VR 未來(lái)：需要眼球追蹤、光場(chǎng)影像等技術(shù)進(jìn)步

    王銓彰，3Glasses首席科學(xué)家，自1997年起自主研發(fā)Yamaraja、Fly Game Engine等數(shù)款游戲引擎，并開(kāi)發(fā)華人第一款萬(wàn)人線上游戲服務(wù)器平臺(tái)，及十余款3D游戲代表作，深厚的技術(shù)功力，專(zhuān)精于圖形運(yùn)算技術(shù)，獨(dú)步全球以Real-time 3D Shader呈現(xiàn)擬真3D人臉技術(shù)，具備與NVidia、Autodesk等多個(gè)國(guó)際大廠深度合作經(jīng)驗(yàn)，一路見(jiàn)證了國(guó)內(nèi)AR/VR游戲發(fā)展，為業(yè)界重量級(jí)專(zhuān)業(yè)人士。

    王銓彰在“VR技術(shù)開(kāi)放日”講授VR技術(shù)

    王銓彰表示，VR技術(shù)從很久之前就開(kāi)始有了，如果做成為一個(gè)產(chǎn)業(yè)，VR 還是有很多挑戰(zhàn)存在。“VR 的概念是指利用 3D 技術(shù)重建虛擬互動(dòng)環(huán)境，并且是具沉浸式的環(huán)境，這樣才是虛擬現(xiàn)實(shí)。自 1960 年就有人提出了概念，主張 VR 要是利用視角差建立一個(gè)浮空影像，且聲音要立體、椅子會(huì)動(dòng)，并有電風(fēng)扇和香味的設(shè)計(jì)。接著陸續(xù)有人研究如何做出更便利的裝置，在 1980至1990年代，NASA 也有了實(shí)驗(yàn)性的頭盔、耳機(jī)、手套等，之后陸續(xù)發(fā)展出 VR Cave，透過(guò)半透明屏幕在四周呈現(xiàn)影像等�！�

這些技術(shù)的進(jìn)步讓VR再次發(fā)展起來(lái)

    之后，VR 相關(guān)技術(shù)停止了，直到近年才再次起步，是什么樣的原因讓世界改變?王銓彰提出，在停滯的這幾年間，陸續(xù)有了可以透過(guò)程式直接將影像呈現(xiàn)出來(lái)的GPU、可以算出擬真的材質(zhì)的Shader、小又具高解析度屏幕的智能手機(jī)、讓專(zhuān)業(yè)人員和學(xué)生都可以使用一樣工具的專(zhuān)業(yè)引擎、小型電池、跨領(lǐng)域技術(shù)整合等種種因素，讓 VR 技術(shù)再次發(fā)展。

    王銓彰在2016臺(tái)北游戲開(kāi)發(fā)者論壇(TGDF)

    VR 的挑戰(zhàn)：眩暈、延遲及解決思路

    在開(kāi)發(fā) VR軟體首先需要解決的問(wèn)題就是“暈�！�。王銓彰介紹：“眼睛是非常敏感的部位;當(dāng)頭往右轉(zhuǎn)的時(shí)候，腦部會(huì)接收訊號(hào)“頭往右轉(zhuǎn)”，告訴眼睛兩邊的肌肉要調(diào)整眼睛往反方向做合理的調(diào)整，讓你的眼睛看到的影像是穩(wěn)定的，這是“前庭眼反射”，如果沒(méi)有這樣的反應(yīng)，人就會(huì)容易跌倒。一旦眼睛跟大腦的節(jié)奏沒(méi)有跟上，身體就會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，像是透過(guò)噁心、嘔吐的方式提醒你，你的身體處正處在一個(gè)不正常的環(huán)境�！�

    至于如何解決這些，就跟游戲的設(shè)定有關(guān)系，而在這之前也要了解暈眩有兩種狀況：第一，當(dāng)人處在一個(gè)穩(wěn)定環(huán)境，但是畫(huà)面快速跑來(lái)跑去，就會(huì)有可能很不舒服，如射擊游戲;如果畫(huà)面與眼睛有距離，人可以很容易適應(yīng)，但當(dāng)畫(huà)面就在眼睛前時(shí)，就會(huì)需要很長(zhǎng)的適應(yīng)力時(shí)間;第二，眼睛看到的影像沒(méi)在動(dòng)，可是身體卻感到晃動(dòng)，類(lèi)似暈車(chē)、暈船的狀況。

    3Glasses首創(chuàng)LCD殘影消除技術(shù)

    余暈殘影會(huì)影響人的感受，OLED 屏幕可以減少這樣的情況，但是每個(gè)單位能放進(jìn)的 pixel 數(shù)較低，顏色也較不自然;而 TFT-LCD屏幕的顏色雖然較自然，但卻要特別去解決余暈殘影的問(wèn)題。而3Glasses開(kāi)發(fā)的 VR 裝置就是選用 TFT-LCD，以呈現(xiàn)較自然的顏色，并透過(guò) Backlight Blinking 的技術(shù)，借由模擬 OLED的主動(dòng)發(fā)光效果解決余暈殘影的問(wèn)題。

    3Glasses獨(dú)創(chuàng)的延遲消除技術(shù)

    VR面臨的第二個(gè)問(wèn)題是“延遲”，程序需要透過(guò)運(yùn)算將畫(huà)面呈現(xiàn)給使用者，要如何在最短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)就是需要去考量的。而3Glasses的解決方式是“預(yù)測(cè)演算”。而要讓影像在很近的屏幕上呈現(xiàn)給使用者，就需要借由光學(xué)系統(tǒng)，但同時(shí)也要考慮折射率，以整形變形的方式輔助讓畫(huà)面從桶形正常呈現(xiàn)。

    VR 的未來(lái)：需要眼球追蹤、光場(chǎng)影像等技術(shù)進(jìn)步

    王銓彰認(rèn)為，未來(lái)在裝置里頭會(huì)有眼球追蹤，可以追蹤眼睛的視線目標(biāo)。人的眼睛很特別，以中心視線左右的范圍，不同的角度能清楚辨識(shí)的東西也不同，例如說(shuō)中心視線 5 至 10 度的范圍內(nèi)可以容易識(shí)別字體;對(duì)眼睛的構(gòu)造來(lái)說(shuō)，在視線中心的影像都會(huì)比較清晰，旁邊會(huì)模煳。若有了眼球追蹤技術(shù)，就可以達(dá)成多解析度圖像，而不像現(xiàn)在只能統(tǒng)一解析度，根據(jù)國(guó)外的研究數(shù)據(jù)，可以增加 60% 的有效分辨率。

    虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔藍(lán)珀S1比同類(lèi)產(chǎn)品多出60%有效分辨率

    另外還有光場(chǎng)影像，透過(guò)這個(gè)技術(shù)可以抓到光的顏色、光照射進(jìn)來(lái)的角度、位置等。整體來(lái)說(shuō)，雖然目前VR技術(shù)還有很多挑戰(zhàn)，但可以持續(xù)發(fā)展。