“科研的目的是要滿足現(xiàn)實的需求，不能總是關(guān)在實驗室里，要去市場摸爬滾打?！薄哿S度創(chuàng)始人趙天奇

把手機裝在VR（虛擬現(xiàn)實）頭盔上，將設(shè)備帶在頭上，眼前就出現(xiàn)了360度環(huán)狀影院，隨著視線的移動，模擬焦點落到其中一塊熒幕上，點擊側(cè)面的確認鈕，手機里的照片或視頻就能近距離地出現(xiàn)在眼前。

在被稱為“VR元年”的2016年，這樣的場景已不足為奇，但多為2D的顯示效果，離身臨其境還有很大距離，照片、視頻如此，游戲亦是如此，這正是VR發(fā)展所遇到的瓶頸之一。如何破解？趙天奇和他的聚力維度或許可以給出一些線索。

VR是最佳的3D觀影模式

在北京聚力維度科技有限公司（下文簡稱“聚力維度”）的實驗室，《小康》記者在VR頭盔中看到了一張一百多年前的日俄戰(zhàn)爭照片，與普通照片不同，這張照片是以3D方式呈現(xiàn)的，加上VR近距離的感官，照片桌子上的一根蠟燭仿佛唾手可得。

隨著虛擬焦點的確認，畫風(fēng)一轉(zhuǎn)，變成了一只喘氣的小狗，起初它朝左邊看，突然轉(zhuǎn)過頭撲向了記者，記者下意識舉起了雙手，沒想?yún)s撲了個空?！斑@只小狗蹦過來的時候，我們資深的設(shè)計師也嚇了一跳。”聚力維度創(chuàng)始人兼CTO（首席技術(shù)官）趙天奇笑道。

3D VR甚至還進入了直播領(lǐng)域。畫風(fēng)又是一轉(zhuǎn)，記者出現(xiàn)在2016年上海國際電影節(jié)的紅毯邊，佟大為正帶著他的萌寶在向觀眾招手，距離最近時他的手似乎也能摸到?！癡R頭盔是觀看3D視頻的天然方式，即便用360度的2D顯示方式也很難突顯出VR的特性?！壁w天奇強調(diào)，“當(dāng)天我們就用這種3D的方式讓很多用戶參與了上海國際電影節(jié)?！?/p>

既然3D顯示與VR頭盔有如此高的契合度，為何市面上的產(chǎn)品卻不多呢？趙天奇的解釋是，并非是硬件技術(shù)不過關(guān)，而是由于3D視頻拍攝的難度大、范圍窄、成本高而導(dǎo)致的內(nèi)容缺乏，這直接影響了用戶體驗。

“很多平臺提供的VR素材就幾百部，遠不及傳統(tǒng)影視幾十乃至上百萬的規(guī)模，有3D360度環(huán)繞的更是少之又少，因此有些平臺就通過設(shè)計家庭影院背景皮膚來彌補?！盫R資深玩家郭飛說道，“此外，3D視頻的數(shù)據(jù)量大，如果想體驗高畫質(zhì)，網(wǎng)速跟不上，體驗就又打折扣了?！?/p>

盡管如此，市場對VR卻有著非常高的預(yù)期。根據(jù)中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院旗下賽迪智庫在9月7日發(fā)布的《虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用發(fā)展白皮書》稱，2015年中國VR行業(yè)市場規(guī)模為15.4億元人民幣，預(yù)測2016年將達到56.5億元人民幣。

在如此利好形勢下，關(guān)鍵是盡可能多地增加觀眾與VR的黏合度，因此，相較于硬件設(shè)備，VR內(nèi)容被國內(nèi)企業(yè)寄予厚望，其中3D顯示是重要組成部分，這也是聚力維度的主攻方向?！斑@些年來我們都專注做一件事，即用人工智能的方式實現(xiàn)2D轉(zhuǎn)3D。”趙天奇補充道，“你之前在VR頭盔中看到的畫面都是用這種方式實現(xiàn)的?！?/p>

深度學(xué)習(xí)的“黑匣子”

其實，趙天奇最早想做的就是人工智能領(lǐng)域，然而，當(dāng)深入了解當(dāng)時的發(fā)展動態(tài)后，他發(fā)現(xiàn)人工智能延續(xù)的是腦科學(xué)純生物的研究路線，短時間內(nèi)很難應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，而他最想做的是能把科研成果快速應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)中，滿足人類發(fā)展的需求。因此，他把注意力轉(zhuǎn)到了人類獲取信息的最主要方式——視覺成像。2008年，他選擇了全息圖像作為其研究生主攻方向。

很快，他就發(fā)現(xiàn)全息圖像雖然能把真實目光還原，但并不如3D顯示的效果，在經(jīng)過一番斟酌后，他把方向定為了3D顯示與3D處理?！斑@個領(lǐng)域還有一點吸引我的是它的活躍度，古人說‘眼見為實’，只要能把真東西拿出來給大家看，大家就服，發(fā)展非?？?。”趙天奇笑道。

2009年電影《阿凡達》的火爆讓全球影迷感受到了3D成像的魅力，這給了趙天奇極大的鼓舞，觸動了他內(nèi)心的一根弦?！拔易隹蒲械哪康氖且獫M足現(xiàn)實的需求，不能總是關(guān)在實驗室里，要去市場摸爬滾打?！壁w天奇回憶道，“3D技術(shù)包括顯示、傳輸、處理、交互，是一個巨大的產(chǎn)業(yè)?！蓖?，他創(chuàng)立了自己的工作室，次年成立了公司。

進入市場后，趙天奇發(fā)現(xiàn)一方面由于3D顯示是新興技術(shù)，很多鏡頭拍攝不了，另一方面，已有的2D拍攝產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)非常成熟，攝影師、調(diào)色師、剪輯師等各環(huán)節(jié)的角色轉(zhuǎn)換需要很長時間，再加上成本高、投人大，導(dǎo)致市場上70、8%的3D顯示都是由2D轉(zhuǎn)換而來的。

“不同于人臉識別，3D顯示要求對每個畫面的每個像素值都要給出答案，就是對全圖的反饋。”趙天奇強調(diào)，傳統(tǒng)的2D轉(zhuǎn)3D技術(shù)主要分為4步，即圖像分割、深度繪制、補圖以及合成，如果每一道工序都是人工操作，那合在一起的人工成本將非常高，如果讓其自動完成，哪怕僅僅是一道工序，也能大大降低成本。

于是，趙天奇帶領(lǐng)他的團隊開始絞盡腦汁研發(fā)相關(guān)技術(shù)，2011年，他們發(fā)現(xiàn)補圖這一步可以通過圖像技術(shù)自動完成，隨著這項技術(shù)的攻克，他們也注冊了自主知識產(chǎn)權(quán)。

機會是留給有準備的人，當(dāng)年正好有一部動畫片《鄭和魔海尋蹤》需要大量的補圖，他們就帶著自己的技術(shù)參與投標(biāo)。當(dāng)時，一同競爭的還有日本白組動畫制作公司，白組公司為了進入中國市場，它的報價甚至比本國還要低。然而，由于他們主要依靠人工進行補圖，最終的報價依然比趙天奇團隊報價高很多。再加之本土的優(yōu)勢，趙天奇團隊順利拿下了標(biāo)的。

一時的成功更促使趙天奇他們砥礪前行，“我們的基因決定我們要不斷研發(fā)，核心競爭力不能受制于人?！壁w天奇強調(diào)，“既然我們能寫代碼，就要走自己的路，不能讓我們天馬行空的想法被條條框框給束縛住?！彪S后，他們將更多力量投入到了研發(fā)上。

自動補圖僅僅解決了一個環(huán)節(jié)的問題，還有三個環(huán)節(jié)怎么辦？其實第一步的圖像分割是最耗人工的，而且立體程度越高意味著分割越細。“我們也找過很多圖像方面的技術(shù)，但都是看起來很美，卻解決不了生產(chǎn)力的問題?！壁w天奇皺眉道，比如一片樹葉，在實驗室里用前沿技術(shù)很容易實現(xiàn)景深分割，而且效果非常炫麗，但關(guān)鍵問題是影視作品內(nèi)容的無規(guī)律性可能讓整部電影都沒有一片樹葉?！斑@樣的例子還有很多，這是傳統(tǒng)圖形圖像學(xué)的一個死門?！壁w天奇苦笑道，“還不如一個讓人工操作不需等待的實時顯示算法實用?！?/p>

難道就沒有自動轉(zhuǎn)換的方法了嗎？彼時，趙天奇回憶起了2008年的一篇論文，文章通過統(tǒng)計的方法，在數(shù)學(xué)建模上已經(jīng)實現(xiàn)了圖像的自動轉(zhuǎn)換。然而，當(dāng)他把這篇文章翻出來應(yīng)用于實踐時，對于某一個小類別圖像成像確實3d效果很好，但當(dāng)圖像元素過多，這種基于概率的方式再次進入了死門。

到處碰壁并沒有讓他們喪失信心，他們想到了最初的興趣點：人工智能。“深度學(xué)習(xí)”的概念隨之進入了視野。早在2006年，有關(guān)深度學(xué)習(xí)的論文就已經(jīng)發(fā)表，但到2009年才逐漸形成了影響力，2012年深度學(xué)習(xí)在計算機圖像處理競賽中的應(yīng)用更讓其備受關(guān)注?！吧疃葘W(xué)習(xí)底層算法的趨勢就是為了解決未知的、沒有設(shè)定好的元素，這不正好破了那道死門嗎？”趙天奇興奮地說道。

如同發(fā)現(xiàn)獵物的獵人，趙天奇帶領(lǐng)他的團隊立即著手對深度學(xué)習(xí)進行跟進學(xué)習(xí)和研發(fā)，經(jīng)過一年多時間，終于在2014年底實現(xiàn)了第一張全圖的自動轉(zhuǎn)換。2015年初，第一個有生產(chǎn)價值的模型研發(fā)成功，他們親切地稱它為“機器立體設(shè)計師”，并將其命名為“崢嶸一號”?！皪槑V一號”第一次的視頻轉(zhuǎn)制測試大大超出了他們的預(yù)期，但在細節(jié)部分還滿足不了消費者的要求。于是，聚力維度進一步深挖，2015年年終，“崢嶸—號”最終成型。

“深度學(xué)習(xí)就像一個黑匣子，我們也不知道最終會出現(xiàn)什么效果?！壁w天奇說道。有一次，“崢嶸一號”在轉(zhuǎn)換圖像時，在一幀畫面中突然蹦出一個人影，技術(shù)人員都認為這是計算錯誤，因為在原畫面中并沒有看到這個人，后來通過調(diào)高對比度才發(fā)現(xiàn)，原來他藏在原畫中的陰影里。

“深度學(xué)習(xí)的效果大家有目共睹，目前已經(jīng)達到了準商業(yè)的門檻?！壁w天奇笑道，如今，“崢嶸二號”已經(jīng)誕生，“崢嶸三號”也在研發(fā)中，隨著“崢嶸”系列的發(fā)展，聚力維度已完成了第一部2D轉(zhuǎn)3D的電視劇，并將投放人VR平臺的內(nèi)容庫中。未來，聚力維度還將進一步用深度學(xué)習(xí)技術(shù)精耕2D轉(zhuǎn)3D產(chǎn)業(yè)鏈。

產(chǎn)學(xué)研注入勃勃生機

學(xué)習(xí)創(chuàng)業(yè)兩不誤。在創(chuàng)業(yè)過程中，趙天奇還順利地拿到了北京郵電大學(xué)博士學(xué)位并進入清華大學(xué)做博士后。“別看我開公司好像不務(wù)正業(yè)，實際上，無論是在高校，還是在企業(yè)，我都是在做同一件事，技術(shù)研發(fā)?！壁w天奇笑道。

如今，聚力維度依然保持著與北郵、清華以及澳大利亞阿德萊德大學(xué)等高校的緊密合作?！霸缭?009年我創(chuàng)業(yè)的時候，就寫下了一個簽名：做而不學(xué)則淺，學(xué)而不做則浮。”趙天奇回憶道。為了接地氣，趙天奇經(jīng)常與產(chǎn)業(yè)界的同人交流挖掘用戶需求，為了掌握最前沿的技術(shù)和動態(tài)，他不斷閱讀最新的論文成果并與高?？蒲袌F隊探討?！罢怯羞@樣的信念讓我時刻牢記自己的核心競爭力?！?/p>

清華大學(xué)自動化系戴瓊海教授帶領(lǐng)的團隊是聚力維度的重要合作伙伴，他們非常認可這種合作?！爱a(chǎn)學(xué)研是一種很好的高校與產(chǎn)業(yè)界合作的模式?！贝鳝偤F隊的核心成員徐楓博士說道，“對于工程學(xué)科，研究的本質(zhì)目的是為產(chǎn)業(yè)服務(wù)，如果長期不能與產(chǎn)業(yè)結(jié)合，就背離了本質(zhì)目標(biāo)。”

產(chǎn)學(xué)研的核心是對變化的快速反應(yīng)，因此，聚力維度非常推崇扁平化管理，趙天奇在公司的主要辦公位就設(shè)在研發(fā)中心，他的獨立辦公室也經(jīng)常處于開放狀態(tài)。“我們的競爭力是高科技，現(xiàn)在高科技領(lǐng)域百花齊放，變化非?？欤虼耍瑘?zhí)行力非常關(guān)鍵?！壁w天奇表示，“我們會選擇扁平化的制度一直走下去?！?/p>

正是有這樣的理念和制度，在與清華大學(xué)合作的過程中，雙方基本沒有磨合期。“雙方本身就有非常好的互信基礎(chǔ)，就是要把清華最前沿的新媒體和人工智能技術(shù)送出象牙塔，連接最真實的需求，創(chuàng)造最大的價值?！毙鞐髡f道。

隨著產(chǎn)學(xué)研的推進，雙方都獲得了巨大的收獲，清華大學(xué)的團隊因為市場對真實場景的需求而激發(fā)出了很多靈感，釋放了更大的科研潛力，不僅實現(xiàn)了諸多人工智能和VR領(lǐng)域的科研突破，也修整了諸如圖像深度估計研究等產(chǎn)業(yè)前端的算法。

而這樣的碰撞也讓聚力維度產(chǎn)生了對VR領(lǐng)域獨到的理解和認知?！盁o論VR還是AR，從本質(zhì)上講，它們都在顛覆人和世界的關(guān)系。”趙天奇分析道，“在科幻小說中，有神經(jīng)元與電腦相連接通世界的橋段，這畢竟離我們太過遙遠。改變這種關(guān)系的主要路徑是修改現(xiàn)實世界，球幕電影、主題樂園都是如此，但成本非常高，難度非常大。相對而言，可穿戴設(shè)備則是最簡單的方式，VR就是用視覺顛覆了這種關(guān)系，這不是一個具體的行業(yè)，很可能要覆蓋所有行業(yè)。學(xué)習(xí)成本非常高，怎么辦？用虛擬現(xiàn)實。去不了美國、法國，怎么辦？戴上VR頭盔就好了。這將釋放多大的生產(chǎn)力？形成多大的需求？”