未来5年VR行业会怎么样，看看Oculus首席科学家怎么说？

2024-10-25上海AR开发专家

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   在
  Oculus
  Connect 5的最新展示中，Oculus首席科学家迈克尔·阿布拉什（Michael Abrash）重新审视了他在2016年OC3做出的
  VR技术
  5年预测。他相信他做出的某些预测“基本上是准确的”，虽然推迟了大约一年，而且他“低估了某些领域”。
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  光学和显示
  　　
  Optics & Displays
  　　Abrash依次回顾了各个技术领域，而后开始探讨光学和显示器的相关问题。他预测到2021年，头显的性能将达到每只眼镜分辨率4K*4K，视觉范围140度，以及可变焦距。
  　　由于注意到Oculus今年早些时候展示的 Half Dome 雏形机已经达到了其中的两种规格（140度FOV和可变焦距），而且能够达到他所预测的分辨率的显示面板已经公开发表，他表示“这是一个我明显低估了的领域”。
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  　　他强调，对于可变焦距显示器的研究进展非常迅速。他表示通过人工智能驱动DeepFocus渲染器，使他们“在解决可变焦显示器的问题上取得了重大进展”，可以“很自然地，跟随视线进行实时模糊。”这项发现将在未来几个月内发表。
  　　除了Half Dome，Abrash还简单的提到了未来光学的两种潜在的解决方案：饼干镜头（pancake lenses）和导波管。像Fresels一样，饼干镜头不是一项新的发明，但是它“直到现在才变得实用起来”。
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  　　利用偏振反射将光路径折叠成一个小空间，Abrash表示饼干镜头有潜力达到视网膜分辨率和200度的视角，但是在外形和视角之间必须要有一个权衡，由于饼干镜头的工作原理，“你必须要在非常宽广的视角和非常小巧的头显之间二选一”。
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  　　但是导波管这项由于AR的研究而快速发展的技术，在理论上没有分辨率或者视角的限制，并且只有几毫米厚，可以在保证任何想达到的视角和视网膜分辨率的前提下制作成非常轻的头显（但是要达到这种技术还需要很多年）。
  　　
  视网膜凹式渲染
  　　
  Foveated Rendering
  　　接下来说到图形，在2016年Abrash关键性预测是视网膜凹式渲染将会在五年内成为核心技术。他把他的预测线延长了一年（表示他估计这会在从今年算起四年内发生），并且通过深度学习，渲染方法可能会得到增强。他展示了一张去掉了95%像素的图像，剩余像素的分布远离焦点。剩余的图像通过深度学习算法高效重建，并且与原始全分辨率的版本惊人的相似，表面上很接近，足以骗过你的周边视觉。视网膜凹式渲染和眼球追踪技术密切相关的，Abrash对这项技术的预测在2016年被认为是非常危险的。今天，他对于精准的眼球追踪技术的实现更加自信，（它已经是Half Dome的一部分了），但是这一预测也被延长了一年。
  　　
  VR音频
  　　
  Spatial Audio
  　　VR音频是下一个主题，Abrash承认他对于个人化的头相关传输函数（每个人耳朵独特的几何形状影响了它们如何感知周围的声场）在五年内成为家庭VR设置的标准部分也许也需要延长期限，但是他表示最近的一个演示体验使他坚信“音频呈现是真实存在的”。显然这项技术已经发挥了其功能，但是这次演示使用的个人的HRTF包含一个30分钟的耳朵形状扫描，以及“长时间的模拟”，因此，他现在还不适合成为消费级产品。
  　　
  控制器及输入
  　　
  Controllers & Input
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  　　谈及控制器，Abrash预言触控式控制器在不久的将来仍将是主要的输入设备（和手部追踪器一起）。通过运行一个简单的在播放了Oculus触觉手套实验的一小段视频后，他调整了之前的观点，认为手部的触觉反馈并不遥远，他说“我们将会在十年内以某种形式用上好用的触觉反馈装置。”
  　　
  人体工程学和外形
  　　
  Ergonomics & Form Factor
  　　在人机工程学的话题上，Abrash提到了VR和AR研究之间日益重要的技术重叠，指出未来的VR耳机将不仅是无线的，而且可以通过使用已经在一些AR设备上引入的两部分架构而变得更轻，像电池和计算硬件这样的重型部件可以放在口袋或者腰间的小处理器中。他说这种配套设备还可以无线连接到头显上，以做到完全的运动自由。
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  　　即便如此，光学限制在很大程度上仍然是阻碍让VR头显在形状设计上接近滑雪式护目镜的瓶颈，但是饼干镜头和波导光学技术的进步可以使头显更加小巧。
  　　
  机械视觉
  　　
  Computer Vision
  　　Abrash进一步描述了VR和AR在机械视觉技术上的共性将会前途光明，因为这两种类型的硬件将会很好的呈现出
  混合现实
  ，即真实的对象和环境与虚拟的部分共存。两者呈现混合现实的方法不同，未来的VR头显将能够实时扫描和渲染虚拟环境中的现实世界（Abrash相信这将在四年内实现），而
  AR眼镜
  “覆盖”了通过透明显示器看到的现实世界的渲染层。
  　　虽然他认为
  VR眼镜
  会在很长一段时间内成为“混合现实的最佳形式”，但是他也期待这两种技术最终将共享相同的底层界面、开发环境和工具，应用程序和环境无缝地在两种设备之间运行。
  　　
  虚拟化身
  　　
  Virtual Humans
  　　最后，他谈到了虚拟人物化身，以及到最近都难以解决的恐怖谷理论，Abrash强调了一种称为Codec Avatars的机器学习方法，在一个非常精确的重建画面旁边播放了一个会说话的脸的真实画面。尽管仍处于早期阶段，但他相信这将彻底改变虚拟通信和协作。他说：“我不指望能在四年内创造出令人信服的人类化身，但我也开始相信它会实现了。”
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  　　“四年内，虚拟现实技术将跃升到一个新的水平”，他推测，“而这仅仅是一个开始。每一个领域都会持续发展，虚拟人类和触觉反馈装置不久就会出现。简而言之，就我所能看到的非常长远的未来，VR领域将会更加光明。
  　　在听Abrash谈论了潜在的技术和性能后，我们探索了10个相关项目，它们让我们对AR和VR的未来感到兴奋