头号玩家vr离幻灭多远（我们的VR技术什么时候可以实现头号玩家里的玩法）

前段时间，由史蒂文·斯皮尔伯格执导的科幻动作电影《头号玩家》在中国内地与北美同步上映，无论是口碑还是票房，这部影片都是大丰收。

电影中，斯皮尔伯格用他认为未来的VR虚拟技术为我们创造了众多精彩画面，当中的装备引人注目。这让“热血沸腾”的观众有了新的好奇：现实的VR技术与电影中的有多大差距？

在原著小说中，作者恩斯特·克莱恩（Ernest Cline）对男主角韦德的使用设备有详尽的描述，很完美地解决了“视觉、触觉”这两部分，这里节选部分：

头盔名为 RLR-78000，拥有一块最先进的视网膜屏幕，能够将绿洲的世界直接投射到人眼的视网膜上。

椅子底下是一款全方位跑步机，可以让用户朝任意方向无限奔跑并保持在平台最中央，它还可以模拟上台阶和走斜坡的情况。

头部以下是体感衣，覆盖了用户脖子以下的全部身体，外部是一层精密感应器，可以感受并传输用户动作，辅助用户在绿洲里更好的行动；触觉手套来自日本，传感器同样完全覆盖了手掌，让人能感觉到现实世界中不存在的东西。

1、VR头显

《头号玩家》并没有花太多时间去解释2045年的VR头显究竟应该如何操作。但男主的头显，以及电影中其他角色所使用的头显，看上去就像一款时髦的滑雪护目镜。这款设备轻巧、无线，以及无需额外的硬件来带动，能够即时将用户传送到绿洲中的任何角落。

单论外表，目前最接近这款设备的是美国 Avegant 公司推出的虚拟现实设备 Glyph，售价约为 3100 元人民币。它同样借助的是视网膜投射技术，可以直接把影像投射到双眼上，但目前还无法做到百分百的沉浸体验；另外从功能性来说，它也并不是一个 VR 设备，而更像是一个看电影听音乐的产品。

目前高端VR头显，比如HTC Vive Pro和Oculus Rift仍然需要外部的PC来运行VR体验。HTC Vive 是目前硬件体验较好的 VR 平台，如今还可以靠无线模组、配套耳机来获得更好的整合体验，但价格自然也是不菲，HTC Vive 初代仍需要 4000 多元，最新的 Pro 版则需要近 6000 元。何况有一台 HTC Vive 还不够，我们还得提前搞定一台中高端 PC。

而平价的VR盒子，如Gear VR，则需要搭配手机。闲着没事享受一部 VR 小电影，感觉也不差。不过这些目前显然很难运行像“绿洲”这样的大型游戏。

PS：《消费者报道》曾对市面上热销的小米（玩具版）、UPG4代、SJG4代、暴风魔镜4代、小宅4代、千幻魔镜2代等6款入门级移动端VR眼镜对画面失真度、沉浸感受、眩晕感、佩带舒适性等多项内容进行主观体验。详细报告请查看消费者报道官方网站！

而无线一体机VR头显的趋势还是相当明显的。Pico、HTC已经在开卖VR一体机。

▲已经面市的HTC Vive Focus

Oculus即将在下个月Facebook的F8开发者大会上推出自己的Oculus Go移动一体机；谷歌和联想的Daydream一体机也会在下个月推出市场，Oculus还计划在明年推出高端的一体机Santa Cruz。

据悉，Santa Cruz将搭载inside-out追踪。这里简单科普一下：

Inside-out只需要佩戴头盔，无空间位置限制，可以随意走动，可以戴着出门，相当于“移动互联网”；而常见的ouside-in则需要固定位置，只能在一个N x N平米范围内活动，因为需要固定在角落的定位器捕捉你的位置，相当于“PC互联网”。

从这一点来看，Inside-out技术和《头号玩家》中的头显十分相似。电影中的设备更加先进，让人们可以在现实中的人行道上经历VR中的对战。这种对于周边环境的感应程度对现在的技术来说还是比较遥远的。

2、VR跑步机

考虑到 VR 设备仅仅解决了“视觉”这部分，还有一个问题需要解决，就是电影里的玩家都是可以在虚拟世界里自由走动的，但他们在现实世界里却是固定待在一个地方的，这要怎么实现呢？

电影里其实展示了解决方案，就是 VR 跑步机，影片一开头就有提到一个 VR 跑步机品牌——Virtual Omni

它的底座形态很接近电影中 IOI 公司批量提供的设备，在本月初我们还看到基于《头号玩家》中 Aech 房间的演示作品。

但准确来说，Virtuix Omni 并不是一个“跑步机”，玩家需要先穿上一双特殊的鞋然后在底座上是进行“太空漫步”，从而模拟虚拟世界的行走。这样的好处在于不用担心不同区域和方向的问题，之前套装价约为 4300 元人民币。

如下图，男主脚下也有一个跑步机，和 Omni 的产品不太一样，但实现的效果是一样的。

▲一个小BUG：这装置看起来只能前后跑，而男主在虚拟世界里可以向各个方向移动。

而男主的同款，现实中也有对应的产品——infinadeck VR跑步机。Infinadeck最大的优势也就是其主动式的设计，履带会跟随你脚步移动而对应移动，这与其它采用被动式的VR跑步机有着明显的不同，因为后者往往都是需要用脚部在跟踪器上摩擦、滑动。

而下面这个履带是可以横向移动的！

不过即便如此，这款跑步机同样存在一些弱点。例如，由于金属固定装置的存在，你可能无法正常在VR中随意下蹲，下蹲时需要小心周围栏杆，因为随时可能被碰到。甚至，当前Infinadeck系统还不能实现跑步和跳跃。

目前，Infinadeck已经开放了Beta测试版本硬件和软件，该公司CEO表示Infinadeck整套系统有望在明年正式发售。

3、触觉手套和服装

《头号玩家》中的VR用户都穿着特殊的手套来和虚拟的屏幕进行交互，同时能够“感知”到虚拟的物品。

国内类似的产品有诺亦腾推出的 Hi5，它结合了 Vive Tracker 定位器，加上惯性动捕来实现对用户所有手指动作的完整追踪，腕部还会提供一定的触觉反馈，目前诺亦腾Hi5 VR 手套商业版售价在999美元，而未来推出的消费级VR手套定价约在200至250美元之间。

而如果你想要更厉害的产品，HaptX 公司推出的 Gloves 手套在动作追踪的同时，可以提供更好的力反馈效果。它外观更类似于外骨骼机械，设备内部有上百个感应器单元，可以和 Vive 控制器联动。每当玩家在虚拟世界里触摸时，手套便会改变内部的空气压力来模拟相应的触觉。

可惜的是，这款产品必须由一个箱子那么大的完整PC来驱动。目前尚未投入量产，因此定价未知。不过按照开发者的说法，它在未来 2至3 年内才能降到普通人消费得起的水平，目前主要面向的是企业用户。

在虚拟世界里被打了，现实的身体如何感受到？我们先来看看网友脑洞清奇的回复。

▲不要问我为什么打码？

在影片里用的是力反馈背心，玩家们都穿着它，好体验在游戏里被打的感觉。目前此类 VR 产品现在也有，比如数娱科技与英特尔合作推出的INAVR 力反馈背心，能够根据VR、AR游戏和视频中不同的场景，比如枪击、拳击、爆炸等，模拟出不同强度和不同模式的震动反馈。

现在已经在中国区正式开售，售价为350美元（约合人民币2414元）。

如果你想要更好的力反馈效果，现实中也有：Tesla Suit 体感衣，从 CES 2018 的实物演示来看，它借助的是肌肉电脉冲技术，以生物电的形式来将感觉由神经系统传到大脑，除了人体触感，还可以模拟温度，所以号称比单纯的震动反馈要更为丰富细腻。

不过以它在 2016 年的众筹价格来看，一套衣服就需要约 15000 元人民币，短期内也只能是氪金玩家专属了。

4、大型VR社区

《头号玩家》中的大多数场景都设定在一款叫“绿洲”的游戏里，这是一个超大型的在线网络世界，人们可以在里面玩各种各样的游戏、一起玩耍、以及完成任务和挑战。游戏中所有的景物都是用三维模型来呈现的，游戏中景物的观感与真实世界几乎无异，登陆游戏的玩家在游戏中也有虚拟的三维立体形象。

这或许是电影中最不科幻的一部分了，因为我们早就有了《第二人生》这种模拟世界类的游戏。在VR中也出现了很多类似的产品，在最近，我们看到了许多类似的世界和体验，Facebook Space、微软AltspaceVR等。

▲Facebook space的画面

日前，根据该片改编的同名VR游戏《头号玩家：绿洲》测试版已正式上架steam商店，但暂未解锁下载。《头号玩家：绿洲》测试版此前已登录了HTC Vive平台，将由《Planet Gauntlet》、《Planet Doom – Battle for the OASIS 》、《Planet Doom – Rise of the Gunters 》三个游戏组成。

▲《头号玩家：绿洲》测试版游戏截图

5、表情捕捉

在电影中的一个场景，男主不得不启动特殊的情绪抑制软件来确保自己冷静，掩饰自己在现实生活中已经恐慌症发作的事实。

好消息是，在VR中没有人看得到你究竟是崩溃了还是极度兴奋。这是因为，现在的VR在捕捉情绪上是非常不完善的。《头号玩家》中使用了特殊的硬件来扫描人们的脸部，从而能够把真实的笑容、皱眉等表情还原到VR中。

表情追踪方面，早前南加州大学的研究人员和 Oculus 合作，研究出了一种可以跟踪虚拟现实设备佩戴者脸部表情的方式，并将佩戴者的面部表情转换成一个虚拟人物。

▲虽然有点丑，但效果还是不错的

另一种大家更为熟悉的表情追踪技术是苹果 iPhone X 的 True-Depth 前置摄像头，它的一个应用是 Animoji。如果要应用到 VR 里的话，可以用摄像头对准用户脸部。不过，由于用户戴着头盔，因此还要结合头盔内传感器生成的眼球追踪数据，一起生成用户整个面部表情。

▲Animoji

就目前而言，情绪捕捉是一个非常复杂的过程，通常需要特殊的标记点来实现。不过，现在国内的七鑫易维公司推出的 aGlass 眼球追踪模组可以装在头盔里，追踪到的眼动可以转化为虚拟形象的眼动。

但是这些技术真正和消费者级产品融合还需要数年的时间。

6、不足之处

上文提到过VR 头显的价格介于 599至799 美元（约合 4000 至 5400 人民币左右）。然而这还没完，你还得有一台带得动 VR 的电脑，最终加起来的价格可能超过 1600 美元（约 10800 人民币）。

而且在用户体验上距离《头号玩家》也有不小的差距。

首先是晕眩感，影片里虚拟世界的角色各种飙车，还有空中舞蹈，还飞来飞去，而真实世界里，玩家要么在跑步机上，要么就在街上玩，要么坐着玩，这种视觉运动和身体感知上的极大差异会造成严重的晕动症，没有强适应力的人，估计很快就晕到吐了。

然后是纱窗效应，因为VR眼镜（屏幕和内容）的分辨率不足，而且VR眼镜里有两块放大镜，人眼会直接看到显示屏的像素点，就好像隔着纱窗看东西一样。

这道理好比平时看一张白纸也觉得挺光滑的，但用放大镜看时，就会发现原来纸也是“坑坑洼洼”的。

多少分辨率才能消除“纱窗效应”？

因为我们每个人的视场角大多是水平210°，垂直 100°。

而如果不想看到像素颗粒感，你视场角中的每 1° 要看到 60 个像素，即水平和垂直两个方向为 60 × 60 个像素（低于 60 个像素我们的视网膜就能分辨出像素粒）。

所以水平的 210° 里有 210× 60 = 12600 个像素，垂直的 100° 里有 100 × 60 = 6000 个像素。结论就是，理论上，我们需要 12600 × 6000 的分辨率画面。

要摆脱这种效应，首先硬件要达到要求， AMD LiquidVR负责人表示2020 年的硬件水平有可能会达到要求，也就是说显示领域的配合还需要两到三年的时间。

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“绿洲”仅仅是生活中的一部分

如果要组一套《头号玩家》世界中的 VR 套装同款，那么现实中确实能找到相关的产品。但要获得想电影中那样的沉浸感，那么我们离这目标还很远。

而关于VR是否能代替现实的疑问，正如哈利迪在电影中所说的那样：“只有在现实中，我们才能吃一顿好饭。”

谢谢你看我的文章。

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