王銓彰,3Glasses首席科學家,自1997年起自主研發(fā)Yamaraja、Fly Game Engine等數(shù)款游戲引擎,并開發(fā)華人第一款萬人線上游戲服務器平臺,及十余款3D游戲代表作,深厚的技術功力,專精于圖形運算技術,獨步全球以Real-time 3D Shader呈現(xiàn)擬真3D人臉技術,具備與NVidia、Autodesk等多個國際大廠深度合作經(jīng)驗,一路見證了國內AR/VR游戲發(fā)展,為業(yè)界重量級專業(yè)人士。
王銓彰在“VR技術開放日”講授VR技術
王銓彰表示,VR技術從很久之前就開始有了,如果做成為一個產(chǎn)業(yè),VR 還是有很多挑戰(zhàn)存在!癡R 的概念是指利用 3D 技術重建虛擬互動環(huán)境,并且是具沉浸式的環(huán)境,這樣才是虛擬現(xiàn)實。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浮空影像,且聲音要立體、椅子會動,并有電風扇和香味的設計。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 也有了實驗性的頭盔、耳機、手套等,之后陸續(xù)發(fā)展出 VR Cave,透過半透明屏幕在四周呈現(xiàn)影像等!
這些技術的進步讓VR再次發(fā)展起來
之后,VR 相關技術停止了,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)有了可以透過程式直接將影像呈現(xiàn)出來的GPU、可以算出擬真的材質的Shader、小又具高解析度屏幕的智能手機、讓專業(yè)人員和學生都可以使用一樣工具的專業(yè)引擎、小型電池、跨領域技術整合等種種因素,讓 VR 技術再次發(fā)展。
王銓彰在2016臺北游戲開發(fā)者論壇(TGDF)
VR 的挑戰(zhàn):眩暈、延遲及解決思路
在開發(fā) VR軟體首先需要解決的問題就是“暈!。王銓彰介紹:“眼睛是非常敏感的部位;當頭往右轉的時候,腦部會接收訊號“頭往右轉”,告訴眼睛兩邊的肌肉要調整眼睛往反方向做合理的調整,讓你的眼睛看到的影像是穩(wěn)定的,這是“前庭眼反射”,如果沒有這樣的反應,人就會容易跌倒。一旦眼睛跟大腦的節(jié)奏沒有跟上,身體就會產(chǎn)生反應,像是透過噁心、嘔吐的方式提醒你,你的身體處正處在一個不正常的環(huán)境。”
至于如何解決這些,就跟游戲的設定有關系,而在這之前也要了解暈眩有兩種狀況:第一,當人處在一個穩(wěn)定環(huán)境,但是畫面快速跑來跑去,就會有可能很不舒服,如射擊游戲;如果畫面與眼睛有距離,人可以很容易適應,但當畫面就在眼睛前時,就會需要很長的適應力時間;第二,眼睛看到的影像沒在動,可是身體卻感到晃動,類似暈車、暈船的狀況。
3Glasses首創(chuàng)LCD殘影消除技術
余暈殘影會影響人的感受,OLED 屏幕可以減少這樣的情況,但是每個單位能放進的 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題。而3Glasses開發(fā)的 VR 裝置就是選用 TFT-LCD,以呈現(xiàn)較自然的顏色,并透過 Backlight Blinking 的技術,借由模擬 OLED的主動發(fā)光效果解決余暈殘影的問題。
3Glasses獨創(chuàng)的延遲消除技術
VR面臨的第二個問題是“延遲”,程序需要透過運算將畫面呈現(xiàn)給使用者,要如何在最短時間內呈現(xiàn)就是需要去考量的。而3Glasses的解決方式是“預測演算”。而要讓影像在很近的屏幕上呈現(xiàn)給使用者,就需要借由光學系統(tǒng),但同時也要考慮折射率,以整形變形的方式輔助讓畫面從桶形正常呈現(xiàn)。
VR 的未來:需要眼球追蹤、光場影像等技術進步
王銓彰認為,未來在裝置里頭會有眼球追蹤,可以追蹤眼睛的視線目標。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的東西也不同,例如說中心視線 5 至 10 度的范圍內可以容易識別字體;對眼睛的構造來說,在視線中心的影像都會比較清晰,旁邊會模煳。若有了眼球追蹤技術,就可以達成多解析度圖像,而不像現(xiàn)在只能統(tǒng)一解析度,根據(jù)國外的研究數(shù)據(jù),可以增加 60% 的有效分辨率。
虛擬現(xiàn)實頭盔藍珀S1比同類產(chǎn)品多出60%有效分辨率
另外還有光場影像,透過這個技術可以抓到光的顏色、光照射進來的角度、位置等。整體來說,雖然目前VR技術還有很多挑戰(zhàn),但可以持續(xù)發(fā)展。