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在元宇宙牽手,還要等多久?

在元宇宙牽手,還要等多久?

自去年元宇宙概念受到廣泛關注以來,相關産業主體積極布局,大陸各地方政府也紛紛出台了支援元宇宙發展的相關政策。《頭号玩家》《失控玩家》等電影為使用者勾勒出元宇宙的使用場景:戴上頭盔,戴上手套,穿上特制服裝,使用者便能夠進入一個虛拟空間,在這個空間中,使用者可以與在現實中一樣,奔跑、跳躍,與人溝通交流,能夠像在現實中一樣看到其他使用者的表情。

從目前市面上的産品形态來看,使用者在虛拟空間中對話已經得以實作,部分遊戲與硬體廠商的解決方案也能夠支援将遊戲中的擊打感傳遞給人體,百度、網易等公司也釋出了希壤、瑤台等元宇宙産品,可供使用者在虛拟空間中參會、互動。然而,整體來看,目前市面上提供的元宇宙體驗方案,與電影勾勒出的元宇宙沉浸體驗之間,還存在很大的距離。

使用者像電影中描述的那樣在元宇宙擁抱、握手究竟能否實作?完全的身體沉浸式體驗,究竟還有多久才能實作?

“人”的元宇宙

“所謂元宇宙,最核心的是人。”賽迪顧問進階分析師袁钰在接受《中國電子報》記者采訪時這樣說。

元宇宙要解決的最為核心的問題,便是将人納入到虛拟世界,使人體認同虛拟世界的感覺,使人體沉浸在虛拟世界的體驗中,人們可以像在現實生活中一樣互動、交往。“人”是搭建元宇宙的核心,使用者“互動”是元宇宙差別于過往單機遊戲的重要特點。而要讓人體在虛拟世界中取得與現實世界同樣的體驗,面部表情、身體互動和觸覺感覺便是實作人體沉浸式體驗的必需。與之相對應,面部識别、動作捕捉、觸覺識别與觸覺回報技術便是助力人體實作在視聽感官之外更沉浸體驗的關鍵技術。

“使用面部識别器,使用者便可以像在現實生活中一樣看到對方的表情。”HTC中國區總裁汪叢青在接受《中國電子報》記者采訪時這樣說。HTC Vive推出的面部追蹤器,可搭載于VR眼鏡之上,通過相機捕捉人的表情轉化為虛拟人物的表情。

在元宇宙牽手,還要等多久?

VIVE 面部追蹤器

在動作捕捉方面,各裝置廠商大緻推出了兩種技術路線。比較普遍的是在搖桿中搭載雷達子產品和紅外感覺子產品,借助光學視覺方案,通過搖桿将手部的位置傳輸給主機或頭顯。不論是Inside-out還是outside-in,都是通過光學方案完成對手部位置的捕捉。另一種方案是可穿戴裝置,例如HTC Vive tracker追蹤器便采用了雷射雷達與IMU慣性傳感器相配合的技術路徑,将動作追蹤器安裝在使用者身上,借助雷射雷達完成位置捕捉。為避免由動作遮擋帶來的雷射阻隔,IMU(慣性測量單元)将提供信号補足。

為了提升使用者在虛拟世界的觸覺體驗效果,各大廠商也在推出自己的技術方案。去年11月,Meta推出了觸覺手套,可借助脊狀充氣塑膠片使使用者體驗到抓握物體、觸摸不同材質表面觸感的效果。去年6月,觸覺回報公司bHaptics推出觸感背心bHaptics TactSuit,使用者佩戴該産品玩支援的遊戲,可體會到遊戲中角色受到的擊打感。去年12月, bHaptics公布其第一款消費級觸覺手套Tactglove,使用者佩戴該産品可體驗到球體在手掌中滾動的感覺。

整體來看,支援使用者在元宇宙實作立體傳感的産品正層出不窮,但具體來看,則會發現,此類産品面臨着市場應用不足、技術疊代速度慢、技術突破難、技術難題解決缺乏動力等諸多問題。“産品疊代速度不及預期”,恐怕是對面向元宇宙的立體傳感産品最準确的表達。

立體傳感三大障礙:内容、價格、舒适度

立體傳感願景美好但落地産品少、市場推廣産品有限,這究竟是技術瓶頸的問題,還是市場需求的問題?

根據統計資料,2021年,全球VR一體機出貨量在800萬~1000萬台,其中Oculus Quest産品占80%以上。其中最熱銷的Oculus Quest2 配備有兩個Touch控制器。國内VR硬體裝置品牌Pico Neo3同樣配備了搖桿。此類搖桿具備的功能包括幾個方面:手勢識别——檢測使用者手部位置并在虛拟空間中反映;觸覺控制——使用者通過搖桿完成對體驗内容的操縱;觸覺回報——傳達使用者在虛拟空間中的觸感體驗。搖桿是目前市場提供給使用者體驗虛拟世界觸感的最常見的方式。對于遊戲玩家而言,增加觸覺體驗明顯比單純的視聽感受帶來的感官體驗更加立體。例如索尼推出的PS5搖桿,設計了觸覺回報功能,當玩家使用該搖桿玩《Astro’s Playroom》遊戲時,可體會到角色在草叢中行走、擊打物體、受力彈射等非常豐富多樣的、不同層次的震動。這與傳統搖桿能夠提供的僅僅“震一下”的觸感體驗大不相同。任天堂Switch的Joy-Con搖桿同樣也因能夠提供豐富、細膩有層次感的觸感回報而廣受好評。

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XR定格動畫《病玫瑰》

但這些獲得市場好評的提升使用者在虛拟世界觸感體驗的硬體産品,無一例外具備一個條件:内容配套完善。去年售賣火爆的Oculus Quest2可支援4000多款遊戲,其中不乏《Beat Saber》這種爆款音樂節奏遊戲。索尼和任天堂更是因為其強大的内容生産能力,為硬體産品的觸覺回報功能提供了非常大的發揮空間和内容配套。

“内容先行。”在接受《中國電子報》記者采訪時,小派科技副總裁李傑着重強調了内容對發展元宇宙立體傳感的重要性,“如果沒有好的内容,使用者就不會為硬體産品買賬。”

袁钰同樣認為,使用者購買的是體驗而不是技術。而優質内容,就是構成使用者體驗的重要組成部分。若内容為使用者提供了足夠的吸引力,且硬體觸覺功能的使用将把使用者體驗提高到更多的高度,則自會有使用者為此買單。配套内容不夠驚豔,内容與硬體配合的效果不夠驚豔,這是市面上出現的觸感體驗、動作捕捉、面部識别産品銷售效果不及預期的重要原因。

價格居高不下,也是使用者購買配件意願低的重要原因。目前,市面上常見的動作追蹤裝置,需要3~5隻實作對人體動作的模拟,1隻懸挂于腰間,2隻綁定在腿上,便能夠基本實作對人體動作的基本模拟,而若在雙手再搭配2隻追蹤器,就能夠實作對人體動作的完美模拟。然而,僅購買3隻追蹤裝置的價格,已趨近于VR裝置頭顯主機的價格。這對于絕大多數消費者而言,還是難以接受的。

在元宇宙牽手,還要等多久?

VR音樂會

從市面上具備的動作捕捉技術方案來看,視覺動作捕捉、機械式動作捕捉、聲學式動作捕捉、電磁式動作捕捉、慣性導航式動作捕捉是比較常見的幾種技術方案。其中,應用于慣性動作捕捉的IMU傳感器、用于光學動作捕捉的紅外線傳感器等配件,單件價格都不高,緻使動作捕捉裝置價格居高不下的首要原因,仍然是裝置整體方案帶來的高成本。“每個傳感器的價格并不高,但終端裝置的使用并不是一個傳感器就足夠的。将所有的傳感器集合在一起,并要使整個硬體可用,其技術整合的過程需要技術儲備,這會使整個系統的成本不夠便宜。”汪叢青說。

體驗立體傳感,不僅給消費者帶來了可能存在的消費成本壓力,也給廠商帶來了權衡産品舒适性與提高産品精度的壓力。歌爾股份的産品與解決方案總經理孫凱介紹稱,使用微執行器是傳達虛拟世界對使用者手部産生力回報的前沿方案,其中包括使用氣動執行器、電活性執行器、微流體執行器等等。據公開資料,Meta釋出的觸覺手套,采用的就是氣動執行器的方案。Meta聲稱每個手指上約有15個脊狀充氣塑膠片,内部傳感器可以捕捉佩戴者手指的彎曲方式,也會給使用者帶來指尖觸碰物體的感覺。但這種産品的使用,不僅要求使用者佩戴笨重的手套,給使用者增加産品負重,還會有電線連接配接,進而限制使用者的活動範圍。超音波傳感器廠商Emerge提出的超音波傳感器,給了使用者無需佩戴額外的裝置,可憑空感覺感觸虛拟世界物體形态的可能性,但該産品也不可避免地存在着使用者需在特定的位置才能使用産品的問題。

和網友在元宇宙牽手還需要多久?

“《頭号玩家》中使用的技術90%現在都有了,但目前的技術90%都不成熟。”李傑這樣說道,“很多産品技術構思、原型在很久之前便推出了。例如《頭号玩家》中的跑步機2016年就推出了原型産品。但無一例外,這些産品在舒适性、安全性、适配性等方面存在諸多問題。”

從技術的層面來看,一位使用者與另一位使用者在虛拟空間中實作觸覺互動已經能夠實作。但要實作該應用面向廣闊市場群體推廣,使其變成被廣泛使用和觸手可得的技術,還有待于全行業的成熟。

袁钰表示,元宇宙的應用和推廣是需要逐漸推進的,而目前正處于初級階段。所謂初級階段,指的是全行業對元宇宙的應用探索還處于嘗試階段,全社會對元宇宙的了解還處于概念階段。從國内以元宇宙之名進行的産業嘗試來看,目前産業對元宇宙産業價值的挖掘仍處于試水階段,元宇宙呈現形式的探索還較為初級。百度希壤、網易瑤台分别建設起自己的元宇宙平台,也承辦過多場活動,但使用者行走其中,還是會有種線上參觀展館的感覺,與其他使用者的互動感仍不夠強。相較于使用者間的能夠互相識别面部表情和動作、感受到彼此由握手、擊掌等動作帶來的更沉浸式的立體傳感互動體驗,目前,包括元宇宙平台在内的元宇宙相關産業參與者的着眼點,仍在于尋找元宇宙的産業落地方向、落實應用場景。至于優化立體傳感,是在此基礎上再考慮的更高層面的目标。

在技術完善方面,李傑認為,傳感适配的精确度不夠高以及缺乏相應的參數标準,是元宇宙産品體感捕捉技術成熟速度不及預期的重要原因。作為一個仍處于創始階段的産業,技術标準處于各家公司各立山頭的狀态。而行業标準的确立,需要諸多企業的商讨與配合,這顯然不是現階段能解決的問題。而從市場推廣來看,以VR頭顯裝置為代表的元宇宙配套硬體仍處于小衆市場階段,VR頭顯市場規模小,其配件的市場規模自然難以實作巨量增長。

在元宇宙牽手,還要等多久?

VIVE構想的使用VR裝置的辦公室場景

解決VR裝置市場需求問題,“培育場景”,這是元宇宙向産業化發展過程中最先要解決的問題,也是發展面向元宇宙的立體傳感首先要回應的問題。提升立體傳感效果,需求在哪裡?

從今年以來各地出台的元宇宙相關政策來看,各個地方對于元宇宙的規劃,在于推動元宇宙與當地既有資源的整合,帶動當地既有産業發展。例如無錫濱湖區釋出的《太湖灣科創帶引領區元宇宙生态産業發展規劃》中提到,加快元宇宙與內建電路、區塊鍊、人工智能、雲計算等技術融合創新發展。上海虹口區釋出的“元宇宙産業發展行動計劃”,提出将着力打造北外灘元宇宙發展和應用示範區,培育和引進一批元宇宙場景應用優質企業,建設一批元宇宙産業經濟空間。

與目前既有資源配合,促進既有産業發展,這是各地方給出的共同回答。落實到細分場景,立體傳感的增長空間究竟在哪裡呢?

IDC中國分析師趙思泉在接受《中國電子報》記者采訪時表示,遊戲和辦公領域是比較容易突出面部及動作追蹤技術優勢的領域。在她看來,在這兩個領域,搭載了面部追蹤及動作識别技術的産品将很容易凸顯其技術優越性,進而使使用者最終選擇該應用。

袁钰同樣認為面部識别技術将會是多種立體傳感技術中較早取得市場拓展和技術優化的。在他看來,圖像識别在安防系統、醫學領域存在廣闊的應用空間,相比之下,動作識别的市場需求範圍就更窄些,将隻在設計、遊戲、電影、文旅等特定的領域有需求,其需求群體更為小衆。

對于硬體廠商而言,提升産品體驗感、優化回報方案是其長期努力的方向。孫凱在接受《中國電子報》記者采訪時表示:“高精度、高可靠性和低延遲是産品持續發展的方向,拓展力學振動和觸感全鍊條方向的新應用,将虛拟和現實有機融合在一起,可為終端使用者提供更真實、豐富的觸感體驗。”在産品形态保持不變的情況下,優化現有産品,提升觸感精度,本身也是優化使用者對虛拟世界立體感覺的途徑。

優化産品能夠提供的立體傳感性能,也是諸多廠商的努力方向。一方面,各廠商在摸索實作更立體、更沉浸式的虛拟世界體驗的可能性,另一方面,也有廠商在嘗試另辟蹊徑。汪叢青看來,各種類型的傳感器都可能存在缺點,或者是佩戴感強,影響沉浸體驗;或者是敏感性、回報力與使用者自身感受有所差别,由此,腦機接口或會成為增強使用者對虛拟世界沉浸感的更進階别傳感形态,但汪叢青也表示,這是比完善目前市場現有的立體傳感産品更遠的技術想象,其技術完善至少還需要十年的時間,在此之前一定有更好的産品形态出來。

和朋友在虛拟世界握手,這一在現實世界中可以輕而易舉實作的舉動,若要使大多數人都能在元宇宙中立體感覺,還有很長的路要走。李傑認為,自現在起,至立體傳感技術成熟,至少還需要5-10年的時間。袁钰稱,若是樂觀考慮,要實作使用者大批量在虛拟世界進行觸覺互動,恐怕還需要10年左右。

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