus 震撼到不止是玩家、观众,卡马克也在这一年加入 Oculus 担任 CTO,并最终正式离开了自己一手创办的 id software。

  现在是一个特别的时刻,我相信 VR 在接下来的几年里将会迎来剧变,而如今每个为此努力的人都是先锋。——卡马克在加入 Oculus 的时候这样说道。


  主机游戏《战争机器》(Gears of War)及网络游戏 EVE Online 的开发者都急不可待地加入了 Oculus 所描绘的 VR 未来,而 Oculus 对业界的影响也不仅仅局限于游戏行业,负责为《权力的游戏》制作视效的公司 Framestore 以及《地心引力》(Gravity)导演阿方索(Alfonso Cuarón)也兴致盎然地奔赴 Oculus 总部参观访问。



  2016年 MWC 上的扎克伯格

  最终, 年轻的扎克伯格出手了。

  2014年2月,他第一次用到了最新的 Rift 原型产品并对此产生了浓厚的兴起,拉奇最初听说时甚至不敢相信。在谈判之前,甚至连 Oculus 产品副总裁米切尔自己都没想到如何将 Facebook 的 News Feed 同 VR 结合起来,但是经过若干次会面之后,扎克伯格对 VR 的设想——他认为这不仅是一个游戏工具,同时也是一个日渐成熟的交流平台——成功地说服了 Oculus,到了4月,Facebook 最终以22亿美元的代价收购了成立不到2年、实际上连一款正式产品都没有面世的 Oculus。

  尽管 Oculus 的收购遭到了包括《我的世界》(Minecraft)开发者马库斯·佩尔松(Markus 'Notch' Persson)等在内的大量 Kickstarter 上的支持者的抵制和抗议。

  “每一个 VR 产品都有可能失败,没人会把钱借给做 Oculus 的,因为他们都知道我们一定会失败,一定会破产,一定会欠下好几亿债务的。”拉奇他们清楚,VR 的发展不可能仅仅依靠用户的热情而不讲商业的逻辑。

  2014年7月,Oculus 开始发售 Development Kit 2,到了2015年2月,超过10万件 DK2和与三星合作的 Gear VR 进入市场。到了2015年5月,Oculus 宣布 Rift 的消费者版本在次年第一季度正式面世,到了6月,这家公司称由于 VR 行业的迅速变化,它已经开始着手研发 Rift 的下一代产品,并将在 Rift 发售2~3年后面世。同年,CCP 公司宣布,Rift 独占的射击游戏 EVE: Valkyrie 将随 Rift 预售版捆绑销售。

  在过去二十年里我写了两百多万行代码,现在,我要从一张白纸开始。但是,这种我正在帮着打造一个未来的感觉却是显而易见的。——卡马克这样总结自己从游戏跳转到 VR 的人生际遇。


  PlayStation VR:索尼轮回二十年



  吉田修平在公布墨菲斯计划现场

  在 Oculus 被 Facebook 收购后,不少用户因为对此感到失望而宣称将转而支持索尼的墨菲斯计划(Project Morpheus),在2014年3月的 GDC 上,索尼电脑娱乐全球工作室总裁吉田修平宣布了该计划。

  VR 将是改变游戏未来的 PlayStation 的下一次革新。

  吉田修平当时对 VR 怀着巨大的期望,这并不是索尼这家当时深陷亏损困局不得不出售东京办公大楼以纾困的公司病急乱投医的无奈之举。早在90年代,这家当时风光无限的日本公司就已经投身进入 VR 领域。




  最早的 Glasstron PLM-A35全套设备

  1997年,索尼推出了 Glasstron,在2米距离内模拟52吋屏幕的可视面积,两块镜片的分辨率为18万像素,专门适配的游戏《机甲战士2》(MechWarrior 2)的玩家的视角借助这个设备能在驾驶舱和战场实现切换。尽管之后索尼不断改进并在1998年推出了镜片分辨率高达150万像素的 PLM-S700E。但是,在当时的技术和市场环境下,VR 无疑太过超前,最终,索尼最早的 VR 尝试最终以偃旗息鼓告终。

  直到2011年,索尼才又重整旗鼓推出了 HMZ-T1,并在随后的两年里接连推出了 T2和 T3。大约与此同时,索尼电脑娱乐研发部门工程师安东·米凯洛夫(Anton Mikhailov)也暗中带领团队投入到了墨菲斯计划上,甚至最早可以追溯到2009年,当时的 PS Move 在索尼的 VR 蓝图之中——安东称之为“被伪装成动作控制器的 VR 魔杖”。

  墨菲斯计划一开始就将关注点放在了独立第三方游戏开发者和消费市场上。

  “成为 VR 领域的先行者最让人激动的地方就是能吸引到很多用户,也许这些对那些大型开发者而言比较少,但独立开发者却足够为此兴奋。PlayStation 最近一直对独立开发者都比较友好,这并非偶然。”安东认为,VR 游戏将使大批率先投身其中的第三方和独立开发者尝到极大的甜头。


  同时,安东也将墨菲斯计划的产品明确视为“消费级设备”(a consumer-grade device),在2014年的时候之所以没有趁着市场的热潮退出产品也是因为在当时他们并没有找到合理控制成本价格的方式。

  事实上,在2014年的 GDC 上,除了众人关注的墨菲斯计划之外,索尼还公布了一段近乎被遗忘的发布在2012年 GDC 上的游戏预告片,在这款评价销量都很惨淡的“互动游戏”《曼陀罗》(Datura)中,玩家借助两支 PS Move 及头戴设备 HMZ-T1 追踪头部动作及进行手上的操作。在2013年时,Evolution Studios 就已经秘密地将索尼墨菲斯计划的产品和 PS4上的竞速游戏《驾驶俱乐部》(DriveClub)结合起来,但是,结果并不乐观。和 PS3在2011年在推动3D 游戏方面的大动作一样命运乖蹇,最终,两项潜在的革新都因为技术和市场的不成熟而落得默默无闻的下场。

  但是,2013年11月,PS4问世,随后在2013财年(2013年4月1日至2014年3月31日)卖出了1870万部从而自2005财年首次超越任天堂成为最畅销主机,另一方面,由于搭载了新的 CPU 和 GPU,PS4的机能几乎是 PS3的10倍以上,这些利好情况让索尼认识到,VR 有可能重新迎来技术和市场上的突破。




  墨菲斯计划的产品原型

  在这次 GDC 上,索尼研发工程师理查德·马克思(Richard Marks)也表明,除了正在开发“内容种子”,索尼也正在 PS4上进行针对 VR 游戏内容的原生工具、引擎及分发渠道的研发,同时与包括 Epic Games、Crytek 等公司进行合作。而 CCP 公司的 EVE: Valkyrie 在宣布成为 Rift 独占游戏没多久就与索尼达成合作并将推出 PS4版本。



  安东在2014年的 GDC 向台下听众介绍墨菲斯计划

  安东将“在场感”视作墨菲斯计划的杀手锏,而为了达到这一目的,就必须在缩短响应时间和提高帧率等用户体验的关键问题上下功夫,索尼长期以来在显示和声像技术上的积累在解决这些问题上发挥了极大的作用,同时,DualShock 4、PlayStation Move 及 PlayStation Camera 在硬件上存在着和 VR 先天无缝对接的优势。




  各主机在发售24个月后的销量变化趋势

  随着 PS4在主机市场上以碾压性的优势继续攻城拔寨,到了2015年9月,索尼正式将墨菲斯计划命名为 PlayStation VR,PS 产品事业部事业部长伊藤雅康表示新名称将“直接表现出从 PlayStation 得到的全新体验”,随后,PS4独占恐怖游戏《直到黎明》(Until Dawn)等宣布将成为 PalyStation VR 独占游戏。在2016年的 GDC 上,索尼宣布将在10月正式发布它们的 VR 产品。

  截至目前为止,已经有超过32个游戏支持 PalyStation VR 独占,但是,所有人都清楚,仅仅靠《直到黎明》、《方舟:生存进化》(Ark: Survival Evolved)这样的游戏是并不足以支撑起索尼的 VR 游戏大厦的,同时,技术和用户体验上存在的缺陷使得索尼在 VR 上的野心和信心依然面临着巨大的挑战。

  在这次 GDC 上,PSVR 工程师克里斯·诺登(Chris Norden)明确表示将不允许60帧以下的游戏进入 PSVR 平台,实际上,在 PS4上支持1080P 分辨率且能在60帧下运行的游戏目前达到39款,而这使得 PlayStation 在机能上有了新的改进空间以适应未来 VR 的硬件需求——尽管一般而言,PlayStation 主机的生命周期大约为6~7年,而到今年1月销量已经达到3500万台的PS4发售才不到3年而已。



  PS 4 和 NEO 在机能上的对比

  2016年,索尼研发新一代 PS 主机的传闻最终落实成为 PS NEO,10月以后发售的 PS4游戏都将内置 PS 模式和 NEO 模式,与 NEO 相伴的一条传闻是,新主机的升级应用到 PS VR 游戏的话,游戏开发者将会在 VR 上有更多更大的发挥空间。

  此时,距离索尼发布自己的第一款 VR 产品已经过去了将近20年。

  Vive:殊途同归



  Valve 在2012年开发的 VR 设备 《纽约时报》

  2012年,就在加布为 Oculus 摇旗呐喊的时候,Valve 也在开发着自己的 VR 设备。然而,这个笨重丑陋在当时没有任何游戏与之适配的产品显然不可能引发市场的兴趣,于是,Valve 的 VR 尝试直到2014年才真正公诸于世。

  我们相信增强现实和虚拟现实会是将来几年最重大的创意。

  ——在2013年时,工程师乔·卢德维格(Joe Ludwig)就这样说过。




  Valve 首次露面的 VR 产品 Reddit

  当时,羽翼未丰的 Oculus 正与 Adhesive Games、id Software 合作,但是这两家公司显然无法和如日中天的 Valve 相提并论,而且,Oculus 向 Valve 提供开发者套件,而后者则提供《军团要塞2》(Team Fortress 2)的 VR 模式以进行测试。与此同时,Valve 也在开发自己的硬件设备,2014年的 Steam Dev Days 活动上,Valve 首次秘密地向部分开发者公布了了自己的 VR 原型产品,到了6月份在波士顿举办的活动上,Valve 的 VR 产品才第一次公诸于众。

  此时,Valve 对 VR 已经重视到了将其置入客户端的 beta 版本中以向更多的用户提供 VR 尝试。




  HTC 公布的 Vive

  Valve 在2015年并没有举办 Steam Dev Days 转而将精力放在了 GDC 上,并表示会在会上公布自己的SteamVR,但是,出人意料的是,这年巴塞罗那的 MWC 上——就在 GDC 召开前一天——HTC 毫无征兆地公布了与 Valve 合作开发的 VR 产品:HTC Vive,这款设备镜片的分辨率高达1200 x 1080且刷新率达到90帧,HTC 称 Vive 是第一款达到“房间规模视野”的 VR 设备。

  2016年2月,HTC Vive 开始预售,售价达到6999元人民币的这款设备在前15分钟的销量超过15000部。目前为止,Steam 上支持 Vive 和 Oculus 的游戏共计187个。

  1996年,微软的老员工加布和伙伴迈克·哈灵顿(Mike Harrington)毅然出走创办了 Valve,1997年,王雪红等人创办了 HTC。

  20年后,两家现在境遇和方向几乎完全不同的公司最终因为 VR 走到了一起。

  Microsoft HoloLens:大象能够跳舞吗?

  科技能够帮我更多、更好、更快、更便宜地与世界上的人、环境以及物体进行互动。——吉普曼



  微软 Hololens 的开发版本

  2015年1月的一场 Windows 10发布会上,微软公布了 Windows Holographic 及 Hololens,后者是在巴拉布计划(Project Baraboo)的名义下秘密进行的。

  让我们暂时把时间拨回到6年前。

  2009年的 E3上微软公布了纳塔尔计划(Project Natal),用户不再需要控制器,主机通过捕捉玩家的动作乃至语音就能进行反馈。微软向来有以城市名来为计划命名的习惯,这次取名纳塔尔不仅是提出整个产品构想的出生巴西的阿历克斯·吉普曼(Alex Kipman)向其国家致敬,同时,在拉丁文中,natal 意味着“生”,时任微软游戏部门战略及商务发展事务副总裁 Shane Kim 也对这个项目寄寓了承载“下一代家庭娱乐的诞生”的厚望。

  2010年6月,该计划被正式定名 Kinect。2010年11月,Kinect 面世并取得了前所未有的巨大成功,仅在头两个月内其销量就超过了800万。

  就在这个时候,吉普曼的脑子中又冒出了更新更大胆的想法,这是一个他2007年到微软就已经产生的“Kinect 只是第一步”的构想,在吉普曼看来,Kinect 与其相比不过是小巫见大巫。这就是巴拉布计划的起源,微软内部熟悉这个计划的为数不多的人有时候会直接把 Project Baraboo 就叫做 B。



  Hololens 为《我的世界》带来新的游戏体验

  就在微软进行纳塔尔计划的同时,佩尔松成立了自己小小的游戏公司 Mojang,2011年,这个名不见经传的瑞典公司推出了沙盒游戏《我的世界》,风靡世界取得了巨大的成功,2014年9月,微软以25亿美元收购了这间公司。

  微软 Windows 与设备集团的执行副总裁特里·梅尔森(Terry Myerson)曾经这样评价:如果你想玩全息版的《我的世界》,你就只能到 Hololens 上来玩。是年走马上任的微软 CEO 萨蒂亚·纳德拉(Satya Nadella)当时就已经意识到这个游戏和 Hololens 结合的可能性和潜力究竟有多大,那至少在他心中,以 Hololens 为代表的 VR/AR 的冲击力及价值就像“第一次在电脑上用鼠标键盘操作 Excel”。

  借助 Hololens 来进行水管修理

  Hololens 不止可以通过扫描环境来实时建立数字模型并模拟出游戏环境以达到增强现实(augmented reality)的目的,外部光线在设备里的“光线引擎”(light engine)进行数以百万次的反射以欺骗大脑并成功构建起全息图像,同时,Hololens 还能模拟物理环境——在这一点上,微软已经和 NASA 在火星探险上合作许久。

  尽管早在2015年就公布了 Hololens 开发者版本3000美元的售价,但是时至今日微软依然没有宣布面对普通用户的版本的价格和面世时间,就在2016年2月的 TED 演讲上,吉普曼认为现在的 Hololens 还不够成熟并不能直接面向消费者,在他看来,这件产品“我们说‘好’就能马上上市,但其间会是一个很长的过程。”
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