盘点《头号玩家》里的 VR 技术，现在就能造个 Oasis 出来
来源：沉浸感丨公众号 作者： 刘芳平
由史蒂文·斯皮尔伯格导演的科幻电影《头号玩家》（Ready One Player）于 3 月 30 日在中国大陆上映。首个周末便收获广泛好评，登上豆瓣电影本周口碑榜第一名，截止 31 日晚积累了 7 万多个评价，评分高达 9.2 分，不出意外它将成为一部科幻经典。
许多人可能觉得作为一部故事发生在 2045 年的科幻电影，里面的科技应该先进得不得了，肯定不是现在能比的。但其实并非如此，不用等到 2045 年，电影里展示的大部分技术，现在就有了。
下面就让笔者一步步来解读，实现影片中的效果要用到哪些产品和技术。
一、VR 头盔
影片中主角用的 VR 头盔
这个不用多说，多数人一看到电影海报就会想到 VR 头盔。VR 头盔的作用是给玩家提供一个沉浸式的全息画面，让玩家沉浸在虚拟世界里。
现在市面上有着相当多的 VR 头盔可供选择，但要实现电影里面的效果，HTC Vive、PlayStation VR、Oculus Rift 只是基础的，更沉浸式的产品，就得用到小派 8K 或是 StarVR 的 5K VR 头盔，它们都拥有高达 200 度的视场角。
Vive 无线升级套件，采用英特尔 WiGig 技术
另外，视频里角色们用的都是无线的头盔，而上述产品默认都是有线的。这个时候就轮到 TPCast 或是 Vive 无线 VR 套件上场了。无线套件一端连接 VR 头盔，一端连接主机，可以将主机渲染的画面传送到头盔里显示。
另外，电影里还有许多人在街上用 VR 头盔，这种情况下，适合使用带 inside-out 追踪的 VR 一体机，比如 Vive Focus，或是英特尔的 Project Alloy VR 一体机。
二、空间定位及动作捕捉
光有 VR 头盔是不够的，电影里面玩家在现实世界的动作是实时在虚拟世界里同步的。实现这一点需要用到空间定位及动作捕捉技术。
从电影里面的效果来看，全身动捕是少不了的了，要做到这点现在也有一些技术方案可供选择。
或者，也可以选择提供影视动捕解决方案的诺亦腾，他们推出的 Project Alice VR 解决方案，使用光学空间定位系统，结合惯性动捕来进行追踪，只要给用户身上装上足够的追踪点，全身追踪是可以实现的。
另外值得一提的是，许多影视里的动画制作，就是通过真人戴上惯性动捕套装来实现的，上图为诺亦腾推出的一套方案。《玩家一号》里很有可能就用了这种技术。
三、VR 跑步机
有了头盔和动作捕捉，就能实现用户在虚拟世界里的一个全身 Avatar 了，不过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待在一个地方，这要怎么实现呢？
男主戴着头盔，脚下是跑步机
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。
上图中，男主脚下也有个跑步机，和 Omni 的产品不太一样，但实现的效果是一样的——玩家在现实世界的跑步机上原地踏步，在虚拟世界里则是前进的。PS. 上图男主的这款有个 Bug，它看起来是只能前后跑的，而他在虚拟世界里可以向各个方向移动。
影片里 IOI 公司的另一种 VR 跑步机
影片里还展示了另一种 VR 跑步机， 它和 Omni 及 KATVR 的产品类似，甚至后者还要更炫酷一些，见下图。这 类跑步机的实现方法是：在你的脚下放一口“锅”，鞋底再放个轮子，这样你不管怎么走，都会滑回“锅”里。
KAT Space VR 跑步机
四、眼球及表情追踪
国内的七鑫易维就是一家专门做眼球追踪技术的公司，他们推出的 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。
aGlass 眼球追踪模组
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。
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，可以摄像头对准用户的脸部，不过，由于用户戴着头盔，因此还要结合头盔内的传感器生成的眼球追踪数据，一起生成用户的整个面部表情。
Animoji
五、手势追踪、力反馈手套
手势追踪是动作捕捉的延伸，因为玩家在游戏里的主要操作都是用手来完成的，所以有必要对手部进行更细的追踪，铺以相应的反馈让你不用真握着抢，也能感觉到自己在虚拟世界里握着的抢。
影片里的力反馈动捕手套
诺亦腾推出的 Hi5 VR 手套
而如果你想要更厉害的产品，Dexta Robotics 推出的 Dexmo 在动作追踪的同时，可以提供更好的力反馈效果。
它通过把用户的手部模型 Map 到虚拟人物的手上，进行物体交互的碰撞检测和物理状态判断。计算出实际上应该生成的力的矢量方向和大小后，再把这些数据发送回 Dexmo，通过母版分别传递到 5 个力反馈模块上，进行力的模拟。
这里其实也可以看出影片里的 Bug，如果没有什么机械装置的控制或是实体物品的反馈，当玩家伸手去拿虚拟物品时，手是会穿过影像的，因为你实际上抓的是空气。相比之下，Dexmo 做的可谓更进一步。
六、力反馈背心
在虚拟世界里被打了，现实的身体如何感受到？答案是，要么真的有人打你一下，要么就得有一个装置来模拟。
这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。
此类 VR 产品现在也有，比如数娱科技推出的这款 INAVR 力反馈背心，见下图。
七、蛋椅
上图为影片中反派大 BOSS 的专属宝座，笔者刚看到时就觉得：咦，这不就是前些年大火的 VR 蛋椅么。而且是个高级版的。
VR 蛋椅可以配合游戏里的画面模拟出一些运动，让坐在上面玩 VR 的人感受更真实。不过蛋椅只是低阶的版本，还有这种更厉害的全感官体验舱，不仅可以模拟运动，还能模拟气味、触觉等，下图为日本游戏公司 Koei Tecmo 推出的 VR Sense 体验舱。
最后
有了以上这些装备，还得开发出一个画面足以以假乱真的 3D 虚拟世界，做几个彩蛋进去让用户找。再加上随时随地地超高速、低延迟的互联网接入，就可以开玩了。
但是话又说回来，除了上面这些，你还得有个铁胃才行！
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