這次要推薦給大家的是今年FacebookF8大會上，Oculus的首席科學(xué)家Michael Abrash關(guān)于VR的演講視頻。
比起WWDC和Google I/O，F(xiàn)8大會中引人注目的內(nèi)容不算多，但Michael Abrash的這個演講卻非常值得一看，它或許能夠告訴你為什么如今微軟、索尼、HTC……等大小廠商都迫不及待地進(jìn)入了VR領(lǐng)域。
Abrash 是計算機(jī)圖形界的泰斗，他的《Zen of Graphics Programming》曾影響了整整一代的程序員。18年 前，他與 John Carmack 合力完成了世界上第一個 3D 圖像引擎，將真正的 3D 世界帶到了計算機(jī)上。上個月月 底，Abrash 加入了 Oculus 成為首席科學(xué)家，與擔(dān)任 Oculus CTO 的 Carmack 再次雙劍合璧。
《VR：體驗另一個世界》
Michael用「黑客帝國」中Morpheus的名言來說明虛擬現(xiàn)實的核心——"What is real? How do you define 'real'? If you're talking about what you can feel, what you can smell, what you can taste and see, then 'real' is simply electrical signals interpreted by your brain."（“什么是真實？你如何定義‘真實’？如果真實指的是你所感覺到的、所聞到的、所嘗到的和所見到的，那么‘真實’就僅僅是被大腦所編譯的電信號。”）
如果用工程式的思維方式來思考「真實體驗」的實現(xiàn)，那么虛擬現(xiàn)實幾乎就是一件不可能的事情；但從「如何欺騙感受器」的角度入手，卻可以發(fā)現(xiàn)很多可探索的可能性。
我們所感知到的并不是世界的全貌，我們是通過感受世界的模型來理解世界，體驗的真實性在于感知——這種思路對于任何針對「體驗」的設(shè)計，都是有啟發(fā)性的。
如果還沒有聽過Michael Abrash的這場演講，推薦你觀看下面這個視頻，感受一下這位傳奇人物對「現(xiàn)實」的理解。
Michael Abrash（邁克爾·亞伯拉什），他是計算機(jī)圖形領(lǐng)域首屈一指的大師！ 他是著名的計算機(jī)圖形編程書籍《Graphics Programming Black Book》的作者，同時也是一位擁有高超編程技巧的開發(fā)者。Michale Abrash的職業(yè)經(jīng)歷非常豐富，他所效力過的公司包括微軟、Id Software、Intel等，參與過的項目涉及操作系統(tǒng)開發(fā)、游戲開發(fā)、人工智能項目、處理器設(shè)計項目等多個領(lǐng)域，同時他當(dāng)然也是一位杰出的軟件顧問和技術(shù)專欄作者。Michael Abrash于2011年加入Valve公司，從事游戲相關(guān)的研究項目。
傳奇的圖形程序員Michael Abrash宣布加盟虛擬現(xiàn)實頭盔公司Oculus擔(dān)任首席科學(xué)家，他再次與另一位傳奇游戲程序員卡馬克（John Carmack）合作，致力于將虛擬現(xiàn)實帶入生活。Facebook剛剛以20億美元收購Oculus，卡馬克是Oculus的首席技術(shù)官。
Abrash是《Zen of Graphics Programming》和《Zen of Code Optimization》的作者，1990年代在微軟參與了Windows NT 3.1的圖形技術(shù)開發(fā)，在 id Software開發(fā)了游戲Quake，Quake發(fā)布之后又回到了微軟，在Gabe Newell努力不懈的說服下于2011年加入了Valve。
Abrash認(rèn)為Facebook收購Oculus是好事，因為Facebook擁有解決虛擬現(xiàn)實難題的工程、資源和長期承諾。
虛擬現(xiàn)實所存在的 3 大難點
Abrash 是計算機(jī)圖形界的泰斗，他的《Zen of Graphics Programming》曾影響了整整一代的程序員。18年 前，他與 John Carmack 合力完成了世界上第一個 3D 圖像引擎，將真正的 3D 世界帶到了計算機(jī)上。上個月月 底，Abrash 加入了 Oculus 成為首席科學(xué)家，與擔(dān)任 Oculus CTO 的 Carmack 再次雙劍合璧。以下是 Abrash 在 2013年 游戲開發(fā)者大會（GCD）上的演講，主要介紹了實現(xiàn) VR 的一些難點。
為了方便讀者，先在這里給出一些名詞解釋。
VR：虛擬現(xiàn)實 RR：真實現(xiàn)實 VR 的虛像：VR 在現(xiàn)實世界中對應(yīng)的像，并不存在，具有觀察者主觀感受上 VR 中的像應(yīng)該存在與 RR 的位置，大小，和與觀察者所成角度等因素。
Abrash 在演講之初表達(dá)了對 VR 的樂觀，認(rèn)為 VR 會像當(dāng)年的 3D 圖像引擎一般給計算機(jī)界帶來一場革命，然后他提到了現(xiàn)在 VR 主要存在 3 個技術(shù)上的難點。
VR 的虛像必須固定在特定位置
VR 首先要解決的問題是，不論頭部怎樣移動，VR 給出的畫面都要讓用戶的大腦認(rèn)為相同的物體出現(xiàn)在了相同的地點。如果 VR 的虛像位置與大腦預(yù)計的物體應(yīng)該出現(xiàn)的位置稍有偏差，大腦便會告訴我們，“這不是現(xiàn)實”。
這說起來容易，實際上卻極為困難。首先是角度問題。由于顯示屏是平面的，當(dāng)用戶頭部轉(zhuǎn)動，那之前的物體則需要出現(xiàn)在屏幕上不同的位置。比如在下圖中，三角形代表某 VR 的虛像，當(dāng)用戶轉(zhuǎn)頭 20°后，它出現(xiàn)在了屏幕上不同的位置。
其次是景深的問題。在 VR 中，每個物體的虛像與觀察者的距離構(gòu)成了其景深，兩個一樣大小的物體在景深不同的情況下，如果觀察者的頭部轉(zhuǎn)動同一角度，在屏幕上的位移是不一樣的。也就是說每次頭部轉(zhuǎn)動，每個景深上（或者說每個像素點）的物體都要被以代入不同的角度值重新計算。
追蹤必須精確
要讓 VR 世界中的虛像都出現(xiàn)在相同的位置，首先需要保證設(shè)備對觀察者的追蹤是準(zhǔn)確的。也就是說設(shè)備要能準(zhǔn)確的追蹤頭部轉(zhuǎn)動的角度，或者發(fā)生的位移，才能通過算法改變屏幕上的圖像使 VR 中的虛像固定在相同位置。那需要多準(zhǔn)確？Abrash 認(rèn)為要達(dá)到 2 米外能辨別一毫米的移動這種級別的追蹤才叫 “足夠精準(zhǔn)”，然而這種級別的追蹤設(shè)備目前并不是消費者可以承受的。
延遲必須降到最低
事實上，VR 設(shè)備遇到的最麻煩的問題是延遲，Arash 通過一些空間—時間表來說明延遲所會帶來的問題。
在上圖中，x 軸是距離，y 軸是時間。我們可以看到，隨著時間增長，距離并沒有變化。這被用來表示 RR 中一個靜止的物體。
在上圖中，隨著時間的增長，物體作出了位移。這表示 RR 中一個移動的物體。明白？接下來我們要進(jìn)入 VR 的世界了。
這張圖表示 VR 中一個移動的物體。因為屏幕每刷新一次，物體才會產(chǎn)生位移，所以這張時間—空間圖出現(xiàn)了折線：VR 的虛像會在相同位置停留一段時間，在下一次刷新后產(chǎn)生位移。不過因為刷新的頻率很快，所以我們的大腦還是會認(rèn)為 VR 世界中的虛像產(chǎn)生的是連續(xù)位移。理解？那我們繼續(xù)。
這是 VR 中更細(xì)節(jié)的情況，每個像素實際上可以發(fā)出三原色的光，在這張圖的情況中，三種顏色維持的時間相同，所以最后觀察者眼中的場景是一個白色的物體產(chǎn)生位移。（如果背景不是白色）
前幾張圖中，我們都假設(shè)觀察者是靜止的?，F(xiàn)在我們讓觀察者的頭從左向右快速轉(zhuǎn)動，在以觀察者為靜止點轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系后，結(jié)果如上圖所示。我們發(fā)現(xiàn)一個像素上，單次刷新的三種顏色的光并不會被投射到觀察者視網(wǎng)膜上相同的位置。
通過上圖我們可以看到，這樣的結(jié)果是這個像素的左方會是藍(lán)和綠所合成的青色，右方則是紅和綠合成的黃色，只有中間是白色。
來源：鯨奇網(wǎng)
