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提问

#楼主# 2019-2-15

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引子
我对虚拟现实的最早兴趣,来自少年时代读过的一部科幻作品,由赛博朋克之父威廉.吉布森创作的《神经浪游者》。在此之后,又被另一部脑洞大开的科幻小说深深吸引:《副本》(英文名Altered Carbon)。当然,后来的《Ready player one》和《黑客帝国》系列三部曲对虚拟现实世界做了更多奇妙的遐想。
但真正令我神往的未来生活场景则在科幻神剧《太空堡垒-卡布里卡》(Caprica)和《太空堡垒-卡拉狄加》(Battlestar Galactica)中展现的淋漓尽致。若干年后的人类首先将自己的意识上传到虚拟的数字空间之中,从而实现了理论上的数字永生,迈出了生命的一大步。而更进一步的是,先知又将数字生命下载到名为Cylons机器人的身体中,从而越过了人与神之间最大的障碍-创造生命。剧情中充满了对宗教、哲学和科学意义的终极反思,在我个人看来,其对未来的启迪意义不亚于大多数人所熟知的《黑客帝国》系列三部曲。
更重要的是,在Caprica这部神剧之中展示了由虚构的格雷斯通集团所开发的三大产品:名为Holoband的全息脑机接口眼镜,名为V-World的虚拟世界,以及在U-87型工业机器人基础上加上AI芯片后出现的赛隆机器人Cylons。
格雷斯通集团某种程度上有点像今天的苹果和Google/Facebook的合体,这三款产品创造了一个全新的世界,乃至生命,但也几乎毁灭了人类的未来。
当然,这里并不是在剧透什么,只是想说,大家如果对虚拟现实和人工智能感兴趣,其实可以去看看这些科幻作品,无论是小说还是科幻影视。在某种程度上来说,科幻往往是科学技术的思想先导,甚至是直接的灵感来源。
更重要的是,看了这些科幻作品之后,会激发自己对新技术的真正热爱和憧憬,以及无限的想象力。
历史与现状
现在来谈虚拟现实,似乎有点炒冷饭的感觉。是的,从2016年春天开始,虚拟现实特别是沉浸式虚拟现实(VR)被从投资方到从业人员纷纷打入冷宫,据说已经有至少90%的虚拟现实公司已经转行或者破产。极少数活下来还在坚持的公司也是步履蹒跚,举步维艰,步步惊心。
究其根本原因,一方面是技术发展还不够成熟,市场上并没有出现一款类似当年iPhone那样的革命性产品,可以给用户带来足够惊艳的类似magic魔法一样的感受。而另一方面,则是因为绝大多数蜂拥而至而又如潮水般退去的虚拟现实公司并非真正热爱和相信这个技术的未来。实际上,在上世纪九十年代,曾经有过一次虚拟现实的热潮,但彼时的技术成熟度更是严重不足。最终的结果是,虚拟现实四个字如同划过天际的流星,很快陨落,没有留下一点痕迹。
回顾这几年虚拟现实行业的发展,大家公认的事实是,2014年3月Facebook 以20亿美元收购Oculus Rift的大事件重燃了这个行业。
一时间,国内外众多科技巨头如微软、Google、Intel、Nvidia、三星、Sony、腾讯、百度、阿里等纷纷涌入这个新兴市场,或参与对创业团队的投资,或自己组建强大的产品团队,VR和AR这两个拗口的科技名词迅速风靡全世界。
2015年,VR热达到了顶峰,但是Oculus Rift CV1和HTC Vive的高调亮相却未能满足人们内心深处的期望,在2016年的时候,众多VR创业团队纷纷破产或转型,VR热似乎已经悄然退去。
从2017年到2018年,真的似乎没有多少人看好虚拟现实了。大家的目光焦点已经转移到更加吸引眼球的AI人工智能、区块链,以及吵得热火朝天的由行业大佬们力推的新零售和产业互联网了。
那么,虚拟现实技术的未来究竟在哪里?这个行业会像上世纪90年代一样再次堕入长达至少20年的黑暗时代吗?
未来还未来
3年前虚拟现实特别火的时候,很多人喜欢用一个词,叫“未来已来”,似乎未来已经“近在眼前”,未来“触手可及”。但高烧退去之后,更多人则认为虚拟现实还是个遥不可及的梦想。
那么,虚拟现实的未来究竟还会来吗?什么时候会来?真正来的时候会是怎样的?
不急着回答这些问题,因为谁也没法回答,除了时间。
但是可以先看看国外的科技巨头们在这个领域这3年来究竟在做些什么。
苹果
2017年的WWDC上,苹果推出了专门为打造增强现实体验而提供的开发框架ARKit,以及面向AI的CoreML,并在“一夜之间成了全球最大的AR平台”。同样是在这次大会上,苹果还展示了升级后的iMac上运行HTC Vive星战VR版的预览场景。
2018年的WWDC上,苹果推出了ARKit2,带来了一系列全新的特性,最重要的是开始支持多人实时AR互动。
2018年10月 ,苹果发布了全新一代的具备强悍A12X芯片的iPad Pro。值得注意的是,在展示Adobe Photoshop全功能版的时候,最后一幕是编辑好的画面直接转换成AR的场景。
Google
2016年11月,Google推出了Daydream VR平台,似乎想要在VR领域大展拳脚。
但是在2018年的Google I/O大会上,我们没有看到跟Daydream VR相关的内容,似乎Google真的是All in AI了。
不过需要注意的是,当2017年的WWDC上老对手苹果推出ARKit后,Google立马放弃了已经沉淀数年的Project Tango技术,很快针锋相对的推出了功能相似的ARCore。
同样是在2018年的Google I/O大会上,Daydream VR似乎隐身了,但ARCore的更新仍然被Google重磅推出。
Facebook
2014年小扎同学对Oculus的收购盘活了整个行业,他也一直有个远大的梦想,那就是让十亿人进入虚拟现实的世界。
2018年的Oculus Connect大会上,扎克伯格再次登台亮相,并宣布了Oculus三个系列的产品策略,主打PC VR的Oculus Rift,主打廉价一体机方案的Oculus Go,以及代表未来的全功能VR一体机Oculus Quest。
虽然从产品本身来说,并没有什么革命性的突破,但是Oculus Connect上首席科学家Michael Abrash的主题演讲(从1:14:29开始)却一语道破了虚拟现实技术的未来。
[color=inherit !important]https://www.youtube.com/watch?v=o7OpS7pZ5ok​[url]www.youtube.com
[/url]
Michael Abrash的演讲内容很长,我个人认为其中最重要的两个观点是:
1.未来的虚拟现实产品将不再区分AR/VR/MR,而是一种融合性的产品。
当然,脑机接口是更长远的技术,但是在光学显示时代,将AR/VR/MR的光学显示技术融合到一种设备之中是一个必然的趋势。
2.虚拟现实的实时扫描、环境感知包括和渲染技术将需要借助计算机视觉和深度学习的帮助
阿里巴巴及国内互联网公司
马云爸爸在2018年10月的世界VR产业大会上提到过,AR/VR技术的进步需要和大数据、人工智能结合起来,否则是没有前途的。
实际上,第五届世界互联网大会上由搜狗公司和新华社带来的全球首个虚拟“AI合成主播”,就是使用AI技术来实现AR/VR虚拟世界中虚拟角色创建和渲染的极好例证。
同样是在世界互联网大会上,小马哥搞了个大新闻,说是要推出VR版的微信。当然,真实的情况应该是他看好5G技术的发展速度,觉得有可能应用在未来的VR版微信上。至于会不会很快推出,我个人认为还需要个3-5年。
看完了国内外巨头在虚拟现实领域的举措,再来看看相关领域的技术和专利储备情况。
首先看一下相关的技术突破口(该图源于海外分析报告,仅供参考)
可以看到,虚拟现实的技术突破涉及到5个方面的储备:
1.Near-eye display(近眼显示技术)
包括传统的屏幕显示技术(LCOS/OLED/可折叠的AMOLED/Micro LED)和光学技术(光场显示/波导技术等等),具体就不展开了,大家可以在网上搜索。
2.Content creation(内容创作技术)
包括虚拟角色和场景构建、动作捕捉、全景视频拍摄与编辑等等
3.Network communication(网络传输技术)
这方面最受人关注的当然就是即将商用的5G技术,以及传说中传输速率可达每秒1T的下二代6G技术了。当然还有一系列的其它技术有待发展。
4.Rendering Processing(渲染技术)
包括本地渲染、云渲染、光场渲染、多重视角渲染,以及硬件渲染加速等等技术。
5.Perception&interaction(感知和自然交互)
包括跟踪定位技术、多感官自然交互技术(脑波、语音交互、触感交互等等)、机器视觉技术(SLAM/场景分离与识别等)
然后看看对相关技术的专利储备情况:
个人认为,其中的眼部追踪、3D建模和SLAM技术都需要和计算机视觉/深度学习技术进行深度的结合。
再来看看几大巨头在技术专利上的发力点。
遗憾的是这个图上面没有显示苹果,但是搜索苹果的相关新闻可以了解到它几乎在所有的重点领域都通过自主研发或收购技术公司进行了相关的专利储备。
现在,我们再来看这几个问题,虚拟现实的未来究竟还会来吗?什么时候会来?真正来的时候会是怎样的?
第一个问题,虚拟现实的未来究竟还会来吗?
这个问题的回答是肯定的,但是并没有太大的意义。
第二个问题,什么时候会来?
每个人都有自己的看法,我个人的看法是比较接近下图的:
简单来说,在2021年的时候,很可能我们会看到类似苹果iPhone初代的革命性AR/VR硬件产品诞生,而在2025年的时候大家将有可能体验到相对比较成熟的AR/VR产品,类似于iPhone4s比之iPhone初代。
这里再补一个Gartner的技术周期预测,差不多也是要5-10年之后混合现实MR和增强现实AR才会真正流行起来。
当然,既然是预测,那么也可能我们在未来十年里都看不到真正成熟的AR/VR硬件产品的出现。如果发生了这样的情况,我们也只有继续在黑暗中前行,期待黎明曙光的出现。
第三个问题,真正来的时候会是怎样的?
我想其实Michael Abrash的观点是相对比较靠谱的:
1.未来的虚拟现实产品将不再区分AR/VR/MR,而是一种融合性的产品。
2.虚拟现实的实时扫描、环境感知包括和渲染技术将需要借助计算机视觉和深度学习的帮助。
从刚才的虚拟现实技术突破口也可以看到,虚拟现实技术走向成熟要跨过的坑太大了,而这个行业的从业人员也不能固步自封,活在自己臆想的世界里。虚拟现实技术必须也只能在其它技术,特别是AI人工智能技术的加持之下才可能实现突破。
可怕的是,即便是AI人工智能技术自身,也曾经经历了两次大起大落,不排斥在这次新的崛起之中仍然再次遇到重重障碍,重回暗黑迷雾之中。
所以,回到起点,我们研究某个技术,学习某种技术的应用,固然有实用化和商业化的诉求,但有时候仅仅是热爱也足够了。
反过来讲,即便今天所学的这些技术若干年后完全过时了,但更重要的是我们培养了对开发的热爱,学会了如何学习新技术的思考方式,至少也是一种提升吧。
如果你对虚拟现实技术和应用无爱,对这个行业的未来发展没有信心,那么这个系列的课程千万不要继续往下看。因为很重要的一点是,任何一个人的时间和注意力都是自己最宝贵的财富。
最后说一句,题图就是《太空堡垒-卡布里卡》中女主的剧照。

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