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虚拟实境:Google I/O上展示的新技术与计划

        

   Google 在今年的 Google I/O 上,其实也针对 AR 与 VR 两个领域,提出各自的想像与技术突破。虽然这类虚拟实境技术离实际商业化仍有一段时间,不过由于想像潜力太大,因此有开发实力的厂商几乎都提出过自己的方案,不论是软件或硬件,例如 HTC Vive,以及这次的 Google Project Tango,以及基于 Android N 开发的 Daydream。

  一、Daydream 与 Android“VR 模式”

  Daydream 是 Google 预定在今年秋季上市的新 VR 平台,这个平台基本定义了各种 VR 硬件设备和软件开发的标准,小从感应器、显示器和处理器的规格,到 HTC Vive 之类的头戴式设备,手机,以及虚拟控制器都有规范。同时 Google 也宣布,除了将与三星等 8 家知名 OEM 厂商合作,在今年秋季推出符合 Daydream 标准的移动设备,同时也会在 Google Play 划出 VR 专区,标示合作的 App 或内容提供商。

  由于 Daydream 的规范包含手机标准,因此持有主流手机移动操作系统 Android 的 Google,自然也在这次 Android N 的改版中推出新的“VR 模式”(VR Mode),让 Android 设备拥有史上最好的 VR 支持能力,适合搭配 Cardboard 之类的头戴设备观看 VR 内容。

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▲ Google 针对 Daydream 推出的自家头戴设备与遥控器。(Source:Google I/O

  Google 表示,历来头戴式 VR 设备的问题,就是网络延迟,必须将头部转动到设备接收视觉变化之间的时间差,压缩到 20 毫秒以下,使用者才能真实地感受自己身处另一个情境,而这一点手机经常都做得很糟,因此这次 Android N 的“VR 模式”,便是特别设计来调整 CPU 与 GPU 性能,以发挥与一般 VR 设备相同的效果(这也是这次 Android N 要支持 Vulkan API 的原因之一)。

  此外,为了延迟时差,Google 也认为必须在移动设备上设计一枚独立的减震器,以避免当头部转动过快,设备来不及处理出画面的问题。同时 Google 也表示,手机屏幕的好坏,亦会直接影响到 VR 的成果。因此若是用户以不符合 Daydream 标准的 Android 手机开启 VR 模式,就会看到模糊的画面。总之各种原因,都让 Google 决定定义一个新的软硬件标准,来影响 OEM 厂商。值得一提的是,除了这些基本效能的改进,Google 也在 Android N 上提出一项新功能,可以让用户在使用 VR 设备时,自然地在虚拟世界中看到手机通知。

  目前,Google 已经确认,将与三星、HTC、中兴、华为、华硕、小米、LG 和 Alcatel 8 间厂商共同合作,推出符合 Daydream 规范的移动设备(目前为止唯一符合标准的手机,是 Google 自家的旗舰机 Nexus 6P),同时在支持的软件与内容提供者方面,则会有 Youtube,Street View,Google Play,Play Movie,Google Photos,Netflix,Hulu,HBO Now,EA,华尔街日报,CNN,MLB 与 NBA 等厂商。

  最后,Google 也不落人后,预告将推出自己的一系列头戴设备,以及一款类似 Apple TV 的遥控器。不过这些设备目前仍然没有太多细节,基本只有产品渲染图与功能展示动画,同时知道最快会在今年秋天上市。至于 Daydream 的开发者预览版,将会自即日起推出。

  二、Project Tango

  Project Tango 简单而言,是一项“让移动设备拥有空间感知能力”的计划,同时早从 2014 年就开始。符合 Project Tango 设备的产品(例如平板),能够透过特殊的 3D 镜头,让设备“看到”世界,并且搜集空间中的画面资料。这么一来,开发者便可以把这些资料拿来做成室内的虚拟 3D 地图,或是在画面里放入 AR 物件。

  一个实际的应用方式,是当用户拿着手机,把镜头对准一件博物馆文物时,手机屏幕就会在实景的文物上方呈现一个动态的虚拟对话框,让用户了解文物背景。或是当用户把镜头对准一个房间,就可以放置虚拟物件,实验家具摆设。或者当用户在商城行走,手机画面可以符现每一家实体商店的折扣标志,然后指引用户该去哪间店买东西。总之,Project Tango 可以让移动设备像是一个虚拟滤镜,透过镜头或屏幕,看到为实体环境设计的数码内容。

Google

▲ Project Tango 的区域辨识技术。(Source:Google I/O

  不过这个计划目前有两个问题。首先,当设备一旦晃到,就会让屏幕上的虚拟物件抖动或放大,在画面的边缘出现显示错误。此外,这种晃动的容错率非常小,几乎只有固定设备才能避免错误,然而一旦把设备固定,上述的所有应用情境就几乎派不上用场了。至于这种错误的原因,根本在于设备一旦晃动,系统就会重新计算虚拟物件在空间中的位置。但出于效能的问题,这种计算与重新定位的过程会直接显示在屏幕上,造成很蠢的晃动错误。

  因此今年 Google I/O 的重点,便是修正 Project Tango 的这种错误。Google 想到的办法,是发明一种“区域辨识”的技术,不再像以往的版本会不停重覆对环境“追焦”,而是能一次对整个空间辨识完毕。这么一来,由于系统已经对空间定位完毕,里面的虚拟物件就可以一次到位,不再需要每动一次,就重新定位。此外,这个区域辨识仅需一行程序码就能写入,因此对其他开发者来说,也很容易就能延伸运用。

  Google 在会中也做了一次展示,说明改版前后的效果。在旧版中,即使是微晃,虚拟出来的箱子也会闪动。如果直接大力地甩动设备,虚拟箱子更会直接消失在屏幕里,然而使用了新技术后,箱子便可以保持衡定,就像个正常的实体箱子。

  目前 Google 针对这个方案,仅能做出简单的 App,用来展示功能,例如让不同的使用者之间能共享同一个空间的虚拟资料,象征 Project Tango 有制作多人游戏的潜力。不过 Google 也表示,联想(Lenovo)将会在今年年底推出一台 Project Tango 的设备,不过用途自然将偏向产业面,而非消费面。

from: http://technews.cn/2016/05/19/googleio-on-vr-ar/

 

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