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资讯 > VR/AR > VR编年史:百年探索,盛于今朝
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VR编年史:百年探索,盛于今朝

时间:08-18 09:50 阅读:43266次 来源:猎云网

编者注:本文摘自外媒《Medium》,内容主要是讲述了VR设备是如何一步一步发展成为我们如今所见到的模样。此外,本文也提到了许多大公司在这个行业里的摸索以及探讨。

如今HTC Vive和Oculus Rift这些虚拟现实设备的越来越受欢迎,同时也有更多的人开始尝试这种近年来飞速发展的技术。往日这种只能在科幻小说里看到的技术也渐渐进入了消费者的日常生活中。但对于大部分消费者来说,无缝全沉浸式的虚拟现实世界还有些遥远,毕竟半沉浸式的虚拟现实技术还只是在最近今年发展起来的。

可能有人会好奇:虚拟现实起源于哪里

1900年之前:最初的原型

内图1

那个时代当然没有类似的虚拟现实设备,但现代视觉技术的基础就是在19世纪中叶发现的,发明家查尔斯·惠斯通创造了一种设备,人类大脑能将看到的两张不同的图片融为一体,这种设备就是利用了这种技术,让人的两只眼睛看到不同的图片,从而产生立体效果。

惠斯通的设备利用了大脑的深度感知,通过二维的图片就能产生深度和沉浸效果。尽管和现代的各种设备相比,这种18世纪的“古董”非常原始,但如今的Google Cardboard和其它移动手机的虚拟现实显示都是利用了相同的原理产生深度效果。

1920年到1930

在20世纪之前,虚拟现实技术主要是利用一些光学原理,但在此之后,发明家开始设计一些更加复杂的虚拟现实及模拟设备。1920年,世界上出现了第一种大规模使用的虚拟现实技术——飞行模拟。

1929年,爱德温林克发明了第一款飞行模拟器,被称作“Link Trainer”或“Blue Box”。这种飞行模拟器通过控制器和发动机来模拟飞机,帮助飞行员在驾驶真实飞机之前体验模拟的飞行经历,从而加快训练过程。在第二次世界大战期间,大约有50万名飞行员使用了林克的发明。

1935年,小说家斯坦利·温鲍姆的短篇小说《Pygmalion’s Spectacles》描述了一种眼镜,穿戴者能获得全息模拟体验,这可以说是对如今虚拟现实技术的一种预言。

1950年到1970

1950年开始,虚拟现实设备开始初具雏形,拥有与如今的产品相类似的外观。斯坦利小说里语言的虚拟现实眼镜很快就实现了,第一款头显设备诞生于1950年到1960年期间。

内图2

电影摄影技师莫尔顿·海利希曾描述过一种名为“Experience Thearte”设备,它能为观看者提供沉浸式的观影体验。1962年,海利希公开了他当初构想过的设备雏形,名为“Sensorama”。Sensorama上配备了5部短片,这项发明能同时为观众带来视觉、听觉、嗅觉和触觉方面的体验。

1960年,海利希为其3D播放器Telesphere Mask申请了专利。Telesphere Mask可以说是头显设备的鼻祖,尽管它不具备运动追踪功能,而且是纯机械式的(它无法连接到电脑上)。

内图3

图:第一代头显设备

1968年,计算机图形学之父伊凡·苏泽兰和他的学生鲍勃·斯普劳尔创造了第一代沉浸式的头显设备,这也是第一款具备运动追踪和计算机连接功能的头显设备。和现代的头显相比,它的观看体验非常简单,而且这个设备十分笨重而不得不被固定在天花板上,因此它也被起了个有趣的名字——“达摩克里斯之剑”。

哪怕这款设备十分原始,但它也具备了革命性意义,因为它为现代运动追踪头显打下了基础。

1970年到1990

在这个年代,随着计算机技术的发展,虚拟现实技术的进步也非常快。当时出现了最早的虚拟现实游戏和虚拟现实场景(尽管和今天的虚拟现实内容相比,它们非常简陋),如今广泛利用的术语“虚拟现实”(virtual reality)就是出现在80年代。

1978年,一支麻省理工的团队开发了一种早期的超媒体系统,名为“Aspen Moviemap”,它能让用户在虚拟现实世界里环游科罗拉多州的阿斯彭地区。这个项目简单地模拟了这座城市,它共有3种模式:夏季模式、冬季模式和多边形模式。前两种模式主要通过摄影实现,团队成员走遍了这座城市,拍下了所有能拍到的景物。多边形模式就是以一种粗糙的3D模型来展示这座城市。

1982年,街机游戏鼻祖雅塔利建立了一个虚拟现实研究实验室,但经历1983年著名的“雅塔利大崩溃”后,这个实验室不得不关闭。但雅塔利团队的成员后来建立了VPL Research,这家公司创造了很多虚拟现实设备,包括Data Glove、Eye Phone和Audio Spere。

VPL的联合创始人杰伦·拉尼尔因为创造了“虚拟现实”这一词汇而出名。VPL最终将Data Glove授权给了Mattel,后者利用这种技术为任天堂娱乐系统(NES)创造了一种并不算成功的Power Glove配件。尽管Power Glove并不受欢迎,使用起来也很困难,但它算是最早一款价格比较低的虚拟现实设备,并试图通过游戏、电视和电影来吸引自己的用户群体。

1990年到2000

对于虚拟现实行业而言,1990年到2000年这段时间非常有意思:大量的公司开始着手打造虚拟现实设备,但没几家能获得商业上的成功过。但这些设备中使用的技术造就了我们现在的虚拟现实头显(包括Oculus Rift和HTC Vive)。同时出现了第一款比较便宜的消费级头显,而第一款具备头部追踪功能的虚拟现实设备也问世了。

内图5

第一代消费级虚拟现实设备诞生于1990年,这些设备的外观和如今的产品也比较相像。1991年,电视游戏巨头世嘉推出了Sega VR头显,它配备了LCD屏幕、立体耳机和一个简单的惯性传感器(能简单地进行头部追踪),这款设备主要被用于街机上。

Virtuality集团在同年推出了一款多人联网式虚拟现实系统。通过它玩家能和朋友实时地玩游戏,这个系统的延迟很低(不到50毫秒),同时拥有3D的立体视觉效果。

任天堂在1995年推出了Virtual Boy,这也是第一款能播放3D图像的移动游戏控制器。但这款设备因为不舒适的游戏体验、两色(红黑)的游戏画面以及匮乏的软件支持,成为了一个完全的失败品。它于1996年停产,但它也能算是移动虚拟现实设备的先驱。

2000年至今

21世纪以来,虚拟现实领域在硬件和软件方面都实现了不少突破。高像素的显示屏和多向运动检测技术已经被运用到各大新式的头显设备中,最新的游戏及声音引擎给虚拟现实开发者带来了更多工具以打造更多内容。

内图7图:谷歌街景

2007年,谷歌推出了街景功能,用户可以在谷歌地图上看到现实世界的场景。到了2010年,这项服务里出现了3D立体模型。谷歌街景可以算是最早使用360度环绕媒体的服务之一,这也标志着虚拟现实正在进入各行各业

2010年,帕尔默·洛基推出了Oculus Rift的初代原型,尽管它只具备了头部旋转运动的追踪功能。但它的90度视角也是轰动一时,也许你很难想象Oculus已经7岁了吧。

2013年游戏巨头维尔福发现了一种方法,能通过低余晖显示技术来减少虚拟现实中的延迟和漏光。它公开了这种技术,Oculus以及其它厂家都将这种技术运用到了自己的显示屏中。

2014年,VR关键年

2014年,市场里出现了不少移动头显设备。维尔福推出了Steam Sight原型,也就是其现今产品的雏形。Facebook以20亿美元收购了Oculus,当时这家公司在Kickstarter上完成了众筹,所需发送的货物还没有全部到达支持者手中。

2014年,索尼公开了Project Morpheus,也就是如今的PSVR。这可以说是目前推广程度最高、人气最火的虚拟现实设备,而索尼也正在进一步开发相关的软件和游戏。

屏幕快照 2017-08-17 下午2.39.25

2014年,谷歌推出了Cardboard,用户可以通过智能手机来进行立体图像的DIY。这可以算是体验虚拟现实最廉价也是最简单的方式,你只需要一部能运行虚拟现实应用的智能手机即可。

2014年,FOVE推出了第一款眼部追踪头显。在Kickstarter上,它只用了四天内就完成了25万美元的众筹目标,最终筹资总额为40万美元。这家公司的头显旨在减少多余的头部运动,从而降低模拟器的处理负荷。

2015年2月,维尔福和HTC推出了Vive头显及其控制器,它采用的技术能在单个房间内进行运动追踪。这款设备也算是虚拟现实技术的领跑者之一。

2016年,越来越多的公司进入了虚拟现实领域,其中不少专注于研发精确的HRTF音效定位算法和立体声技术。如果想要获得最优的沉浸式体验,高像素的显示屏和精准逼真的音效同样重要,比如OSSIC就推出了OSSIC X耳机。

展望未来

除了HTC、Oculus和索尼,还有其他虚拟现实领域的先驱也在开发更多的沉浸式技术,以求创造更多精彩的虚拟现实内容。它们有些在打造虚拟现实社交平台,有些在开发虚拟现实游戏和视频,也有公司在幕后开发游戏和声音引擎,为开发人员提供工具,推动整个行业进步。

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