为什么在 Meta、微软的元宇宙 我们连一双腿都不能拥有?

 

当你戴着 Oculus Quest 2 头显,进入 Meta 的 VR 社交平台 Horizon Worlds 时,你需要创建一个虚拟形象代表自己。

可是它看起来怎么也不像你,它没有下半身,像霍格沃茨的幽灵一般漫游空中,最近飘荡进了超级碗的广告里。

隔壁的微软也是这样,在其元宇宙入口 Mesh for Teams 之中,你的虚拟形象同样失去双腿。

然后你将一个问题脱口而出:为什么没有腿?

把腿加上,有那么难?

Andrew Bosworth 是 Meta 的 Reality Labs 副总裁,在领导公司的 XR 部门时,他养成了通过 Instagram 进行即兴问答的习惯。在 2 月 10 日的问答中,他承认加腿是件难事。

如果想在 VR 中以逼真的方式呈现双腿,它首先需要知道腿在现实里的一举一动,然后推断腿在 VR 中应该做什么。

症结就在这里,虽然 Quest 2 能够进行头部和手部跟踪,并估计手臂和胸部的位置,但它不知道你的腿在哪里。

Quest 2 配备 4 颗广角灰度摄像头,顶部的两颗朝向上面和侧面,底部的两颗略微向下。如果我们向前看,这些摄像头通常可以看到手臂,如果我们坐着或向下看,摄像头能够看到身体的更多部分。

但它们的追踪范围始终有限。有时,腹部等「障碍物」可能会挡住摄像头的视线;有时,当我们倾斜或转动头部,那些向下的摄像头也无法看到腿。

Meta 还想将头显的外形尺寸做得更小,摄像头可能更难看到腿了。

在腿部放上额外的传感器呢?理论上可行,但目前几乎没有针对腿部的商用传感器和控制器。

HTC 销售几种主要面向企业用户的 Vive VR 头显,还配备了绑在四肢或物体(如网球拍)上的追踪器。不过,追踪器只能与连接到电脑的头显兼容,并需要一个基站。

说到基站,「无腿」的核心原因也就呼之欲出,即 Quest 2 的定位方式。VR 头显的定位技术可分为两类,一种是 outside-in,一种是 inside-out。

Outside-in 需要事先放置定位点设备,定位点设备会发射出激光、红外线、可见光等,覆盖定位点设备之间的空间,并建立三维位置信息,通过三角定位的方法确定佩戴者的位置和移动方向。

Quest 2 则属于 inside-out,它无需架设额外的定位装置,在 VR 头显上安装摄像头,让设备自己检测外部环境的变化,再用 SLAM 算法计算出摄像头的空间位置和移动方向。

简单来说,inside-out 定位无需基站,拓展了使用空间,更适合日常娱乐和移动场景;outside-in 可提供更精准、范围更大的追踪效果,全身动捕一般依靠 outside-in 的追踪设置实现。

既然目前做不到全身追踪,Meta 就将腰部以下「砍掉」了。

定位方式也关联了使用习惯,以及公司的战略方向——科技发展越方便越好,消费者不一定关心公司用了什么技术。起价 299 美元的 Quest 2 虽然精准度和延迟相对落后,但对普通用户来说足够友好。

在 VR 中经营社交,是许多 VR 制造商的目标。

Meta 当然希望进一步将 VR 推向大众消费市场。更逼真的身体表现,固然可能引起更多人对 VR 的兴趣,也可能使用户体验更加繁琐、成本更高,至少短期内是如此。

所谓「两害取其轻」,更低的使用门槛对普及 VR 意义重大。

值得一提的是,Unity 增强和虚拟现实副总裁 Timoni West 提出了一种解决方法——先采集大量关于走路方式的数据,再在 AI 的帮助下,根据头显检测到的头部运动预测腿部运动。

AI可能无法精准预测到具体用户的每一个动作,这会导致 AI 再现的动作不自然;「采集大量走路方式数据」这个前提也并不容易,当在未来某个时候,每个人家里都有一台全向跑步机捕捉腿部运动时,制作人体运动的数字模型可能就不再困难了。

简言之,如果不在身体或周围设置一系列传感器,就要求消费级一体式 VR 设备实现完美的腿部追踪,基本是不可能的,就像 HTC 美国公司总经理 O'Brien 所说:

大家追求的是一直全身心的沉浸式体验,能够用一个一体式头显再现身体的每一个动作。但是,我们目前还做不到。

你要跳舞吗?

2019 年 9 月,Meta 宣布在 Oculus Quest 上使用深度神经网络进行准确的手部跟踪。

戴着 Quest 2,我们可以挥动手部在菜单界面进行一些简单操作,也可以握着手柄在游戏里大杀四方。

在 Horizon Worlds,漂浮的「无腿怪」们可以闲逛、结识朋友、向僵尸开枪或创建自己的世界。

精确的手部追踪为什么重要?因为它将解锁一系列新体验——用手势在 VR 中暂停电影,在社交游戏中更自然地表达自己,与现实中一样挥手打招呼、猜拳、握手、抓取、击掌……

相比之下,如果你不需要跳舞等游戏用途的话,腿部跟踪似乎没有那么必要。就算不用腿部跟踪,软件也可以模拟行走、下蹲等动作,让你看起来「全须全尾」。

为了让步行在 VR 中更逼真,有研究人员推出脚部 VR 力回馈方案。举例来说,行走时的体感包括视觉场景变化、脚底踩在地面上的反馈,以及四肢移动的体感。因此,在理论上,通过刺激和模拟这些体感和视觉效果,也能模拟逼真的行走体验。

如果仅仅是看不惯,装个「假腿」足够了。Andrew Bosworth 就是这么想的:

我们可以为虚拟形象伪造腿,让人们看到彼此的完整形象,没有人会知道其中的区别。

当然,Andrew Bosworth 也承认,假腿没法代替真腿的体验。假腿只是能在闲逛、聊天等简单的 VR 社交体验里,让你漂浮的虚拟形象看起来更加自然。

但没有一双灵活的腿,总觉得少了什么。在更沉浸和真实的 VR 体验里,我们总是需要腿的,这方面的代表便是 VR 社交平台 VRChat。

VRChat 的一大特点是虚拟角色不受限制,二次元们熟知的 MMD 模型可以直接转换成 VRChat 的角色,卡比兽、海绵宝宝、初音未来扎堆出现。不仅如此,越来越多的 VR 舞者通过绑在身上的运动追踪器,在这里进行实时斗舞比赛。

为了在 VR 中完成全身舞蹈动作,韩国 VRChat 舞者 Makoto 用的追踪器特别齐全:带有无线附加组件的 HTC Vive 头显、手腕上的 Index 控制器以及腰部和脚部的 Vive Tracker。

VR 爱好者们愿意为全身追踪付出许多金钱和精力,意味着拥有「真腿」的门槛依然很高。

但更长远地看,社区就是围绕这些活动形成的,就连国际舞蹈协会(IDA)也在 VRChat 举办了一系列锦标赛式的舞蹈比赛,VR 真正远程连接了可能永远都不会见面的人们。

我们仍然期待,随着技术变得更好、更便宜,VR 能够提供更多意料之外的体验。

或许从「为什么没有腿」这个问题就可以看出,相比扎克伯格的元宇宙构想,现在的 VR 技术还有些距离,Horizon Worlds 也并不是一个完全充实的元宇宙。

话又说回来,或许不是所有人都喜欢有腿,不是每个人都想要做一个映射他们日常生活的虚拟形象。

至少,在未来人人皆可触及的 VR 世界,要让「漂浮的无腿怪」成为一个选择,而不是一种遗憾。

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为什么在 Meta、微软的元宇宙 我们连一双腿都不能拥有?

2022-02-23 16:46:14

 

当你戴着 Oculus Quest 2 头显,进入 Meta 的 VR 社交平台 Horizon Worlds 时,你需要创建一个虚拟形象代表自己。

可是它看起来怎么也不像你,它没有下半身,像霍格沃茨的幽灵一般漫游空中,最近飘荡进了超级碗的广告里。

隔壁的微软也是这样,在其元宇宙入口 Mesh for Teams 之中,你的虚拟形象同样失去双腿。

然后你将一个问题脱口而出:为什么没有腿?

把腿加上,有那么难?

Andrew Bosworth 是 Meta 的 Reality Labs 副总裁,在领导公司的 XR 部门时,他养成了通过 Instagram 进行即兴问答的习惯。在 2 月 10 日的问答中,他承认加腿是件难事。

如果想在 VR 中以逼真的方式呈现双腿,它首先需要知道腿在现实里的一举一动,然后推断腿在 VR 中应该做什么。

症结就在这里,虽然 Quest 2 能够进行头部和手部跟踪,并估计手臂和胸部的位置,但它不知道你的腿在哪里。

Quest 2 配备 4 颗广角灰度摄像头,顶部的两颗朝向上面和侧面,底部的两颗略微向下。如果我们向前看,这些摄像头通常可以看到手臂,如果我们坐着或向下看,摄像头能够看到身体的更多部分。

但它们的追踪范围始终有限。有时,腹部等「障碍物」可能会挡住摄像头的视线;有时,当我们倾斜或转动头部,那些向下的摄像头也无法看到腿。

Meta 还想将头显的外形尺寸做得更小,摄像头可能更难看到腿了。

在腿部放上额外的传感器呢?理论上可行,但目前几乎没有针对腿部的商用传感器和控制器。

HTC 销售几种主要面向企业用户的 Vive VR 头显,还配备了绑在四肢或物体(如网球拍)上的追踪器。不过,追踪器只能与连接到电脑的头显兼容,并需要一个基站。

说到基站,「无腿」的核心原因也就呼之欲出,即 Quest 2 的定位方式。VR 头显的定位技术可分为两类,一种是 outside-in,一种是 inside-out。

Outside-in 需要事先放置定位点设备,定位点设备会发射出激光、红外线、可见光等,覆盖定位点设备之间的空间,并建立三维位置信息,通过三角定位的方法确定佩戴者的位置和移动方向。

Quest 2 则属于 inside-out,它无需架设额外的定位装置,在 VR 头显上安装摄像头,让设备自己检测外部环境的变化,再用 SLAM 算法计算出摄像头的空间位置和移动方向。

简单来说,inside-out 定位无需基站,拓展了使用空间,更适合日常娱乐和移动场景;outside-in 可提供更精准、范围更大的追踪效果,全身动捕一般依靠 outside-in 的追踪设置实现。

既然目前做不到全身追踪,Meta 就将腰部以下「砍掉」了。

定位方式也关联了使用习惯,以及公司的战略方向——科技发展越方便越好,消费者不一定关心公司用了什么技术。起价 299 美元的 Quest 2 虽然精准度和延迟相对落后,但对普通用户来说足够友好。

在 VR 中经营社交,是许多 VR 制造商的目标。

Meta 当然希望进一步将 VR 推向大众消费市场。更逼真的身体表现,固然可能引起更多人对 VR 的兴趣,也可能使用户体验更加繁琐、成本更高,至少短期内是如此。

所谓「两害取其轻」,更低的使用门槛对普及 VR 意义重大。

值得一提的是,Unity 增强和虚拟现实副总裁 Timoni West 提出了一种解决方法——先采集大量关于走路方式的数据,再在 AI 的帮助下,根据头显检测到的头部运动预测腿部运动。

AI可能无法精准预测到具体用户的每一个动作,这会导致 AI 再现的动作不自然;「采集大量走路方式数据」这个前提也并不容易,当在未来某个时候,每个人家里都有一台全向跑步机捕捉腿部运动时,制作人体运动的数字模型可能就不再困难了。

简言之,如果不在身体或周围设置一系列传感器,就要求消费级一体式 VR 设备实现完美的腿部追踪,基本是不可能的,就像 HTC 美国公司总经理 O'Brien 所说:

大家追求的是一直全身心的沉浸式体验,能够用一个一体式头显再现身体的每一个动作。但是,我们目前还做不到。

你要跳舞吗?

2019 年 9 月,Meta 宣布在 Oculus Quest 上使用深度神经网络进行准确的手部跟踪。

戴着 Quest 2,我们可以挥动手部在菜单界面进行一些简单操作,也可以握着手柄在游戏里大杀四方。

在 Horizon Worlds,漂浮的「无腿怪」们可以闲逛、结识朋友、向僵尸开枪或创建自己的世界。

精确的手部追踪为什么重要?因为它将解锁一系列新体验——用手势在 VR 中暂停电影,在社交游戏中更自然地表达自己,与现实中一样挥手打招呼、猜拳、握手、抓取、击掌……

相比之下,如果你不需要跳舞等游戏用途的话,腿部跟踪似乎没有那么必要。就算不用腿部跟踪,软件也可以模拟行走、下蹲等动作,让你看起来「全须全尾」。

为了让步行在 VR 中更逼真,有研究人员推出脚部 VR 力回馈方案。举例来说,行走时的体感包括视觉场景变化、脚底踩在地面上的反馈,以及四肢移动的体感。因此,在理论上,通过刺激和模拟这些体感和视觉效果,也能模拟逼真的行走体验。

如果仅仅是看不惯,装个「假腿」足够了。Andrew Bosworth 就是这么想的:

我们可以为虚拟形象伪造腿,让人们看到彼此的完整形象,没有人会知道其中的区别。

当然,Andrew Bosworth 也承认,假腿没法代替真腿的体验。假腿只是能在闲逛、聊天等简单的 VR 社交体验里,让你漂浮的虚拟形象看起来更加自然。

但没有一双灵活的腿,总觉得少了什么。在更沉浸和真实的 VR 体验里,我们总是需要腿的,这方面的代表便是 VR 社交平台 VRChat。

VRChat 的一大特点是虚拟角色不受限制,二次元们熟知的 MMD 模型可以直接转换成 VRChat 的角色,卡比兽、海绵宝宝、初音未来扎堆出现。不仅如此,越来越多的 VR 舞者通过绑在身上的运动追踪器,在这里进行实时斗舞比赛。

为了在 VR 中完成全身舞蹈动作,韩国 VRChat 舞者 Makoto 用的追踪器特别齐全:带有无线附加组件的 HTC Vive 头显、手腕上的 Index 控制器以及腰部和脚部的 Vive Tracker。

VR 爱好者们愿意为全身追踪付出许多金钱和精力,意味着拥有「真腿」的门槛依然很高。

但更长远地看,社区就是围绕这些活动形成的,就连国际舞蹈协会(IDA)也在 VRChat 举办了一系列锦标赛式的舞蹈比赛,VR 真正远程连接了可能永远都不会见面的人们。

我们仍然期待,随着技术变得更好、更便宜,VR 能够提供更多意料之外的体验。

或许从「为什么没有腿」这个问题就可以看出,相比扎克伯格的元宇宙构想,现在的 VR 技术还有些距离,Horizon Worlds 也并不是一个完全充实的元宇宙。

话又说回来,或许不是所有人都喜欢有腿,不是每个人都想要做一个映射他们日常生活的虚拟形象。

至少,在未来人人皆可触及的 VR 世界,要让「漂浮的无腿怪」成为一个选择,而不是一种遗憾。