第两百五十八章 电影

    再看市场层面。
    比如观众数量，目前vr设备全球保有量大约在一千万左右，国内大约一百万左右。这个数量可能很难撑起一个新的业务。
    不过根据现在的增长趋势，预计在两三年后，vr设备保有量会达到全球上亿，国内千万的规模。有人可能会说，还有大量的手机盒子呢。
    只是那个体验太差，只能用来作为简单的广告宣传场景，在最近的vr市场报告里都已经很少提及。
    另外影片内容，考虑到院线依然强势，这个至少两三年内，vr虚拟影院的片源应该跟现在的视频平台是类似的。
    也就是说，大片仍然需要一到三个月窗口期，才能在vr虚拟影院播放，平时只能放映网络大电影或者无法在院线获得排片的小众电影。
    还有，票价，接上一条，既然影片内容是跟视频平台类似，那么它票价就要跟视频网站来对标。vr虚拟影院，与传统视频平台的观看方式比，有更好的播放体验和社交体验。
    那它的价格自然要高于现在视频网站上影片价格，就是新片五元左右的会员点播价。而bigscreen正在实践的中间票价，热销的局面能持续多久，还要再看。
    除此之外还有另一种可能，那就是院线主动来自我颠覆。
    从线下延伸到vr端。在这种情况下，影片的播放的窗口期会更短，因此票价也可以定的更高。
    看到这里，vr虚拟影院，会是线下影院的颠覆者吗？
    在最近几年内，会刚刚有一个苗头。
    但是在未来五到十年的区间里，它可能会成为线下影院的有力竞争者。但是，线下聚会终归有其独特的体验特征，所以，线下影院最终也不会被颠覆，只会成为与vr虚拟影院并存的两种娱乐形态。
    而且随着vr市场的回暖，最近可能有很多人又开始多了这样的问题，是不是我们离“某某电影”里的vr技术不远了？
    目前以vr为主线的电影中，比较有名的有这么几部——《黑客帝国》《刀剑神域》《头号玩家》。
    另外有些电影里也会涉及到一小部分虚拟现实情节，比如：《攻壳机动队》，这种不在本次讨论范围内。
    就看《黑客帝国》、《刀剑神域》、《头号玩家》这三部电影。
    这几部电影中，涉及到的vr技术不尽相同。其中，《黑客帝国》和《刀剑神域》用到了类似的技术——脑机接口。
    而《头号玩家》则属于比较近现代的技术延伸。下面，我们就从比较近的电影说起。
    《头号玩家》离我们有多远？
    《头号玩家》里，vr设备的技术路线非常贴近现代。可以说，只要我们沿着当前的技术方案继续发展，最终就会是电影里的样子。
    而电影里主角用到的装备及技术是什么？
    电影中，主角还是需要戴一个眼镜来看到虚拟世界。我们假设里面用到的vr眼镜已经做到极致了，那它的参数应该是什么样呢？
    需要达到视网膜分辨率。一般理论上来说，人眼的分辨率极限是 60ppd，也就是每个视场角60个像素，但实际上当超过 30ppd 时，观看视频时就几乎没有颗粒感了。
    fov需要跟人眼类似，双目达到200度左右。
    重量应该非常轻便，目测在100多克。
    那当下vr眼镜做到什么程度了呢？
    拿目前配置比较高的pico g2 4k 一体机为例，双眼分辨率4k，大约是20ppd。
    fov 100度。前部重量200多克。
    虽然20ppd的清晰度也已经够用，但是跟电影中的极致vr眼镜还是有一些差距。不过，依据现在的发展速度，ppd、fov达到电影里的水平只是时间问题。
    然后在现实生活中，“手”可以说是人类与周遭事物交互的最多最复杂的器官。要达成一个沉浸的vr体验，就不得不精确地重现用户的手部动作。
    手部动作的模拟，目前有两个方向：一个是佩戴装有传感器的手套；一个是依靠计算机视觉来识别。
    很显然，电影《头号玩家》里用的是前者。
    近距离看电影里的手套样式，应该是只包含了输入功能，现实中类似的比如manus vr，每只手套使用十二个高精度的传感器、一个陀螺仪、一个加速度计和一个磁力计，测量手部姿态，输入到虚拟世界中。
    但其实，如果想更进一步的话贴近现实的话，手套还应该有力反馈功能。也就是用户在抓握虚拟世界中的物体时，手部应该能感受到相应的“力道”。
    现在也有公司已经实现了这种手套，比如：dexmo。
    只不过dexmo的技术可以基于用户的在虚拟世界中进行物体交互时的状态，计算出实际上手指应该受到的力，反馈给手套。
    然后手套再通过机械结构，将力作用到手指上。根据虚拟物品的形状以及软硬不同，使得每个手指都能感到不同程度的触发力，最终感知到物体的大小、形状、以及硬度。
    另外有一条路是靠计算机视觉，通过摄像头或者深度相机拍摄到手部的图像，然后通过人工智能的算法直接算出手部姿态。
    这个方案的优点是——那就是不需要额外穿戴设备。
    只不过缺点也很明显——那就是检测精度受限，检测速度也低于手套方案。另外，也无法接入力反馈。
    电影里，主角的房间里放了一部万向跑步机，而这在当下其实也有原型，比如早年的omni万向跑步机，以及已经上市的 kat walk。
    但是，和大家想象不同的是，现实中的两种跑步机，跟电影里的实现方式不太一样。
    因为《头号玩家》中的跑步机，是履带式的，也就是跟健身房里的跑步机有点像，履带式跑步机，如果要实现任意方向跑步，对机械结构的设计比较高。
    而现实中的这两款跑步机，都是采用了“滑步”式的方法，即鞋底部在底板上滑动。
    需要指出的是，其实按照电影里主角使用的跑步机装备，还没法完美实现让主角在虚拟世界中做非常复杂的各种动作。
    因为……比如，一开始的飙车场景里面有大量的坐下、飞扑等动作，实际中，主角在他自己的那个小屋子里，是不可能做到那些动作的，比如在车里坐下时，坐在哪里？
    所以只能说是为了艺术表达而稍微夸张了一下。
    而且在电影里，主角赢得第一把钥匙和奖金后，去购买了一套高端体感服，然后在跟女主角约会的过程中，男主全身都能感受到被女主触摸的感觉。
    在现实中，也有公司推出了类似产品——那就是tesla suit，当然这个tesla跟电动汽车特斯拉没有关系。
    这个是采用了电刺激的方式，套装共有六十八个触觉点，十一个动作感知传感器。
    内置触觉反馈、动作捕捉、恒温控制、生物识别反馈等。
    无论是温柔的触摸还是强烈的冲击都可以模拟。
    所以说，从硬件上看，电影里的技术现在都有，只是个成熟度和能不能低价格量产的事儿。
    而在《头号玩家》里面真正比较惊艳的、有挑战的，其实是其软件方面的技术。
    尤其是在主角首次介绍虚拟世界时，展示的那一系列让人眼花缭乱的场景：高保真的场景渲染、无缝加载的地图、大规模的多人互动，这些对计算机渲染能力、网络低延迟都是极大的挑战。
    还有一点，那就是《头号玩家》虚拟世界开场场景。
    虽然在当下的vr游戏里，单一物体渲染的材质感都已经比较真实，但是，想实现电影里那样大规模的高保真的物体同时出现在场景中，我们需要更强的计算能力，更先进的网络架构，也就是我们现在已经铺设完毕的5g了，然后还有更高效的渲染算法。
    可能单机渲染已经不可能达到要求，需要计算机集群在云端进行渲染。
    那我们现在跟电影里差距多大呢？
    那可能想五年不为过。
    虽然说有人可能会觉得，电影里做的也是cg，vr也是用cg，电影已经做到的效果，vr直接拿来用不就行了？
    这两个的区别是，电影里的cg，是离线后期渲染出来的，每一帧都要几十上百小时来渲染，这在实时游戏场景下是完全不可能接受的。
    而且除了强大的渲染能力，《头号玩家》在几处场景中还展示了另一项比较先进的技术，那就是主角在博物馆（图书馆）查过去的视频资料，查阅的时候，可以实时调整视角。
    还有一个《头号玩家》里的“容积摄影”，这个需要用到“容积摄影”技术，当然也叫体三维摄影。
    简单的说，就是围绕着被摄物体放置一圈很多个相机，把各个角度的视频全都拍下来，可以后期无缝的切换。
    这个技术在ces2019 上 intel也展示过，在它的专用摄影棚中，使用七十多台摄影机去捕捉三百六十度的场景，拍摄出的内容支持6dof观看。
    但是在《头号玩家》里，博物馆中保存的那个场景中并没有放很多相机，所以靠少数几个相机怎么能达到那个效果？这就是一个比较难的问题了。
    所以说，《头号玩家》中的世界，其实离我们并不遥远，是近未来，属于可以期盼的未来世界。
    那么，另外几部电影呢？
    《黑客帝国》和《刀剑神域》离我们有多远？
    这个就很难说了，因为最准确的回答其实就是：没人知道。
    因为《刀剑神域》跟《黑客帝国》两者的技术路线比较类似，都是用到了脑机接口，只不过，《黑客帝国》是侵入式的也就是脑后插管，而《刀剑神域》只是头戴刺激，而且影片中描述说：会因为电流过大而毁坏大脑。
    而且脑机接口包括两部分技术，第一就是通过大脑信号直接输出各种控制信号，第二就是直接刺激大脑生成各种感官，也就是视、听、嗅、触等。
    第一部分是控制输出，可以说看到一些苗头。
    目前比较常用的就是采集使用者的脑电信号，来进行分析，最终“猜测”出使用者的行为意图。
    实际上近些年，已经有科学家通过脑电信号，来控制机械手、直接生成语音等等。
    虽然效率和精度还有待提高，但是已经走上了一条可以持续研究的道路。
    相信未来通过对大脑信号的接收、解析能力的进一步增强，可能达成更多的控制需求。
    至于脑机接口实现语音生成的功能……那就是脑机接口最难的部分在“直接刺激大脑生成各种感官”这一块，可以说还没找到好的方向。
    目前见过一些人造耳蜗、人造视网膜，但是还都是通过电子设备采集信号，然后把信号接入到相应的神经上，从而实现比较有限的分辨率。
    不过我们不妨大胆的猜测一下《黑客帝国》中的实现方案——
    在人类刚出生的时候，就会被做一个手术，把身体各处的通往大脑的神经比如听觉神经、视神经等等，分门别类的，有序的接入到脖子处了一个接口中。
    在实际运转中，外部的虚拟现实计算机会通过插头，向接口中的不同神经，分别发送相应的信号，最终让人在大脑里感受到视觉、听觉等等感觉。
    听起来很简单是不是？
    但其实里面有个很难的问题。
    因为要输入什么样的信号，才能让被输入者产生我们想要传递给他的感觉呢？
    比如，我们想要被输入者，看到一朵美丽的花，闻到其香味，需要什么样的电子信号刺激？
    要解答这个问题，需要脑科学、神经科学、ai等技术有更进一步的发展才行。
    而至于《刀剑神域》，在不做侵入式的神经连接的情况下，只通过大脑外部的刺激，就实现《黑客帝国》中的效果，那更是难上加难。
    总而言之，对于《头号玩家》中的虚拟世界，我们是可以期盼的。而对于《黑客帝国》《刀剑神域》中的场景，除非相应技术发生突破性的发展，否则，就只能停留在科幻的大屏幕上了。