上周我们介绍了王煜全老师主编，前哨团成员编撰的《科技前哨》。很多读过此书的朋友纷纷表示，《科技前哨》不仅是一份全球科技最前沿的一手资料与行业报告，更是用最通俗易懂的方式解读绍前沿科技，描绘未来创新趋势的科普读物。 通过这本书，普通大众也有机会看到前沿科技的最新发展。
本周我们会选择书里的几个片段让大家先睹为快，今天我们要介绍的这篇文摘是关于虚拟现实的行业分析。该文的作者陆野，来自大名鼎鼎的美国混合现实技术公司——MagicLeap，作为该公司的公司金融分析师，他不仅对AR领域的一线技术了如指掌，对行业也有着深刻的理解。
从《玩家一号》看虚拟现实
作者：陆野，美国混合现实技术公司——MagicLeap 公司金融分析师
2016 年可以被称作虚拟现实的元年，三大虚拟现实头显（Oculus Rift、HTC Vive、 PlayStation VR）都在这一年开始正式发售。媒体和资本市场对虚拟现实技术的追捧在2016 年达到了顶峰，之后，略微超出理性的热情又因头显销售情况不及预期而有所回落。在这波时热时冷的浪潮过去之后，我们有了一个很好的机会来分析一下虚拟现实的发展近况，并展望一下未来。
要谈虚拟现实很难绕过一本书，该书名叫《玩家一号》（Ready Player One），是一本科幻小说。《玩家一号》讲述了这样一个故事：2044 年，大部分人类都用上了一套叫作OASIS 的虚拟现实设备，这套设备包含一部主机，一个头显，一副触觉感应手套。那个时候，地球环境变得非常恶劣，所以大家都乐于用这套设备沉溺于虚拟世界之中，以逃避现实世界的痛苦。有一天，创造这套设备的公司的创始人去世了，临终的时候，他留下了一个游戏，游戏玩家必须要解开一个又一个谜题，才可以将游戏一步步地进行下去，最终赢得游戏的人可以获得这位创始人价值 2 400 亿美元的遗产。很多人开始把赢得这个游戏作为他们的人生目标，书里的主人公韦德就是其中之一，故事就此开始。
该书写于2011 年，正好在许多虚拟现实创业公司和技术研发开始之前，很多从业人员都受过这本书的启发。比如，在2014年因被脸书公司以20 亿美元收购而名声大噪的Oculus 公司，其创始人帕尔默·勒基（Palmer Luckey）就曾多次公开表示自己对这本书的喜爱。现在，脸书公司的每一位新员工都会得到一本《玩家一号》。这本书中提到过一款最好的头显产品叫作Oculance，和Oculus 的发音非常相近，不知是不是一个巧合。基于《玩家一号》改编，由斯皮尔伯格执导的电影 《头号玩家》也已经在 2018 年上映。
这本书之所以值得我们注意，是因为科幻故事不仅能预测未来，同时它们也影响，甚至定义了未来。著名的科幻小说家，也是美国混合现实公司MagicLeap 的成员之一的尼尔·斯蒂芬森（Neal Stephenson）先生，在一次谈话中曾提及，在我们建设未来的过程中，没有什么比好的故事更能统一大家的目标了。《玩家一号》现在备受虚拟现实行业从业人员和大量极客的追捧，一提到虚拟现实，就难免要提到书中的情节。不难想象，业内人士在构建虚拟现实产业的过程中因受到这本书的影响，向书中描写的场景靠拢，这和心理学中的“自我实现预言”原理有些类似。我们了解了这本书，从某些角度上就能够窥探未来。
l 虚拟现实的未来
尽管虚拟现实产业在媒体和资本市场的炒作下一时间十分火热，但仍然有许多人对虚拟现实抱持悲观的态度。
虚拟现实产业未来的前景究竟如何？在谈这个问题前，首先要给虚拟现实下一个定义。狭义上讲，虚拟现实专指封闭式的虚拟现实头显设备。但从广义上来说，虚拟现实是一个长期存在的概念。游戏玩家会陷入游戏中的虚拟现实，电视观众会陷入剧情中的虚拟现实，有些想象力特别强的读者甚至能在阅读小说时，在脑海中构建出一个非常逼真的虚拟现实场景。所以，人类长久以来都能够利用输入和输出的信息，借助想象力构建虚拟现实场景。但是，人的想象力并不相同，有的人宁愿读小说也不愿意看电影，因为他们觉得自己靠想象力构建出来的世界比电影里所展现的要强得多，而更多的人则可能需要电影来帮助他们完善虚拟世界的构建。
所以，回顾过去，输入 / 输出设备的发展一直都在从更多维度或者更深层次上满足人类创造和体验虚拟现实的愿望。收音机相较于报纸，可以在更多场景提供体验的机会，并且通过语气传递更好的体验。电脑相较于电视，赋予了人类自主创造的机会。智能手机则让创造和体验无处不在。从总体趋势来看，只要能够从更多维度或者更深层次上 满足人类创造和体验的愿望，就是顺应输入/ 输出设备发展趋势的。那虚拟现实头显是否能顺应这个趋势呢？答案是肯定的。
从创造的角度来看，虚拟现实可以以虚拟的形式保留键盘和鼠标，也可以抛弃传统的输入模式，用手势、身体，甚至眼神和表情输入。显示器是在戴在头部的，未来有一天甚至可以通过脑电波来输入——创造的可能性大幅提升。
从用户体验的角度来看，现在的虚拟现实头显设备相较之前的输入 / 输出设备，最大的优势在于其真正的3D（三维）视觉和声音效果让用户产生了所谓的“沉浸式”体验。未来的头显设备还可以增加触觉、嗅觉等功能，多维度、多层次地提升用户在虚拟现实里的体验。
更重要的是，虚拟现实头显为我们提供了更多的信息，比如用户所处房间的环境、四肢的位置、身高、体型、眼神的方向，这些信息都是之前智能手机很难采集的。近期的智能手机可监测人的运动、心跳等信息，健身应用也应运而生。虚拟现实头显有机会捕捉到如此多方面的信息，因此很难想象将来它会给人类创造多少新的体验。
当然，我们现在很难完全看清虚拟现实的未来，因为创造和体验的可能性太多了，在移动互联网时代早期，当第一代iPhone（苹果手机）推出的时候，我们也没能完全猜中智能手机的今天。但我们至少可以判断，虚拟现实能够赋予这么多的可能性，其未来必定是充满希望的。
l 硬件层面的创业机会
虚拟现实技术并不是某一项单一的技术，它提供的是包含视觉、听觉、触觉、嗅觉、运动感等多套解决方案的沉浸式体验。每一套解决方案都要非常完善，才能创造出一个让人难以分辨的虚拟世界。接下来，我们将逐一分析各套解决方案的发展进程和潜在机会。
l 视觉
沉浸式的视觉效果是各大虚拟现实头显设备生产厂商的核心竞争点。《玩家一号》中描写的头显能够提供近乎真实的视觉体验，这样的体验需要多高的分辨率呢？根据美国半导体巨头 AMD 的测算结果，单眼 16K 的屏幕分辨率已经是接近人眼所能分辨的极限了。而现在，量 产的Oculus Rift、HTC Vive 和 PlayStation VR 等头显产品所使用的屏幕都是单眼1K 的分辨率，可见，现有技术与理想状态相比，差距还很明显，进步空间很大。
完美的视觉体验需要的当然不只是更高的分辨率，而是一整套解决方案：视场要更大，要运用光场显示，追踪定位要更准确，处理器要更快，重量要更轻，散热要更好，时延要更低，价格要更便宜……这些技术都要进步，而且需要巨大的进步，因为它们并不是独立存在的，而是相互联系、相互依存的。
显示技术什么时候能够完善呢？Oculus公司的首席科学家迈克尔·阿卜拉什（Michael Abrash）最近给出的预测是：5年之后，显示技术应该就可以发展得比较不错了。5 年 , 并不一定准确，但因为视觉效果的提升需要的是之前提到的软硬件技术的全方位提升，通过某一项技术的突破取得巨大进展可能性极小，所以这必然无法一蹴而就。要提醒广大创业者注意的是，屏幕、处理器、头显整机设计等都是需要大量资金和产业整合能力才能进军的领域，不具备以上两点资源的创业者慎入。
l 触觉
《玩家一号》中描述的头显设备是配有触觉感应手套的，还可以配备全身感应套装，也就是说，如果你在游戏里被打了一拳，现实世界中的身体也能收到同样的感应。
在现实世界中，也有很多有关触觉感应的研发方向。之前，在众筹网站Kickstarter 上就出现过一种虚拟现实手套——Gloveone。这种手套中加入了很多小电动机，通过不同频率和强度的振动来配合视觉效果。类似的还有一款叫作Hands Omni的手套，由莱斯大学 （Rice University）研发，手套里的小气囊通过充气和放气来模拟触觉，相比于电动机来说，它的效果更好，但仍处于研发的早期阶段。
以上提到的两款手套虽然都在一定程度上模拟了触觉，却不能模拟阻力。位于美国加州的CyberGlove 系统公司开发了一套工业级设备，在手套上连接机械手臂，可以配合视觉效果创造阻力，但是价格昂贵，不适合普通家用。制造阻力也可以利用声波实现，比如东京大学研发 的一款叫作HaptoClone的设备，它利用Kinecta 来判别手的位置，然后通过高强度的超声波制造阻力，配合图像，让人感觉仿佛“摸”到了虚拟的物体。
不过，到目前为止，虚拟现实触觉解决方案还不是各大虚拟现实头显厂商竞争的主战场，一方面是因为视觉效果的提升更为关键，另一方面则是因为触觉解决方案的前景尚不明朗，部分大厂商认为进入时机还不成熟。这就给创业者们留下了机会。拥有领先技术的研发团队在这个领域受到的来自大厂商的压力较小，因此拥有先进制造能力的团队可以直接对接研发团队，帮助其迅速实现量产。
l 听觉
虚拟现实听觉解决方案是指能和视觉效果同步的3D音效方式。3D耳机是一项相对比较成熟的技术，市场上的头显基本都配有3D 耳机。不少初创公司的3D耳机效果也做得很好，比如多普勒实验室（Doppler Labs）推出的 Here One 无线耳机。3D 耳机初创公司的一个优势就是不必完全依附于虚拟现实头显设备的发展，因为即使没有显示器，3D 耳机还是有其自身的应用场景。但因为技术已经比较成熟，也不容易做出差异，所以提醒创业者慎入。
l 嗅觉
聚焦嗅觉解决方案的初创公司目前相对较少，但也不是没有，之前在Kickstarter 上发起众筹的FeelReal 公司就是其中一 家。FeelReal 公司推出了一款“神奇”的虚拟现实嗅觉面罩—— FeelReal。《玩家一号》中有一处细节，描写的是当主人公走进一家虚拟世界的比萨饼店时，现实世界里也会立刻传出比萨饼的香味，主人公闻到香味觉得饿了，便可以直接点现实世界里的比萨饼外卖，这可以算是一种新型的电商传播方式，可见其应用场景还是存在的。不过，无论如何，嗅觉解决方案都更像一个处在锦上添花的位置上的产品，应该要等到虚拟现实头显的技术接近成熟和应用更加普及的节点时，才有机会大幅拉动虚拟嗅觉方面的需求。
l 运动感
目前，市场上的头显都没有很好地解决晕动症的问题。晕动症即视觉体验和运动体验不一致时产生的不适反应，跟人们平时会晕车晕船是同样的道理。假设一个玩家在游戏里跑了 5 000 米，而在真实世界中一直待在原地，就自然很容易引发晕眩。一种解决方案是万向跑步机，它要做的是将用户在真实世界中的行走、跑步等动作，转化成虚拟空间里的相应运动。但是，要将原地踏步做到以假乱真，让用户感觉真的在走动，显然不是一件容易的事。万向跑步机的使用者普遍感觉机器体验不佳，价格昂贵，体积巨大，且不能很好地解决垂直移动的问题。所以，现在出品的虚拟现实游戏仍然会尽可能地减少游戏中的移动和加速动作，或者干脆全部采用瞬间移动，通过内容设计避免过度的感官不一致情况的发生。
不过, 美国梅奥医院最近公布的研究成果给我们带来了新的希望。梅奥医院使用的核心技术叫作前庭电流刺激。梅奥医院 的这项技术会在用户的双耳、颈部和前额处摆放4 个电极，通过电刺激让神经系统检测到的运动与虚拟现实头显里的内容保持一致。梅奥医院已经将前庭电流刺激技术授权给了一家叫作 vMocion 的公司，以便进一步地进行虚拟现实方面的商用研究。 vMocion 给创业者们树立了一个很好的榜样，拥有量产和商业化能力的创业团队可以向vMocion 公司学习，对接梅奥医院或高等院校等掌握高新科技的科研机构，帮助其把研究成果转化为商品。
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