混合現實能掀起技術革命嗎？蠢蠢欲動的巨頭們是這樣想的……

【獵雲網（微信號：ilieyun）】10月11日報道（編譯：葉展盛）

亞歷克斯·基普曼對硬體很熟悉。自16年前加入微軟以來，他已經成為了100多項專利的主要貢獻者，這些專利包括Xbox Kinect里先進的運動感測技術，該技術已成了全息3D頭顯HoloLens的基石，也就是他最新的一項發明。

但如今基普曼坐在華盛頓雷德蒙德城微軟總部的辦公室里，他所談論的已經不是硬體了，而是從哲學的角度去討論人類和機器之間的關係。對他而言，不論我們是通過屏幕還是頭顯與機器進行交互，「這都是一瞬間的事情」。

基普曼出生於巴西，如今他的職稱是微軟Windows和設備組的科技院士（technical fellow），他認為這種技術的關鍵優勢在於能進行時間和空間上的替換。他提出了「混合現實」（MR）的概念，這種技術能將真實世界和計算機產生的圖片相結合，並會在將來某一天無縫地對虛擬現實和增強現實進行融合。他表示，混合現實最迷人的地方在於，能將這種「替換超能力」帶到現實世界。

人們認為，彼此之間面對面的會談會很有意義，這也是我乘坐了10個小時的飛機去和基普曼面談的原因。「但如果你需要真正到達對方身邊，卻能實現這種互動，那麼我們的生活就會突然變得很有趣。」他說道。

「我的女兒每周都可以和她遠在巴西的表親玩耍，我的員工也不需要滿世界到處跑，就能完成自己的工作。隨著人工智慧的興起，我們不需要親自到達別處，就能身臨其境地和別人對話。也許在將來某一天，你生活在火星，可能我早已去世100年，但你我之間依舊可以進行『對話』。身為一名技術人員，我的工作就是要加快實現這樣的未來。」他繼續說道。

微軟已經在投資混合現實，它認為這種技術能推動我們走向未來。這就又回到硬體的問題上了——不論消費者是否接受混合現實，一款價格合理、普及程度高的設備無疑是個先決條件（但虛擬現實系統慘淡的銷量也意味著我們不可能直接進行混合現實革命）。和Oculus Rift以及HTC Vive不同，HoloLens自帶全息計算機，它不需要連接到任何外部設備上。但與其說HoloLens是一款消費產品，3000美元的價格更像是在進行概念驗證。

如今微軟想要做出改變。今年秋天，這家公司將會推出Windows Mixed Reality Headsets，這也是它第一次想要將這種概念銷售給普通群眾。儘管這款設備更接近虛擬現實（而非虛擬現實和增強現實的完美結合），它仍然包含了HoloLens的一些主要功能，包括先進的追蹤和構圖能力，其價格也更容易讓人接受，只有300美元到500美元左右。你可以在戴爾、惠普、三星等一批硬體合伙人那裡買到這款頭顯，它能讓用戶創造一個3D空間，並能自行在裡面添加媒體、應用和瀏覽器窗口等。

正如微軟所期望的，想要進入它所描繪的「明日世界」，推出一個讓普通群眾都能打造自己數字世界的平台，無疑是第一步。「不論你是否和我們一樣相信混合現實是計算機未來發展不可避免的趨勢，這種技術必然會關係到將來的生產、創造、教育以及整個娛樂環境。」

混合現實的完善

基普曼並不是唯一一個對增強現實持樂觀態度的人。加州創企Avegant正在創造一個平台，它能將多個焦平面堆疊在一起，從而呈現出一個細緻的3D畫面，這家公司將之成為「光場」技術（light field）。Avegant的首席執政官Joerg Tewes表示：「混合現實的應用是無窮的。設計師和工程師可以用手來直接操作那些3D模型。醫療教授可以藉助逼真的人類心臟模型向學生展示不同的心臟疾病。消費者也在家裡瀏覽那些堆滿商品的虛擬貨架。有了混合現實，人們無需鍵盤和屏幕，就能和他們的思維進行互動。」

為了實現這個目的，混合現實設備所提供的虛擬圖片必須和現實中非常相似，同時它們的表現形式也應該更加真實。中佛羅里達大學的教授兼計算機科學家Gregory Welch認為，目前大部分開發出來的技術都不能實現這一點。「混合現實在這方面尤為困難，因為現實和虛擬的交融，你無法迴避虛擬畫面的不足和現實世界的真實性。」他在郵件里寫道。

他和他的研究合作者發現在某些案例中，HoloLens提供的相對寬廣的現實世界視角會破壞最重要的臨場感。一個健康的人大約能看到前方210度的範圍，而HoloLens的屏幕只會強化中間30度左右的畫面。在實驗中，Welch及其團隊發現現實世界和虛擬世界的間斷性會破壞沉浸感。

「這意味著如果你看向前方一個虛擬的人，你將看到他『漂浮』在你的正前方。你需要抬頭或低頭來找到一個合適的位置，讓他『站』在地上。你也不能一次性看到一整個人，除非他站在遠處（但這樣又會看起來很小）。其問題就在於你的大腦會持續關注『正常世界』里的一切，而這會和你的感知以及行為產生抵觸。」Welch說道。

他也進一步解釋了在HoloLens或Apple ARKit里，虛擬的物體看起來是固定在一個平面上，但除了基本的形狀和外觀，這些軟體不能辨認出物體很多重要的物理性質，比如重量、質心、運動以及所在的表面等，你會發現它比現實世界的物體少了很多東西。「比如我在一張虛擬的桌子上扔兩個骰子，當它落在桌面的邊緣上時不會掉下去，它也並不會根據桌面的種類和材料產生相應的反彈。」他解釋道。

在一篇Welch和斯坦福大學虛擬人類互動實驗室主管Jeremy Bailenson聯合創作的論文里，他們公布了一些研究結果，表明如果虛擬中的物體能表現得像現實中那樣，那麼他們會給用戶帶來更深刻的影響。

「在實驗中，我們開始通過HoloLens去理解增強現實和人們針對現實世界心理態度以及行為之間的關係。」Bailenson說道。舉個例子，他的實驗表明，相比不遵守物理定律，那些像幽靈一樣穿過現實物體的虛擬人物（而不是像普通人那樣繞過物體），更容易降低用戶的真實感。

混合現實技術的進步可能會提高頭顯的普及性，並降低重量。但將來這類互動技術也有可能會徹底擺脫這些可穿戴設備。Welch在近年來研究的空間增強現實（SAR）就能讓你通過投影儀來改變真實物體的外觀，比如沙發的顏色或桌面的紋理——而且無需佩戴眼鏡。

「當然，SAR技術並不適用於所有的情況，但在適用的場合，它就非常富有吸引力，自由度也很高。你無須做任何事情（不用頭顯、手機等）就能改變周圍的環境，這的確很夢幻。」Welch說道。

與真實世界合作的虛擬工具

沉浸式媒體公司Emblematic的創始人兼首席執政官Nonny de la Pe?a是將虛擬現實技術運用於報道和內容敘述領域的先驅，被稱作「虛擬現實教母」，她認為沉浸式技術最有可能為觀眾提供「現場視角」，讓他們看到記者正在採訪的畫面。在她看來，HoloLens有潛力去改善我們對世界的理解和認知深度，特別是憑藉容積捕捉技術，它能通過多個攝像頭和綠光屏建立物體的3D模型。

「微軟開始通過容積捕捉技術來提供更高級別的模擬度，這也將成為一種新聞報道工具。」de la Pe?a說道。Emblematic拍攝的獲獎紀錄片After Solitary採用了該技術，讓觀眾更加深刻地了解到長期監禁給人帶來的精神創傷。

混合現實將帶來的主要改變就是內容不再受限於特定的設備，它通過一些基礎模塊（現實世界的或者計算機生成的物件）來創建一個環境，讓進入的用戶來和別人進行互動。在這種情況下，設備更像是一個讓你訪問這些世界的窗口，而不是你私人內容的儲存庫（比如智能手機）。

基普曼表示，這會對未來應用的設計產生深遠的影響。假如你要設計一個虛擬的雕塑，並將它放在起居室的茶几上。而擁有另一款混合現實設備的用戶也能在進入起居室後看到你的雕塑，並任意地對它進行移動。也就是說設備不會再存儲你的內容，而是掃描周圍的環境，並進行構圖，以確定周圍有哪些物件（包括虛擬的和真實的）。

「這些概念需要你在混合現實中重新定義一種操作系統，並建立一個在雲端和計算機上通用的基礎設施，從而實現個人計算和協作計算之間的轉換。這都要花時間。」基普曼笑道。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！