從VR發展看關鍵技術的變與不變 越來越呈現出 toB的趨勢VR
張培青表示，只要是能夠提高VR沉浸感的技術，都可以成為VR的關鍵技術。但隨著VR的發展，對單一技術的要求越來越高，而且某一個單一的技術已經很難滿足要求，往往需要多個技術的結合，VR的關鍵技術將從單一走向整合，同時VR關鍵技術的變化也必然會推動整個VR行業的健康成長。
以下是鎂客網張培青的演講實錄：
首先感謝IC咖啡舉行這樣一個好的活動，也非常榮幸到現場給大家做一個分享。剛才有嘉賓做了全景相機有關的分享，非常有意思的是我今天分享的內容中有一部分就跟全景相機涉及到的全景拼接技術有關，非常巧。我今天分享的主題是《從VR發展看關鍵技術的變與不變》，要講的重點就是VR的關鍵技術，但在之前我們首先回顧下VR目前的發展。
從Facebook收購Oculus起，VR已經走過了2年多的道路，也經歷了很多變化，但從最近來看，VR的發展越來越明顯的呈現出toC轉向toB的趨勢，為什么這么說呢？我們從下面三個維度來看。
首先是創業者的變化。我們發現，從2014年到2015年進入VR進行的創業者中，很多都是做VR頭顯等硬件的，但到了2016年，新進入VR的創業者，做硬件的已經很少了，很多都是做VR內容或者行業應用的。像我們耳熟能詳的一些VR公司，比如暴風和蟻視，他們是典型的硬件公司，都是2014年開始做的，在這之后，我們已經很少聽到新做起來的硬件公司了。
其次看一下VR公司的現狀。還是拿上面提到的暴風和蟻視為例。暴風前階段陷入了裁員的風波，幾乎裁了一半人，然后公開宣稱將進入行業應用方向，如旅游、房產、教育等。另一家公司蟻視，則在10月舉行的發布會上表示將從硬件公司轉型成為一家生態公司。無獨有偶的是，在近期國內外的展會上，比如國內很火的CJ，新涌現出來的做硬件的公司，如幻維和HypeReal等，無一例外表示自己也做內容和行業應用，幾乎沒有單純只做硬件的公司。
還有就是投資的變化。我們從這張圖上可以看到，從2014年到2016年，VR硬件的投資在2015年的時候迎來一個高峰，但在2016年的時候明顯下降。當然，這里可能也有資本寒冬影響的因素。但不爭的事實上，在同樣的情況下，VR內容的投資在2016年明顯上升，甚至超過了硬件。這說明資本的風向開始從硬件轉向內容。一些著名的投資機構，比如國內的紀源資本就公開表示，2016年的投資重點將放在內容和IP上，其次是新商業模式和行業應用，基本不會再看硬件項目了。
從上面這三個維度，很明顯的可以看到VR發展從toC轉向toB的這樣一個趨勢。但我們也知道，一個行業真正爆發，僅僅靠toB是不夠的，還是需要海量的C端用戶。當然，VR在C端爆發的時候形態也一定不是現在這樣的，可能會跟AR有所結合，這個是另外的內容了，今天就不詳細講了。那么，是什么限制了目前的VR在C端市場沒有達到預期呢？我們認為，關鍵技術的瓶頸是一個很大的因素，這也是今天我要講的重點。
VR有哪些關鍵技術呢，首先是圖形渲染。關于圖形渲染，做設計的可能比較熟悉，我們看這個左邊的圖，他是一個框架，框架設計好以后，想要實現跟右圖現實場景中一樣的效果，就必須得經過渲染這樣一個步驟。同樣的，存儲在計算機里的數據都是坐標數據，想要在屏幕上顯示出來，必須把這些三維坐標數據實時的構建出能夠在二維屏幕上顯示的3D效果，這就必須經過渲染。現在一些高端的VR頭顯，比如HTC Vive，或者Oculus的，它們的顯示效果非常好，但代價就是渲染的計算量非常大，往往需要一臺配置非常高的電腦，甚至上萬。但是普通消費者又有多少為了僅僅體驗VR就去買一臺上萬的電腦呢？這是很少的。所以這個直接制約了VR的普及。而一些稍微低端一點的頭顯，對電腦性能要求可能沒那么高，但往往效果很難令人滿意。所以，從這個角度來說，擺在Intel、Nvidia等做硬件渲染技術的大廠面前的，就是如何在保證效果的同時，盡可能的降低硬件的成本。
全景拼接技術。全景拼接技術可能大部分人平時接觸的比較少，但做VR內容和全景相機的會比較熟悉，它是全景相機的關鍵技術。現在全景相機，一般都有4個，甚至6個、8個、12個攝像頭，通過這么多的攝像頭捕捉到每個方向的圖像后，必須經過全景拼接才能得到最終的VR全景視頻。像剛才說的，那么多的攝像頭要實時得到拼接后的全景視頻，它的計算量是非常大的，所以目前的一些效果好的全景相機售價非常昂貴，像諾基亞的Ozo，價格高達30萬。一般的VR內容生產商很難去花這么大的代價，這就導致目前VR內容的缺乏，而內容是VR行業繁榮的關鍵。當然，也有一些稍微低端一點的全景相機，但往往在拼接效果上很難讓人滿意，自然也無法產生好的內容。
眼球追蹤技術。眼球追蹤技術最早其實不是用在VR上的，而是為了漸凍人癥開發出的一個技術。像我們熟知的霍金，就是漸凍人癥患者。他的身體無法運動，眼球追蹤技術可以讓他通過眼球的運動來和外界進行交互，甚至交流。放到VR上，這個技術對于VR游戲的體驗也是革命性的。我們設想一下，你在玩VR游戲的時候，就拿射擊游戲舉例，你甚至不需要任何外設，只要盯住目標2秒鐘，一個導彈就自動射向目標，這是非常棒的體驗。但這個技術目前也存在問題，就是往往圖像的渲染速度跟不上眼球的移動速度，就會造成明顯的延時。Nvidia目前正在研究一個新的局部渲染技術，只渲染眼球注視的位置，其他位置不渲染，后者模糊化處理，盡可能的降低計算量，但目前這個技術還不成熟。
動作捕捉技術。和眼球追蹤技術一樣，在VR之前，動捕技術就已經用在了影視動畫行業。像一些我們熟知的科幻大片，如阿凡達、指環王等，都是通過動作捕捉技術來實現的特效。動作捕捉技術包含了面部表情識別、肢體動作設備、步態識別等多個范疇，它的核心點在于采集了人的動作之后，在三維場景、虛擬場景中重構出來。所以用在VR上以后，體驗者在虛擬世界中不光可以看到，還可以與虛擬世界進行交互。拿剛才說的影視動畫行業應用廣泛的動捕系統來說，美國的OptiTrack采用的紅外方案，首先需要穿上布滿定位點的外套，然后通過周圍一圈布置的高幀率紅外攝像機捕捉圖像，通過計算機視覺的方式來計算出被拍攝者的動作。這種攝像機的成本是非常高的，像剛才說的，只有一些財大氣粗的影視公司才能接受，在VR行業很難普及開來。所以一些公司，包括國內的諾亦騰，就推出了基于慣性的動作捕捉技術。這種技術和無人機里用的定位技術是一樣的，都是基于九軸傳感器。它最大的優勢就是成本相對紅外來說要低很多。但是這個方案也存在問題，就是精度，慣性定位存在零點漂移問題。你站在原點不動，在虛擬世界中得到的坐標位置會出現抖動，而且隨著時間的推移，誤差會越來越大。目前這個問題沒有太好的辦法，一些小的創業公司，包括像南京的布塔，就在致力于解決這樣的問題。這里對創業公司來說一定是存在機會的，關鍵在于怎么樣在降低成本的同時盡可能的提高動作捕捉的精度。
下面是大家耳熟能詳的空間定位技術。大家知道，Oculus是第一個推出VR頭顯的，但自從HTC推出Vive后，國內外大大小小的展會搭建VR體驗區的那些廠商，基本上優先都是考慮的HTC的設備。這是為什么呢？很大程度上就因為HTC的空間定位技術。在一個Room-Scale的空間里，用戶可以自由走動，這種走動會實時的反應在虛擬世界里，這對于VR體驗可以說是讓人非常驚艷的。HTC的定位技術是基于激光的方案，邊上搭建兩個激光的發射器，在人的身上，或者說定位點上放置接收器，通過激光的發射接收來進行定位。激光的移動是通過機械結構來控制的，隨著時間的推移逐漸磨損后會出現誤差。所以后來Oculus和PS VR推出的定位技術都沒有基于激光的方案。Oculus采用的是和之前提到的OptiTrack一樣的紅外方案，像最近它還推出了一個單發射器的方案，有點像微軟的Kinect，但存在的問題就是范圍太小。PS VR基于的是可見光方案，它要在定位點上放一個彩色的球，通過普通攝像機基于計算機視覺技術進行識別定位。由于它是基于可見光的，所以當環境光線太暗或者太亮就會出現定位精度下降等問題，也就是容易受環境干擾。所以綜合來看這些空間定位方案，暫時還沒有一家能夠拿出一個非常完美的，跟剛才的動捕技術一樣，怎么樣去解決這樣的問題，就是留給創業者的機會。
最后提一下數據壓縮技術。現在一些效果比較好的高端VR頭顯，像HTC Vive、Oculus Rift等，都是基于PC的，而且由于傳輸數據量大的問題，它需要連一根線到PC上，這導致用戶在體驗VR的時候非常不方便，特別是有了空間定位后的沉浸式體驗上。如果數據壓縮技術能夠有突破的話，實時數據就可以通過無線傳送到PC上，用戶就不會再受到線的牽絆。還有一些關鍵技術，這里就不多加講述了。
上面說了那么多VR涉及到的關鍵技術，不知道大家有沒有發現一點，就是不管什么樣的技術，圍繞的都是如何去提高VR的沉浸感，這個是VR最關鍵的一個點。換句話說，只要是能夠提高VR沉浸感的技術，都可以成為VR的關鍵技術。這就是VR關鍵技術的不變。但隨著VR的發展，這些技術也呈現出了一些變化。
首先是對單一技術的要求越來越高。比如隨著VR游戲的發展，用戶對畫面的要求越來越高，一些游戲大作對渲染的計算量要求與日俱增。如何能夠同步保障用戶的體驗，這就對渲染技術以及數據壓縮技術提出了更高的要求，技術的提高速度必須快于用戶需求的提高。又比如VR剛開始的時候，像HTC Vive那樣能夠實現位置追蹤的硬件非常驚艷，但是隨著技術的發展，可見光定位技術、紅外定位技術的應用，小范圍的位置追蹤已經成為高端硬件設備必備的一個功能。這個時候，隨著行業的發展和人們認知度的提高，逐漸發現僅僅是room-scale的單人追蹤體驗已經沒辦法滿足需求了，體驗者希望能夠有更大空間范圍的沉浸感體驗。這也是目前像HTC、Oculus等標配的空間定位技術沒辦法滿足的。
其次是某一個單一的技術已經很難滿足要求，往往需要多個技術的結合，也就是從單一技術應用走向整合。拿剛才說的空間定位來說，有了更大空間的追蹤體驗后，對其他方面的體驗也會提出更高的要求，用戶希望在虛擬空間中不光能夠看到和移動，還要能夠摸到，甚至能夠看到其他參與者在虛擬世界中的形象。如非常受歡迎的密室逃脫、真人CS等游戲體驗，除了需要有更大空間的定位外，還需要有對多人交互的支持。所以如國內做慣性動捕方案的諾亦騰，將其動作捕捉技術與光學空間定位相結合，推出了大空間的可以用于多人交互的VR解決方案，在一定程度上能夠滿足用戶對于這種更深層次體驗的需求。但這樣一套包含10多個攝像機、能夠支持大空間4-6人交互的方案售價依然非常昂貴，甚至達上百萬。類似這樣的方式還有很多，對于創業者們如何將各自擅長的技術結合起來更好的去滿足用戶需求，并且盡可能的降低成本，也是技術發展的過程中留給創業者的機會。
VR的發展決定了對技術的高要求，同時VR關鍵技術的變化也必然會推動整個VR行業的健康成長。今天我的演講就到這里，謝謝大家！
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