從《玩家一號》看虛擬現實
上周我們介紹了王煜全老師主編，前哨團成員編撰的《科技前哨》。很多讀過此書的朋友紛紛表示，《前哨科技》不僅是一份全球科技最前沿的一手資料與行業報告，更是用最通俗易懂的方式解讀紹前沿科技，描繪未來創新趨勢的科普讀物。 通過這本書，普通大眾也有機會看到前沿科技的最新發展。
本周我們會選擇書里的幾個片段讓大家先睹為快，今天我們要介紹的這篇文摘是關於虛擬現實的行業分析。該文的作者陸野，來自大名鼎鼎的美國混合現實技術公司——MagicLeap，作為該公司的公司金融分析師，他不僅對AR領域的一線技術了如指掌，對行業也有著深刻的理解。
從《玩家一號》看虛擬現實
作者：陸野，美國混合現實技術公司——MagicLeap 公司金融分析師
2016 年可以被稱作虛擬現實的元年，三大虛擬現實頭顯（Oculus Rift、HTC Vive、 PlayStation VR）都在這一年開始正式發售。媒體和資本市場對虛擬現實技術的追捧在2016 年達到了頂峰，之後，略微超出理性的熱情又因頭顯銷售情況不及預期而有所回落。在這波時熱時冷的浪潮過去之後，我們有了一個很好的機會來分析一下虛擬現實的發展近況，並展望一下未來。
要談虛擬現實很難繞過一本書，該書名叫《玩家一號》（Ready Player One），是一本科幻小說。《玩家一號》講述了這樣一個故事：2044 年，大部分人類都用上了一套叫作OASIS 的虛擬現實設備，這套設備包含一部主機，一個頭顯，一副觸覺感應手套。那個時候，地球環境變得非常惡劣，所以大家都樂於用這套設備沉溺於虛擬世界之中，以逃避現實世界的痛苦。有一天，創造這套設備的公司的創始人去世了，臨終的時候，他留下了一個遊戲，遊戲玩家必須要解開一個又一個謎題，才可以將遊戲一步步地進行下去，最終贏得遊戲的人可以獲得這位創始人價值 2 400 億美元的遺產。很多人開始把贏得這個遊戲作為他們的人生目標，書里的主人公韋德就是其中之一，故事就此開始。
該書寫於2011 年，正好在許多虛擬現實創業公司和技術研發開始之前，很多從業人員都受過這本書的啟發。比如，在2014年因被臉書公司以20 億美元收購而名聲大噪的Oculus 公司，其創始人帕爾默·勒基（Palmer Luckey）就曾多次公開表示自己對這本書的喜愛。現在，臉書公司的每一位新員工都會得到一本《玩家一號》。這本書中提到過一款最好的頭顯產品叫作Oculance，和Oculus 的發音非常相近，不知是不是一個巧合。基於《玩家一號》改編，由斯皮爾伯格執導的電影 《頭號玩家》也已經在 2018 年上映。
這本書之所以值得我們注意，是因為科幻故事不僅能預測未來，同時它們也影響，甚至定義了未來。著名的科幻小說家，也是美國混合現實公司MagicLeap 的成員之一的尼爾·斯蒂芬森（Neal Stephenson）先生，在一次談話中曾提及，在我們建設未來的過程中，沒有什麼比好的故事更能統一大家的目標了。《玩家一號》現在備受虛擬現實行業從業人員和大量極客的追捧，一提到虛擬現實，就難免要提到書中的情節。不難想像，業內人士在構建虛擬現實產業的過程中因受到這本書的影響，向書中描寫的場景靠攏，這和心理學中的「自我實現預言」原理有些類似。我們了解了這本書，從某些角度上就能夠窺探未來。
l 虛擬現實的未來
儘管虛擬現實產業在媒體和資本市場的炒作下一時間十分火熱，但仍然有許多人對虛擬現實抱持悲觀的態度。
虛擬現實產業未來的前景究竟如何？在談這個問題前，首先要給虛擬現實下一個定義。狹義上講，虛擬現實專指封閉式的虛擬現實頭顯設備。但從廣義上來說，虛擬現實是一個長期存在的概念。遊戲玩家會陷入遊戲中的虛擬現實，電視觀眾會陷入劇情中的虛擬現實，有些想像力特彆強的讀者甚至能在閱讀小說時，在腦海中構建出一個非常逼真的虛擬現實場景。所以，人類長久以來都能夠利用輸入和輸出的信息，藉助想像力構建虛擬現實場景。但是，人的想像力並不相同，有的人寧願讀小說也不願意看電影，因為他們覺得自己靠想像力構建出來的世界比電影里所展現的要強得多，而更多的人則可能需要電影來幫助他們完善虛擬世界的構建。
所以，回顧過去，輸入 / 輸出設備的發展一直都在從更多維度或者更深層次上滿足人類創造和體驗虛擬現實的願望。收音機相較於報紙，可以在更多場景提供體驗的機會，並且通過語氣傳遞更好的體驗。電腦相較於電視，賦予了人類自主創造的機會。智能手機則讓創造和體驗無處不在。從總體趨勢來看，只要能夠從更多維度或者更深層次上 滿足人類創造和體驗的願望，就是順應輸入/ 輸出設備發展趨勢的。那虛擬現實頭顯是否能順應這個趨勢呢？答案是肯定的。
從創造的角度來看，虛擬現實可以以虛擬的形式保留鍵盤和滑鼠，也可以拋棄傳統的輸入模式，用手勢、身體，甚至眼神和表情輸入。顯示器是在戴在頭部的，未來有一天甚至可以通過腦電波來輸入——創造的可能性大幅提升。
從用戶體驗的角度來看，現在的虛擬現實頭顯設備相較之前的輸入 / 輸出設備，最大的優勢在於其真正的3D（三維）視覺和聲音效果讓用戶產生了所謂的「沉浸式」體驗。未來的頭顯設備還可以增加觸覺、嗅覺等功能，多維度、多層次地提升用戶在虛擬現實里的體驗。
更重要的是，虛擬現實頭顯為我們提供了更多的信息，比如用戶所處房間的環境、四肢的位置、身高、體型、眼神的方向，這些信息都是之前智能手機很難採集的。近期的智能手機可監測人的運動、心跳等信息，健身應用也應運而生。虛擬現實頭顯有機會捕捉到如此多方面的信息，因此很難想像將來它會給人類創造多少新的體驗。
當然，我們現在很難完全看清虛擬現實的未來，因為創造和體驗的可能性太多了，在移動互聯網時代早期，當第一代iPhone（蘋果手機）推出的時候，我們也沒能完全猜中智能手機的今天。但我們至少可以判斷，虛擬現實能夠賦予這麼多的可能性，其未來必定是充滿希望的。
l 硬體層面的創業機會
虛擬現實技術並不是某一項單一的技術，它提供的是包含視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、運動感等多套解決方案的沉浸式體驗。每一套解決方案都要非常完善，才能創造出一個讓人難以分辨的虛擬世界。接下來，我們將逐一分析各套解決方案的發展進程和潛在機會。
l 視覺
沉浸式的視覺效果是各大虛擬現實頭顯設備生產廠商的核心競爭點。《玩家一號》中描寫的頭顯能夠提供近乎真實的視覺體驗，這樣的體驗需要多高的解析度呢？根據美國半導體巨頭 AMD 的測算結果，單眼 16K 的屏幕解析度已經是接近人眼所能分辨的極限了。而現在，量 產的Oculus Rift、HTC Vive 和 PlayStation VR 等頭顯產品所使用的屏幕都是單眼1K 的解析度，可見，現有技術與理想狀態相比，差距還很明顯，進步空間很大。
完美的視覺體驗需要的當然不只是更高的解析度，而是一整套解決方案：視場要更大，要運用光場顯示，追蹤定位要更準確，處理器要更快，重量要更輕，散熱要更好，時延要更低，價格要更便宜……這些技術都要進步，而且需要巨大的進步，因為它們並不是獨立存在的，而是相互聯繫、相互依存的。
顯示技術什麼時候能夠完善呢？Oculus公司的首席科學家邁克爾·阿卜拉什（Michael Abrash）最近給出的預測是：5年之後，顯示技術應該就可以發展得比較不錯了。5 年 , 並不一定準確，但因為視覺效果的提升需要的是之前提到的軟硬體技術的全方位提升，通過某一項技術的突破取得巨大進展可能性極小，所以這必然無法一蹴而就。要提醒廣大創業者注意的是，屏幕、處理器、頭顯整機設計等都是需要大量資金和產業整合能力才能進軍的領域，不具備以上兩點資源的創業者慎入。
l 觸覺
《玩家一號》中描述的頭顯設備是配有觸覺感應手套的，還可以配備全身感應套裝，也就是說，如果你在遊戲里被打了一拳，現實世界中的身體也能收到同樣的感應。
在現實世界中，也有很多有關觸覺感應的研發方向。之前，在眾籌網站Kickstarter 上就出現過一種虛擬現實手套——Gloveone。這種手套中加入了很多小電動機，通過不同頻率和強度的振動來配合視覺效果。類似的還有一款叫作Hands Omni的手套，由萊斯大學 （Rice University）研發，手套里的小氣囊通過充氣和放氣來模擬觸覺，相比於電動機來說，它的效果更好，但仍處於研發的早期階段。
以上提到的兩款手套雖然都在一定程度上模擬了觸覺，卻不能模擬阻力。位於美國加州的CyberGlove 系統公司開發了一套工業級設備，在手套上連接機械手臂，可以配合視覺效果創造阻力，但是價格昂貴，不適合普通家用。製造阻力也可以利用聲波實現，比如東京大學研發 的一款叫作HaptoClone的設備，它利用Kinecta 來判別手的位置，然後通過高強度的超聲波製造阻力，配合圖像，讓人感覺彷彿「摸」到了虛擬的物體。
不過，到目前為止，虛擬現實觸覺解決方案還不是各大虛擬現實頭顯廠商競爭的主戰場，一方面是因為視覺效果的提升更為關鍵，另一方面則是因為觸覺解決方案的前景尚不明朗，部分大廠商認為進入時機還不成熟。這就給創業者們留下了機會。擁有領先技術的研發團隊在這個領域受到的來自大廠商的壓力較小，因此擁有先進位造能力的團隊可以直接對接研發團隊，幫助其迅速實現量產。
l 聽覺
虛擬現實聽覺解決方案是指能和視覺效果同步的3D音效方式。3D耳機是一項相對比較成熟的技術，市場上的頭顯基本都配有3D 耳機。不少初創公司的3D耳機效果也做得很好，比如多普勒實驗室（Doppler Labs）推出的 Here One 無線耳機。3D 耳機初創公司的一個優勢就是不必完全依附於虛擬現實頭顯設備的發展，因為即使沒有顯示器，3D 耳機還是有其自身的應用場景。但因為技術已經比較成熟，也不容易做出差異，所以提醒創業者慎入。
l 嗅覺
聚焦嗅覺解決方案的初創公司目前相對較少，但也不是沒有，之前在Kickstarter 上發起眾籌的FeelReal 公司就是其中一 家。FeelReal 公司推出了一款「神奇」的虛擬現實嗅覺面罩—— FeelReal。《玩家一號》中有一處細節，描寫的是當主人公走進一家虛擬世界的比薩餅店時，現實世界裡也會立刻傳出比薩餅的香味，主人公聞到香味覺得餓了，便可以直接點現實世界裡的比薩餅外賣，這可以算是一種新型的電商傳播方式，可見其應用場景還是存在的。不過，無論如何，嗅覺解決方案都更像一個處在錦上添花的位置上的產品，應該要等到虛擬現實頭顯的技術接近成熟和應用更加普及的節點時，才有機會大幅拉動虛擬嗅覺方面的需求。
l 運動感
目前，市場上的頭顯都沒有很好地解決暈動症的問題。暈動症即視覺體驗和運動體驗不一致時產生的不適反應，跟人們平時會暈車暈船是同樣的道理。假設一個玩家在遊戲里跑了 5 000 米，而在真實世界中一直待在原地，就自然很容易引發暈眩。一種解決方案是萬向跑步機，它要做的是將用戶在真實世界中的行走、跑步等動作，轉化成虛擬空間里的相應運動。但是，要將原地踏步做到以假亂真，讓用戶感覺真的在走動，顯然不是一件容易的事。萬向跑步機的使用者普遍感覺機器體驗不佳，價格昂貴，體積巨大，且不能很好地解決垂直移動的問題。所以，現在出品的虛擬現實遊戲仍然會儘可能地減少遊戲中的移動和加速動作，或者乾脆全部採用瞬間移動，通過內容設計避免過度的感官不一致情況的發生。
不過, 美國梅奧醫院最近公布的研究成果給我們帶來了新的希望。梅奧醫院使用的核心技術叫作前庭電流刺激。梅奧醫院 的這項技術會在用戶的雙耳、頸部和前額處擺放4 個電極，通過電刺激讓神經系統檢測到的運動與虛擬現實頭顯里的內容保持一致。梅奧醫院已經將前庭電流刺激技術授權給了一家叫作 vMocion 的公司，以便進一步地進行虛擬現實方面的商用研究。 vMocion 給創業者們樹立了一個很好的榜樣，擁有量產和商業化能力的創業團隊可以向vMocion 公司學習，對接梅奧醫院或高等院校等掌握高新科技的科研機構，幫助其把研究成果轉化為商品。
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