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面向全息甲板体验:与虚拟现实寻求生活般的互动

Arianne Hinds.

Arianne Hinds.
首席架构师,视频和标准策略研究与开发

2017年9月5日

到目前为止,我们大多数人都很清楚关于虚拟现实和增强现实的市场讨论。我们中的许多人,或多或少都曾戴上这种笨重的头戴式装备,不温不火地亲身体验了一番。而且,根据您的设置的复杂程度(以及它的成本),您的里程会有所不同。具有讽刺意味的是,一些研究表明,婴儿潮一代更有可能被虚拟现实“迷倒”,而千禧一代更有可能做出一种矛盾的“无聊”回应。这就引出了很多人心中酝酿的终极问题:虚拟现实会继续存在吗?

这是个好问题。

当然,在过去的半个世纪里,3D视觉的各种化身表明我们对某些东西并不满意。我们目前的观看状况还不够好,或者……我们今天消费视频的方式不太正确。

你想看什么?

让我们面对现实吧,我们今天看视频的方式并不是我们的眼睛用来记录视觉信息的方式,特别是在“现实世界”中。看向现实世界(顺便说一下,这不是你现在正在做的事情),你的眼睛捕捉到的信息远远多于场景中物体反射的颜色和光的强度。事实上,人类视觉系统(HVS)旨在拾取许多视觉线索,这些提示在当前一代显示技术和内容中都非常难以复制。

显示内容?是的。唉,这是一个由两部分组成的问题。但让我们先回到视觉线索的问题上。

你的大脑希望你看到的

想想看,对于我们这些有视觉天赋的人来说,HVS提供了我们每天吸收的大约90%的信息,因此,我们的大脑很好地适应各种物理定律和相应的光模式。更简单地说,我们认识到看起来不应该或者当我们看到的和我们感觉或做的不匹配的时候。这些感觉信号的不匹配正是视觉线索发挥作用的地方。

以下是一些最重要的线索:

  • 聚散度的距离当眼睛的肌肉移动到一个物理位置时,大脑感知到的距离,还是焦平面。当该焦平面距离我们的眼睛固定距离时,让我们说,就像在VR耳机中的屏幕一样,那么大脑实际上不希望你能够检测到距离的大变化。毕竟,你的眼睛肌肉在看着物理上附着在你的脸上,即屏幕。但是,当以某种方式产生视觉内容以便模拟深度的错觉(特别大的深度变化),大脑认识到它之间的距离信息之间存在不匹配,即它来自我们的眼睛与它的距离训练基于我们的眼睛在物理上专注的地方接收。结果?动作疾病和/或其他令人不快的人。
  • 运动视差:当作为观众的你在身体上移动时,比方说穿过博物馆的一个房间,那么离你较近的物体应该在你的视场(FOV)中移动得更快,而离你较远的物体则应该更快。同样地,位置较远的物体在视场中移动的速度也会较慢。
  • 水平和垂直视差:视场中的物体从不同的角度看时应该会出现不同的效果,无论是基于你的水平和垂直位置的视角变化。
  • 运动到光子延迟:。当你戴着VR头盔时,视觉内容不会立即改变以适应你头部的运动,这真的很不舒服。这种延迟称为“运动到光子”延迟。为了获得逼真的体验,移动到光子的延迟必须小于20ms,这意味着服务提供商,例如有线运营商,将需要设计能够确定地支持极低延迟的网络。毕竟,从您移动头部的时候起,需要发生很多事情,包括发送头部运动信号、识别与运动一致的内容、获取耳机尚未可用的内容,等等。
  • 支持遮挡,包括填充“孔”。当您移动或跨越视觉场景时,在其他对象前面或后面的对象应该互相阻挡,或者开始重新出现与您的动作一致。

难怪……

鉴于我们的大脑上所有这些巨大的需求都放在技术上,难怪目前的VR并不完全。但是,怎样才能做到这一点呢?这项技术还有多长的路要走?会有一个真正的全息甲板吗?如果“是”,什么时候?它会是我们一生中经历的事情吗?

Holodeck首次在Star Trek中正确出现:1987年的下一代。Holodeck是一个虚拟现实环境,它使用全息预测来使其可以与虚拟世界进行物理交互。

幸运的是,有很多积极的迹象表明,我们可能很快就能看到全息甲板了。当然,这不是一个承诺,但我们假设有证据表明,内容生产、分发和显示正在取得重大进展。你怎么说的?

捕获和显示灯田

光田是3D光量,而不是通常分布在传统相机和传统显示器上的普通2D光平面。当HVS捕获自然界的光(即不是来自2D显示器)时,它是通过捕获来自3D空间的光来实现的,即从我们视野中的物体反射的光量。这些光线包含了必要的信息来触发对我们的大脑来说非常重要的视觉线索,也就是说,允许我们以大脑自然的方式体验视觉信息。

因此,简而言之,不仅需要一种捕获光量的方法,而且还需要有一种方法来分配那个灯的光线,例如,电缆,网络,并且需要在网络的末尾显示,能够再现通过网络发送的数字信号的光量。一块蛋糕,对吗?

信不信由你

有证据表明所有方面都取得了重大进展。例如,在今年早些时候的F8会议上,Facebook,推出了它的轻场摄像机和相应的工作流程。Lytro公司在光场生态系统中也是一个关键角色,他们的基于生产的光场摄像机。

对于显示侧,有光场实验室Ostendo这两个项目的任务都是让家用光场显示器(即能够投射大量光线的显示器)观看变为现实。

在分销前沿,MPEG和JPEG都有项目,以使光场含量的压缩和分布成为可能。而且,顺便说一下,该内容的数字格式是什么?从MPEG 119看看这个消息TH.在都灵召开会议:

在其119TH.会议,MPEG发布了要求的要求,以制定标准,以定义适合于为创作和富有沉浸式体验的内容交换内容的场景表示介质容器。被称为混合自然/综合性场景(HNSS)数据容器,标准的目的是定义场景图数据表示和用于可以呈现的媒体的相关容器,以便在遵守自然流动的场景光,能量传播和物理运动操作。容器将支持各种类型的媒体,可以呈现在一起,包括从现实世界生成或捕获的计算机的体积介质。

这项最新的工作是由CableLabs, OTOY和Light Field Labs提交给MPEG的贡献推动的。金宝搏188BET

嗯...阅读众所周知的茶叶,也许我们毕竟不是那么远离那个霍洛塞克经验。

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