《頭號玩家》如何用VR、AI構建2045年的科技炸裂感？
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上映10天，10億票房！彩蛋119個！
最新爆款電影《頭號玩家》是由史蒂文·斯皮爾伯格執導的科幻冒險電影，故事講述了人類在未來世界通過VR設備在遊戲世界中的冒險故事。在這部以80年代流行文化為背景的科幻電影中，導演致敬了上百個曾經紅極一時的流行元素（電影、遊戲、音樂等），不僅燃爆資深遊戲玩家，也讓非遊戲玩家們體驗了虛擬世界中的刺激與情誼。細究《頭號玩家》大熱的原因，VR、AI技術營造的各種炫酷遊戲場景也至關重要，下面就來深入了解一下電影應用的6大高科技（不劇透，請放心閱讀）：
1
VR社區
《頭號玩家》的大部分場景都設置在2045年的VR社區「綠洲」，一個巨大的在線世界，一個功能齊全的世界，用戶可以交朋友，談戀愛，可以開玩各種遊戲，自由聚會，並參與一系列不同的任務：
雖然這可能是電影中最不具有未來感的部分，因為像《第二人生》這樣的在線世界早已經出現。在最近，我們看到了許多類似的世界和體驗，Facebook Space、微軟AltspaceVR等。近日，同名VR遊戲《頭號玩家：綠洲測試版》也已上線，支持27個不同地圖場景供玩家體驗。
2
「能欺騙大腦」的沉浸感
2018年的VR世界可能不如2045年的逼真，部分原因是當前VR頭顯的顯示器缺點。如果仔細觀察，你仍然能看到一個個的像素點。在《頭號玩家》之中，VR世界已經與現實別無二致。
我們從電影中發現，一個關鍵的角色認為自己已經結束了VR會話，但實際上他仍然沉浸在模擬之中。今天的VR雖然實現不了這種水平的沉浸感，其仍然可以有效地欺騙你的大腦。
3
無線VR頭顯
《頭號玩家》中大部分角色所使用的頭顯，看起來就像是一副時髦的滑雪護目鏡，輕巧、無線，無需任何外部硬體即可運行。無論身在何處，只需戴上這款設備你馬上就能進入名為「綠洲」的虛擬世界。
當前的VR頭顯暫時無法實現電影中的形狀設計，但正在不斷接近。當然，諸如HTC Vive和Oculus Rift這樣的高端頭顯仍然需要外部計算機來運行VR體驗，而價格更為親民的解決方案則依賴於智能手機。已有跡象表明，無線VR一體機將成為一種新趨勢。
以Oculus有望明年推出的高端一體機為例，這款設備搭載了內向外追蹤技術，無需外部硬體能夠逼真地將身體運動映射至VR。這與《頭號玩家》中的頭顯十分類似。但斯皮爾伯格電影里的版本更進一步，其能夠追蹤現實世界中的障礙，從而允許用戶一邊在真實人行道上奔跑，一邊進行VR戰鬥。能夠感知用戶周圍環境的功能對今天的VR設備而言尚有一段距離，但未來仍然值得期待。
4
觸覺手套和全身套裝
《頭號玩家》中的VR用戶通過專用手套與虛擬世界交互，並「感受」虛擬對象：
也有VR公司構建了能讓用戶實際感受VR對象的觸覺手套，缺點是手套看起來仍然像是實驗性外骨骼的一部分，到處都是管子和夾子。更重要的是，它基本上是由一個完整PC大小的盒子供能。未來，這些廠家可能會將其縮小至更便攜，對用戶更友好的尺寸。現在已經有不少能夠傳達額外感官反饋的全身套裝，例如Leap Motion、uSens等VR廠商已經在開發可行的手勢追蹤解決方案。
如果要表現更多的觸覺，可以通過震動。體感衣Skinterface能夠通過其表面大量的矩陣式磁聲震動貼片，讓用戶感受到多元化的震動模式，甚至可以模擬清風拂來、十指撫過的浪漫動作。
而比震動更為先進的是基於肌肉電脈衝的觸覺模擬技術。例如世界上首款虛擬現實全身觸控體驗套件——Teslasuit通過生物電的形式，經由神經系統將肌肉電脈衝傳達到大腦，刺激模式比震動更為多樣化，甚至可以初步模擬質感。
電脈衝信號可以說是我們身體接受外界刺激的「母語」。如果將來，人們能夠進一步探索腦部神經電流，並將電脈衝信號進一步精細化，將有希望達成高度擬真。屆時，即使不把我們的大腦神經與全息頭盔相連，也能真實地體會到進入虛擬遊戲世界的快感了。
5
虛擬三維頭部
電影中的男主角生活中是個平凡的小子，為何能在綠洲中認識了心儀的女孩？關鍵在於他的三維虛擬頭部：
看臉的世界！!
構建三維虛擬頭部，可以通過訓練神經網路實現。在論文《Avatar Digitization From a Single Image ForReal-Time Rendering》中，研究人員就闡述了如何用一張照片合成實時渲染的虛擬三維頭像。
在神經網路訓練過程中，首先需要輸入大量的圖片素材，包括眼睛、牙齒、舌頭、牙齦等頭部不同的組成部分，也包括不同的面部整體，尤其是同一對象的不同表情、姿態。而在訓練中合成的模型，也會被固定為不同的姿勢、表情，被再次投入到數據集中，用於轉化為不同的擬合特徵，從而讓AI在建模中可以直接根據識別特徵匹配已有模型，進一步簡化機器的解碼程序。
計算機便能夠學會運用單張圖片給二維圖像建立3D模形，並學會人類在不同表情、不同動作下的面部運動模式，使得虛擬頭像可以實時模擬用戶表情。這一演算法不僅可以應用在人體建模上。遊戲當中的高樓大廈、灌木叢林、溪流海浪，同樣可以通過神經網路訓練實現。遊戲工程師甚至可以通過輸入特徵，讓AI進入資料庫自行匹配建模，甚至可以創造一個如「綠洲」一樣的世界。
這樣的訓練模式還具有一個好處，那便是用戶為了獲得虛擬頭部而上傳照片時，無論用戶拍攝的光線、角度、表情如何，AI都能排除這些干擾因素，得到基本一致的建模結果。至於讓建好的模型根據用戶的表情實時而精確地變化，靠的則是早已應用在iPhoneX中的點陣投影器。通過點陣投影器投射出的數萬個光點，機器可以標記並實時捕捉人臉的結構，並將其對於運動追蹤的計算反映給模型。
6
情緒檢測
《頭號玩家》採用特殊的硬體來掃描的用戶的面部，並將他們的每一次微笑和皺眉映射至虛擬世界。
在電影的一個場景中，韋德啟用了特殊的情緒壓制軟體，以確保他的角色能夠維持冷靜的面容，從而不會暴露他真正的恐慌情緒。事實上，今天的VR在捕捉情緒狀態方面相當糟糕。目前，動捕仍然是一個複雜的過程，通常需要使用特殊的標記，就像一直以來用於數字動畫的標記那樣。現在的虛擬世界要求用戶按下控制器上的按鈕來改變面部表情，但這根本不自然。不過，現在已經有廠商如Cubic Motion嘗試將簡單的面部動作捕捉帶到虛擬現實頭顯。（圖文素材均來自網路）
感受完《頭號玩家》的高科技，想問問大家：
在電影里看到了哪些彩蛋？
電影結尾處現身的哈利迪
是AI版的哈利迪嗎？
在您看來，最大的彩蛋是什麼？
快來留言說說你的感受！
截至本周日14：00
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