无论如何,我们如何衡量 VR 的真实感?
嗯...虚拟蒸火腿
VR游戏的早期尝试,例如命运多舛的任天堂Virtual Boy和从未发布的世嘉VR,都失败了,因为它们无法产生令人信服的心理效果,让玩家相信自己确实在游戏中。经过数十年的研究,这种被称为临场感的效果终于实现了。
临场感,也称为沉浸感,是当用户周围的虚拟世界显得如此真实以至于他们暂时忘记自己处于模拟中时所产生的一种心理状态。为了最大限度地提高存在感,该技术必须发展到足以模仿大脑自然获得的感觉数据。
眼见为实
视觉系统是 VR 开发的第一个组件,因为如果模拟环境看起来不真实,那么其他一切都变得毫无意义。直到最近几年,显示器和 GPU 才变得足够好,能够提供一定程度的真实感,让玩家忘记自己身处游戏之中。为了视觉呈现,显示器必须具有高像素密度,否则就会发生可怕的纱门效应。也就是说,当一个人可以辨认出自己脸部前面的像素网格时,就会减弱这种影响。它们还必须具有高刷新率、鲜艳的色彩并提供广阔的视野。 OLED 显示器的最新进展使这成为可能。然而,拥有出色的显示屏还不够。
为了使图像栩栩如生,需要强大的图形处理器。与显示器一样,直到最近几年,消费类显卡才变得足够强大,能够以实惠的价格实现这一目标。人们普遍认为,为了实现并保持临场感,图形必须至少以每秒 90 帧左右的速度显示。任何低于这个值的东西都会导致幻觉破灭和反胃。即使这些耳机进入市场,仍然存在视觉问题需要解决。
最大的挑战是复制光线如何从物体反射到眼睛中。有些公司正在研究称为光场显示器的新一代显示技术。这些承诺使图像看起来超逼真,因为光线被引导到用户的眼睛中,创造出与观看同一场景的真实版本时存在的相同光场。该技术仍处于起步阶段,但有望彻底改变显示器市场。
双耳音频
下一个感官挑战是创造与视觉世界的真实感相匹配的声音。高保真 3D 音频已用于其他非 VR 应用中。拥有环绕声的玩家都知道在游戏中听到身后声音的感觉,他们必须快速做出反应。可以调用一些音频技巧来通过耳机达到相同的效果。
通过操纵左右耳机通道播放相同声音的微小时间差异,以及微小的音量和频率差异,大脑可以被欺骗,认为它来自特定方向。右耳和左耳听到声音的方式的差异使人们能够确定距离、高度、开放程度以及声音来自哪里。技术正越来越接近精确复制完整音景的目标。
你现在能感觉到我吗?
目前感官难题的最后一块是触觉。不可否认,嗅觉和味觉对于日常生活很重要,但对于存在来说并不是那么必要,尽管在未来的某个时候这些感官也会被复制。能够让 VR 用户相信他们拿着一把剑,并且模拟重量、温度和纹理等每个细节,这是致力于触觉技术的公司的圣杯。粗糙的触觉系统已经存在多年了。游戏玩家熟悉在游戏中受到伤害时控制器发出的隆隆声。自这些早期尝试以来,触觉已经取得了长足的进步。手套和其他可穿戴组件终于开始上市,这些组件可以向身体的特定区域施加非常精确的力和振动,以匹配 VR 中发生的情况。可能还需要一段时间才能达到足够准确以完全愚弄大脑的程度,但这些新一代的触觉设备却异常真实。
人脑和为其提供数据的感觉器官构成了一个近乎无限复杂的系统。虽然当前的技术并不能完全创造出完全的存在和最大程度地消除怀疑,但它似乎很可能在不远的将来成为现实。