瑪麗亞·科羅洛夫
計算機(jī)輔助虛擬環(huán)境是三面墻和天花板上鋪有大塊屏幕的房間,用戶戴上立體眼鏡,就能獲得類似全息甲板的效果——實物一般大小的3D 圖像呈現(xiàn)在房間中央Oculus Rift 頭戴式虛擬現(xiàn)實屏幕將佩戴者被送入一個虛擬世界
迅速發(fā)展的移動行業(yè)有了一個意想不到的收獲:由于降低了運(yùn)動傳感器、屏幕和處理器的成本,并提高了質(zhì)量,它幫助虛擬現(xiàn)實技術(shù)迎來了新時代。
以往只有大型制造商或軍方才能享用的系統(tǒng)現(xiàn)在可以用消費(fèi)級技術(shù)組裝起來,而成本大大降低,現(xiàn)在許多企業(yè)已經(jīng)在牢牢抓住這個機(jī)會。
說到虛擬現(xiàn)實,最大的好處之一在于制作虛擬原型?,F(xiàn)在,可以將樓宇、油輪、工廠車間、商店貨架或汽車的虛擬模型上傳到一個虛擬環(huán)境,供安檢員、設(shè)計師、工程師、客戶及其他利益相關(guān)者仔細(xì)研究。
福特汽車長期以來一直將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于原型和模擬,而新一波的虛擬現(xiàn)實技術(shù)在顯著擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
福特在幾處地方使用了虛擬現(xiàn)實,比如福特的沉浸式虛擬環(huán)境(Immersive Virtual Environment)實驗室便是其中一處。該實驗室最近為其虛擬現(xiàn)實平臺增添了Oculus Rift虛擬現(xiàn)實耳機(jī)。耳機(jī)與汽車外殼結(jié)合使用,那樣可以重新確定座椅、方向盤及其他零部件的位置,以便與原型車的結(jié)構(gòu)相一致。
該實驗室負(fù)責(zé)人伊麗莎白·巴倫(Elizabeth Baron)說:“如果你看一看,就會以為這是精簡之極的車輛?!钡钱?dāng)工程師坐到駕駛座上、戴上虛擬現(xiàn)實耳機(jī),他們無異于被送入到原型車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)?!澳隳芸吹接烷T、剎車、方向盤和車門,如果你觸摸一下,感覺很真實。但如果你環(huán)顧四周,就能看到虛擬數(shù)據(jù)。這就是Oculus耳機(jī)特別有用的地方?!?/p>
Oculus Rift是頭戴式虛擬現(xiàn)實屏幕,2012年通過Kickstarter眾籌了240萬美元,由此引領(lǐng)虛擬現(xiàn)實邁入新時代,后來在2014年早些時候被Facebook斥資20億美元收購,令世人瞠目。
Oculus Rift還沒有正式面市,不過該公司的開發(fā)工具已經(jīng)有售,每套售價350美元,迄今已賣出了10多萬套。該設(shè)備結(jié)合了高分辨率屏幕、運(yùn)動傳感器以及一組鏡頭。運(yùn)動傳感器可以跟蹤用戶在往哪個方向看,鏡頭伸出屏幕,那樣它能覆蓋用戶的大部分視野。結(jié)果獲得了非常逼真的立體感效果,佩戴者被送入一個虛擬世界。
巴倫說:“虛擬耳機(jī)領(lǐng)域取得了迅猛發(fā)展,Oculus竭力為市場推出了成本低、視野廣的產(chǎn)品,我對此極其興奮。對福特來說的好處是,由于我們使用不同的屏幕技術(shù),我們已經(jīng)準(zhǔn)備好充分利用虛擬耳機(jī)領(lǐng)域取得的最新進(jìn)展?!?/p>
另一種虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是CAVE(計算機(jī)輔助虛擬環(huán)境),這其實是三面墻和天花板上鋪有大塊屏幕的房間。用戶戴上立體眼鏡,就能獲得類似全息甲板(holodeck)的效果——實物一般大小的3D圖像呈現(xiàn)在房間中央,那樣工程師可以環(huán)視它們。
另一個系統(tǒng)讓用戶可以在很大的開放空間里面走動,而系統(tǒng)跟蹤用戶位置。巴倫說:“我們可以把一輛F-250超重型卡車放入到那個環(huán)境,你可以在旁邊環(huán)視,好像它就是真車大小的車輛。這就像個檢查工具,可以查看我們生產(chǎn)的東西和客戶收到的東西。這其實是我們的產(chǎn)品開發(fā)過程中很重要的一環(huán)。”
虛擬環(huán)境讓工程師得以調(diào)整不同的燈光設(shè)置,看看汽車外部造型在霧天的中午、在晚上或者在汞蒸氣燈下會是什么樣。她表示,虛擬環(huán)境還有助于實現(xiàn)遠(yuǎn)程合作。
“我們在澳大利亞也有一個虛擬環(huán)境;如果那邊與我們這邊的人同時沉浸在其中,就能看到對方在虛擬環(huán)境中的位置,我們可以彼此對話。我們可以說 ‘看這邊,看那邊?!卑蛡愓f。
虛擬現(xiàn)實還讓福特得以查看眾多的原型;要是實際制造原型的話,原型可沒那么多。“我們沒有辦法制作成千上萬個原型,只能制作一小批原型。我們在現(xiàn)實世界也沒有辦法像在虛擬那樣查看所有東西。就生產(chǎn)制造而言,我們可以就自己的設(shè)計做出明智決定,而這大大節(jié)省了時間和成本?!?/p>
福特在擴(kuò)大虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用領(lǐng)域,其在密歇根州迪爾伯恩建立了另一個虛擬環(huán)境,事實證明,它發(fā)揮了很大的作用。另外啊,福特還將虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于生產(chǎn)裝配模擬,有助于確保工人的健康和安全,還用于培訓(xùn),以便研究駕駛員的駕駛行為?!拔覀兡M了駕駛,這是虛擬現(xiàn)實的另一種應(yīng)用,我們會請來整夜沒睡的人,請他們執(zhí)行一些任務(wù)。然后,分析他們與喝了一杯咖啡、早上精神抖摟的人相比有怎樣的反應(yīng)?!?/p>
其他制造公司也在升級虛擬原型:從顯示器上的簡單3D圖形,升級到完全沉浸式的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),比如Oculus Rift開發(fā)的那種耳機(jī)及類似設(shè)備。
杰里米·杜伊姆斯特拉(Jeremy Duimstra)表示,早期采用者當(dāng)中包括醫(yī)療器械公司。他是加州大學(xué)圣迭戈分校的用戶體驗教授,也是總部設(shè)在圣迭戈的MJD Interactive公司的首席執(zhí)行官兼創(chuàng)意總監(jiān),其客戶包括迪士尼、紅牛、寶潔和泰特利斯特(Titleist)等公司。
杰里米說:“在設(shè)計階段能夠與設(shè)備進(jìn)行虛擬交互,而不必制造實際部件,這為更多的創(chuàng)新創(chuàng)造了條件?!?/p>
另外,因而節(jié)省了實際制作成百上千個原型所需的材料成本,還節(jié)省了這方面的人力。他說:“以虛擬方式制造產(chǎn)品、測試產(chǎn)品、進(jìn)行迭代,你知道正確無誤后才真正制造。”
員工面臨人身危險的環(huán)境采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的時機(jī)也業(yè)已成熟。
埃森哲負(fù)責(zé)數(shù)字化體驗研究和開發(fā)團(tuán)隊的瑪麗·漢密爾頓(Mary Hamilton)說:“我們的石油天然氣客戶對這個領(lǐng)域肯定大有興趣?!背两教摂M現(xiàn)實讓身處不同地方的人可以訪問平常難以企及的生產(chǎn)設(shè)施,查看現(xiàn)實當(dāng)中不可能看到的X光照片或示意圖,還能夠?qū)π聠T工進(jìn)行低風(fēng)險、低成本的培訓(xùn)。
她表示,虛擬現(xiàn)實在營銷領(lǐng)域的應(yīng)用范圍也在擴(kuò)大。比如說,低成本的頭戴式屏幕讓零售商可以替換沉浸式CAVE環(huán)境——搭建這種環(huán)境可能花費(fèi)大量資金。商家可以使用這項技術(shù),讓專題小組(focus group)巡視虛擬商店,評估不同的貨架布局,甚至嘗試擺上新產(chǎn)品。“這有望顯著降低成本,讓商家可以更方便地運(yùn)用虛擬現(xiàn)實,還可以在多個地方如法炮制?!?h3>第二波襲來
上世紀(jì)90年代已經(jīng)出現(xiàn)過一波虛擬現(xiàn)實浪潮?!懂惗瓤臻g》等電影、任天堂的Virtual Boy游戲機(jī)和虛擬現(xiàn)實街機(jī)等設(shè)備,讓這項技術(shù)炙手可熱,但是等后來《黑客帝國》上映后,虛擬現(xiàn)實技術(shù)顯然太過昂貴、太過笨拙,無法普及開來。此外,圖形質(zhì)量差強(qiáng)人意,加上延遲長、頭部跟蹤效果差,讓用戶心生厭煩。
杰奎琳·福特·莫里(Jacquelyn Ford Morie)以前是南加州大學(xué)創(chuàng)新技術(shù)學(xué)院的虛擬現(xiàn)實專家,她表示,虛擬現(xiàn)實僅局限于高端、非常狹窄的應(yīng)用領(lǐng)域,比如軍事模擬、電影特效以及制造、石油和醫(yī)療等行業(yè)的培訓(xùn)及模擬。虛擬現(xiàn)實沉浸療法已用了整整10年,現(xiàn)在用來治療創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)、緩解燒傷患者的疼痛。
Oculus CEO BrendanIribe 帶著頭戴式虛擬現(xiàn)實屏幕進(jìn)行演示,右邊是Oculus Rift 的發(fā)明者Palmer Luckey
莫里說:“現(xiàn)在我們迎來了虛擬現(xiàn)實的第二波浪潮。之前和現(xiàn)在的區(qū)別在于,價位合理。以前頭戴式屏幕售價高達(dá)3萬美元,而現(xiàn)在頭戴式屏幕只要300美元?!?/p>
她補(bǔ)充道,與20年前相比,普通大眾也更習(xí)慣于使用這項技術(shù);現(xiàn)在有更多的公司在為新的虛擬現(xiàn)實平臺開發(fā)內(nèi)容。她自家公司就在虛擬環(huán)境中為美國航空航天局(NASA)及其他企業(yè)客戶開發(fā)應(yīng)用?!拔覀冊谧鲩_發(fā)虛擬環(huán)境之類的事情,這將對執(zhí)行長期太空飛行任務(wù)的宇航員有所幫助?!?/p>
莫里認(rèn)為,如今,大多數(shù)企業(yè)的虛擬現(xiàn)實關(guān)注內(nèi)部。隨著這項技術(shù)更廣泛地進(jìn)入到廣大消費(fèi)者手里,這種情況可能發(fā)生變化;她期盼著能致力于面向消費(fèi)者的項目?!叭绻總€人都有3D頭戴式屏幕,沒有理由不用來預(yù)覽那個新產(chǎn)品。制作產(chǎn)生感情共鳴的、身臨其境的3D廣告,那樣一下子他們會覺得自己好像就在山頭,踩著新款滑雪板滑下山來?!?/p>
安德斯·格朗斯蒂德(Anders Gronstedt)是總部位于丹佛的虛擬世界咨詢公司The Gronstedt Group的總裁,他說:“大多數(shù)現(xiàn)有的Oculus Rift演示系統(tǒng)都是用Unity開發(fā)的?!?/p>
的確,如今的大多數(shù)企業(yè)虛擬現(xiàn)實項目、至少公開可見的項目是用Unity搭建的,這是一種開發(fā)平臺,而不是完全成熟的虛擬環(huán)境。Terf或Opensim等虛擬環(huán)境平臺隨帶環(huán)境構(gòu)建工具,可以讓虛擬角色(avatar)彼此聯(lián)系、共享文檔等。而這些平臺的搭建和使用不需要定制開發(fā),最終用戶能夠?qū)崟r配置自己的環(huán)境。
Unity需要定制開發(fā)工作,但本身適用于單人游戲、模擬和虛擬游覽。此外,Oculus本身就直接支持Unity。
格朗斯蒂德表示,Unity的應(yīng)用范圍包括醫(yī)療保健、石油天然氣和應(yīng)急響應(yīng)行業(yè)以及軍隊中的學(xué)習(xí)模擬?!奥氏葧秤翁摂M世界的同一些行業(yè)如今在率先運(yùn)用虛擬現(xiàn)實?!?/p>
總部位于俄亥俄州的數(shù)字設(shè)計公司(Designing Digitally)為美國國立衛(wèi)生研究院和全國消防局等客戶設(shè)計3D體驗,同樣主要用Unity來開展工作,現(xiàn)開始添加支持Oculus Rift的功能。
數(shù)字設(shè)計公司總裁安德魯·休斯(Andrew Hughes)說:“我們?yōu)殡娏€工人實際進(jìn)行培訓(xùn)后發(fā)現(xiàn),你可以解釋他們應(yīng)該做的事情,但只有讓他們置身于場景中,他們才會完全掌握并了解。”
由于Unity 3D插件可以在瀏覽器中運(yùn)行,這款插件也大受營銷項目的歡迎,許多用戶已經(jīng)安裝了它。