Oculus首席科學家談五年內VR發展:單眼4K、140度視場角

2021-01-17 雷鋒網

在剛剛結束的Oculus Connect 3大會上,或許是因為此前的政治風波,愛穿夾腳涼拖、花襯衫短袖的帕胖此次並未登臺演講。不過,Oculus公司首席科學家Michael Abrash的演講更多談到未來五年,VR需要改進的方向和領域,似乎也明確了VR目前面臨的挑戰。

Abrash說起了五年前,他和工程師Atman Binstoch(2014年加入Oculus,擔任首席架構師,此前他和Abrash在Valve共同參與了Lighthouse的研發)的一次交談,他們談到加入虛擬實境研發的原因,而這件事,不管做不做,都會發生。

當時Abrash勸說Binstock與自己一起加入Valve,「這是一種無法避免的技術神話,因為這些技術有可能實現,它們會自然而然地發生。」「但技術改革需要聰明的人,在對的時間,一起努力去解決對的難題。如果我想要實現技術變革,同時也認為自己有這樣的能努力,那麼我應該積極地去推動。」

「在現場的每個人,是你們讓VR成為現實,我們站在了生命中最重要的技術革命的前沿,」Abrash在現場演講中說道,「感謝我們所有的努力,未來五年VR將實現跨越性的發展。」

他回顧了扎克伯格對VR的投入,和演講內容。2014年小扎以20億美元收購Oculus,並表示VR將成為下一個計算平臺。Facebook已經在VR內容上投入額2.5億美元,並計劃還將再投入2.5億美元。小扎展示了VR社交的樣子,我們在VR中的虛擬形象可以做各種面部表情,幾個人在同一件屋子裡聊天。未來某一天,我們將帶著像普通眼鏡那樣的設備,既可以實現增強現實,又能實現虛擬實境。

「我們全身投入VR,完全是因為我們對VR未來的憧憬。」Abrsah說。

不同於模糊的預測,Abrash用精準的數字大膽預測了五年內VR的發展,其中包含七個關鍵的VR平臺技術:光學、圖像學、眼球追蹤、音頻、交互、人體工程學和計算機視覺。Oculus Research (研發部)正在致力於這些領域的研發,但無法保證所有難關都可以攻破。

「坦白地說,在公共場合說這些並不容易。然而,現在你們還處在VR研發的早期階段,無疑這個階段很酷,也很重要。你們可以看看現在所做的一切對未來VR發展是多麼重要。」

解析度和視場角

Abrash表示,畫面像素密度是今天的八倍,視場角是現在的三倍,並且具有可調整的焦距。他認為,五年內,單眼解析度將達到4K。140度的視場角將使VR更具沉浸感和真實性。但這就要求光學方面取得重大突破,因為當前的鏡片會發生畫面扭曲。

Foveated Rendering 

圖形學是另一個急需提高的領域。Abrash在尋找成本與Foveated Rendering(注視點渲染技術)畫面渲染要求間的平衡,這項技術也是英偉達最近致力於研發的內容。Foveated Rendering技術下,處理器只會對你所注視的畫面進行處理和渲染,周圍的畫面則相對模糊,但不會影響體驗效果,這將大幅減少處理器功耗,降低性能要求和成本要求。這也會使VR以較低的價格,讓更多主流消費者接受。Abrash稱,Foveated Rendering可以減少大量渲染的畫面像素數量。儘管依舊面臨很多挑戰需要克服,但有可能成為重新設計圖形學的方式。

為實現Foveated Rendering,眼球追蹤技術必須能完美運行。最大的挑戰在於,人們的眼睛有不同的形狀和大小,這使眼睛很難被追蹤,但Abrash認為這項技術終會得到解決。

立體聲和交互

更好的音頻效果是另一項挑戰,Abrash表示,我們能夠在頭顯中實現環繞立體聲。如果你能聽到某人從你身後走來的腳步聲,那麼沉浸感將大大提升。

與虛擬世界的交互同樣很重要。Oculus Touch或許可被稱之為「VR的滑鼠「,Abrash說。Touch成為現實世界中的控制器,直接用雙手操控,並能夠精準地追蹤位置。它帶有力反饋,以及現在還未能實現的動態技術,但未來VR中的虛擬人物終將反映出你準確的手部運動。

」我預測,在未來五年內,我們將看到好的虛擬手部追蹤和基於手勢的簡單界面控制,但類似touch的控制器仍是標準。」

人體工程學

關於人體工程學方面,他認為,有很多方法讓VR變得更為舒適,人們可以佩戴更久。解除線纜必然能使你在VR中自由地移動。不過,真正的消費級電路連接取決於無線寬帶傳輸能力(未來這是必需的),尤其是單眼4k畫面傳輸,但顯然目前這是無法實現的。

計算機視覺

最後一個關鍵領域是計算機視覺,因為混合現實環境中要識別物體,應當既簡便又迅速。Abrash稱混合現實為」增強VR「(augmented VR)。為實現混合現實,我們需要以虛擬的方式,重建真實的世界,並創造虛擬的人。每一項都不易。用消費級設備實時掃描環境很難,當然,創造以假亂真的人也很難。

「增強VR十分重要,所有我有信心,這些障礙都將被克服。」Abrash說。

Abrash認為虛擬人的研發,將是未來最重要,也最具挑戰的任務。像捕捉手指、雙手、面部表情,甚至眼球移動的細微動作,會非常的困難。

總而言之,要解決VR所涉及的這些問題,確實不易。但它將吸引最優秀的,最聰明的人才加入,這也是為什麼這些問題終會被解決。當這些問題被解決了,我們會享受虛擬的工作空間,全息景象和社交VR。我們將不再需要顯示器,諸如遊戲、教育、娛樂、醫療等等行業都會獲得極大的發展。

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