聚焦虛擬數(shù)字人技術(shù)，這三大商機(jī)要抓住！
關(guān)于虛擬數(shù)字人，企業(yè)可以從三個(gè)方面入局，分別是ToG（To Government，面向政府），即為數(shù)字政府和數(shù)字城市提供支持服務(wù)；ToB（To Business，面向企業(yè)），即為企業(yè)提供虛擬員工解決方案；ToC（To Cons
扎克伯格的終極目標(biāo)是，要將以上原型機(jī)的所有優(yōu)勢(shì)都集中到同一款的產(chǎn)品上，它既輕薄便利，又極富美感，可以滿足所有視覺(jué)要求，讓你的視覺(jué)系統(tǒng)認(rèn)為“足夠真實(shí)”。他為“夢(mèng)中情鏡”命名為“Mirror Lake（鏡湖）”。扎克伯格解釋說(shuō)：“這將是一個(gè)綜合的技術(shù)進(jìn)步，除了顯示技術(shù)自身外，對(duì)VR眼鏡的軟件、芯片、傳感器等硬件來(lái)說(shuō)需要做到無(wú)縫協(xié)同。”
能騙過(guò)大腦的“Mirror Lake” VR眼鏡，究竟長(zhǎng)什么樣？就讓小編來(lái)逐步揭秘。
扎克伯格和Meta現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家邁克爾·阿布拉什(Michael Abrash)在Meta定期舉辦的Inside the Lab活動(dòng)中，陸續(xù)向外界傳遞Meta AI最新的研發(fā)進(jìn)展。在此次公開(kāi)的視頻中，扎克伯格也強(qiáng)調(diào)，創(chuàng)造一款完美的VR眼鏡，一定要突破四個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。
1、清晰度/分辨率
想讓VR眼鏡所呈現(xiàn)的虛擬世界騙過(guò)大腦，首先要做的就是讓雙眼看到足夠清晰的畫(huà)面。頭戴式顯示（HMD)領(lǐng)域，衡量清晰度的是“顯示的角分辨率（angular resolution）”，單位是“ppd（points per degree）”，即為每弧度上，有多少個(gè)像素點(diǎn)。現(xiàn)在業(yè)界一般認(rèn)為60 ppd的顯示水平，可以認(rèn)為人眼無(wú)法識(shí)別；如果是動(dòng)態(tài)畫(huà)面，30 ppd左右的畫(huà)面，就可以讓人看不到像素顆粒，能達(dá)到視覺(jué)上的真實(shí)感。
2、根據(jù)景深自動(dòng)變焦
人的眼睛構(gòu)造非常精密，能夠根據(jù)注視點(diǎn)的遠(yuǎn)近，通過(guò)肌肉牽拉眼球，不斷形成合適的焦點(diǎn)——這個(gè)過(guò)程，就是視覺(jué)輻輳調(diào)節(jié)（VAC)。但是VR眼鏡與VAC卻有著水火不相容的矛盾，因?yàn)閂R眼鏡創(chuàng)造3D效果的原理，是通過(guò)左右屏顯示同一物體不同角度拍攝的畫(huà)面，利用雙眼看到的圖像偏移來(lái)呈現(xiàn)立體的感覺(jué)。但是屏幕發(fā)出的光線并沒(méi)有深度信息，眼睛的焦點(diǎn)就定在屏幕上，因而眼睛的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)與這種縱深感是不匹配的，從而產(chǎn)生視覺(jué)輻輳調(diào)節(jié)沖突（VAC現(xiàn)象），這種沖突是與人類日常生理規(guī)律是相違背的。我們戴上VR眼鏡后所感到的頭暈或疲勞，就是VAC現(xiàn)象所導(dǎo)致的。
3、圖像畸變
圖像畸變，在人的視覺(jué)上的直觀感受，就是圖像變得扭曲，越靠近邊緣，扭曲的幅度越大。VR眼鏡的顯示系統(tǒng)，通常是顯示屏通過(guò)弧形透鏡向人眼傳輸圖像，因?yàn)橛型哥R的存在，所以VR眼鏡的顯示系統(tǒng)會(huì)使得圖像發(fā)生畸變。
目前通行的解題思路是，把正常圖像通過(guò)畸變參數(shù)的計(jì)算，變成桶形畸變圖像，投放VR眼鏡的顯示上，再通過(guò)透鏡再呈現(xiàn)出正常圖像到人眼，實(shí)現(xiàn)"去畸變"。
4、HDR高動(dòng)態(tài)范圍圖像技術(shù)
HDR全稱是High-Dynamic Range，即高動(dòng)態(tài)范圍圖像技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)最早應(yīng)用于攝影，在拍照過(guò)程中開(kāi)啟HDR，能夠模擬人眼自動(dòng)適應(yīng)光線變化的生理反應(yīng)，對(duì)原始圖像進(jìn)行調(diào)整使圖像的色彩更加飽和、畫(huà)質(zhì)更為清晰 。HDR技術(shù)已經(jīng)應(yīng)廣泛應(yīng)用于家電、智能終端等產(chǎn)品中。
人眼在現(xiàn)實(shí)中可以體驗(yàn)到的亮度范圍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鏡頭及顯示器所呈現(xiàn)的亮度范圍，尤其是在動(dòng)態(tài)情況下實(shí)現(xiàn)HDR，才能讓人們?cè)谔摂M現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中感受到更逼真的真實(shí)感。
VR的四大技術(shù)難點(diǎn)，已被扎克伯格劃出了重點(diǎn)，那么Meta 元宇宙研發(fā)實(shí)驗(yàn)室 Meta Reality Labs在這幾年里所著力打造的，就是用技術(shù)手段騙過(guò)人眼、騙過(guò)大腦的VR頭戴式設(shè)備。
扎克伯格在視頻中如數(shù)家珍地展示了4款VR頭顯原型機(jī)，它們雖然看起來(lái)笨重、粗糙，甚至電線和散熱風(fēng)扇外露，但是它們卻很有可能是當(dāng)今地表最強(qiáng)的VR眼鏡天團(tuán)。
它們每一個(gè)都有代號(hào)分別為Butterscotch（奶油糖果）、Half Dome（半圓頂）、StarBurst（星爆）和Holocake（全息蛋糕）。就像現(xiàn)在流行的Kpop偶像團(tuán)體里每個(gè)成員都有一樣突出特長(zhǎng)，這4個(gè)原型機(jī)也各自有一技之長(zhǎng)。
Butterscotch，清晰度擔(dān)當(dāng)。前文說(shuō)到，人眼的HMD大概是60ppd，而B(niǎo)utterscotch的HMD達(dá)到了55ppd（當(dāng)前最清晰的Quest2的清晰度只能達(dá)到22ppd），可以讓視力為2.0的用戶清楚閱讀視力表上的最小字母——Meta可以自豪地說(shuō)，這款原型機(jī)的清晰度已接近視“網(wǎng)膜分辨率”的水準(zhǔn)。
Half Dome，變焦擔(dān)當(dāng)。Half Dome使用機(jī)械移動(dòng)的顯示器來(lái)改變顯示器和鏡頭之間的距離,從而改變圖像的焦深；同時(shí)，它的透鏡和可切換半波片堆疊在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的平滑變焦。Half Dome向每個(gè)透鏡層施加電壓會(huì)改變其焦距，因此每個(gè)獨(dú)特的開(kāi)和關(guān)組合都會(huì)產(chǎn)生不同的焦距。有 6 層、 64 種不同的可能焦距。
Starburst，亮度擔(dān)當(dāng)。Starburst所呈現(xiàn)的亮度，最高可以達(dá)到20000nit（單位面積內(nèi)可以發(fā)出的亮度）。對(duì)比而言，市面上的電子產(chǎn)品（電腦、手機(jī)、投影儀等），亮度大約為500~2000nit，日光燈表面亮度為8000nit，人眼能夠適應(yīng)的最大亮度為3000nit。但是亮度高意味著高對(duì)比度，對(duì)比度高的圖像，從明到暗的層次和細(xì)節(jié)會(huì)更加豐富；相對(duì)應(yīng)的，人眼能夠看到的色彩細(xì)節(jié)也會(huì)更精致。
提升畫(huà)質(zhì)需要提升對(duì)比度，而提升對(duì)比度的先決條件是提升亮度。有了20000nit的亮度加持，Starburst可以輕松還原高亮度光源的場(chǎng)景，比如萬(wàn)里無(wú)云的晴天、爆炸、火山噴發(fā)等等。
Holocake，輕便擔(dān)當(dāng)。Holocake主要通過(guò)“折疊光路”這一神技能，來(lái)解決光路長(zhǎng)度和透鏡寬度的難題。折疊光路，又稱短焦距光學(xué)系統(tǒng)，預(yù)計(jì)是未來(lái)VR光學(xué)方案的主要方向。因?yàn)殓R頭需要將來(lái)自顯示器的光聚焦到用戶眼中，而光線的聚焦必須留以足夠的距離，所以VR頭顯必須保持一定的厚度。
折疊光路則是將距離”折疊到其自身，使光線可以在更窄的空間內(nèi)穿越同樣的距離。這樣就可以使得整體VR設(shè)備變輕薄。可以將其理解為一張任意長(zhǎng)度的紙，當(dāng)我們對(duì)折紙張多次之后，紙張的長(zhǎng)度本身沒(méi)有發(fā)生任何改變，但由于被對(duì)折，所以長(zhǎng)度占用的空間變小了很多。
（扎克伯格戴上Holocake，止不住驕傲自豪地笑了起來(lái)）
Mirror Lake，C位擔(dān)當(dāng)。Meta的VR眼鏡天團(tuán)不止于以上四位，偏心的它早已把C位預(yù)留給了尚還未出世的Mirror Lake。不同于其他技術(shù)原型機(jī)“來(lái)福”“旺財(cái)”一般的隨意起名，Mirror Lake有著最富哲學(xué)美感、仙氣十足的名字，中文名也極為好聽(tīng)——鏡湖。中國(guó)明朝文人朱熹曾寫(xiě)下名句“半畝方塘一鑒開(kāi)，天光云影共徘徊”，所描繪的便是湖面如同鑲嵌在大地的鏡子一般投映著天空湛藍(lán)色彩的美好畫(huà)面。
Meta早先便公布說(shuō)，Mirror Lake將融入Meta在過(guò)去7年中所有的先進(jìn)視覺(jué)技術(shù)，還額外支持鏡片附件，并通過(guò)全息透鏡去實(shí)現(xiàn)“類似滑雪護(hù)目鏡的外形”。新的穿透技術(shù)和外部顯示器，可以向外界展示用戶的眼睛和臉。Mirror Lake 有望成為世界上第一個(gè)具有反向傳遞功能的完全集成的VR設(shè)備。
人類從外界所獲知到的信息，超過(guò)80%是來(lái)自于視覺(jué)，人類的視覺(jué)系統(tǒng)極為復(fù)雜，研究并模仿視覺(jué)系統(tǒng)，是一項(xiàng)非常艱難的工作；這也是為什么相當(dāng)多計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的科學(xué)家和研究機(jī)構(gòu)投身于視覺(jué)研究。
Meta為了更好地衡量視覺(jué)研究的進(jìn)步，提出“視覺(jué)圖靈測(cè)試”（Visual Turing Test）的新概念。“圖靈測(cè)試”由艾倫·麥席森·圖靈提出，意思是檢測(cè)機(jī)器思考能力的測(cè)試，“通過(guò)圖靈測(cè)試”代表了測(cè)試者受到機(jī)器的“欺騙”，并認(rèn)為它是真人。
“視覺(jué)圖靈測(cè)試”同理，即測(cè)試者否能夠區(qū)分VR顯示的環(huán)境和真實(shí)世界。截至目前，還沒(méi)有任何VR技術(shù)能夠通過(guò)“視覺(jué)圖靈測(cè)試”。也就是說(shuō)，讓VR在視覺(jué)上能夠“欺騙”人類視覺(jué)，讓人完全相信“通過(guò)VR看到的視覺(jué)是真實(shí)可信的”。
不過(guò)我們無(wú)需灰心，一定要相信技術(shù)的發(fā)展迭代速度。雖然視覺(jué)類產(chǎn)品暫時(shí)難以通過(guò)圖靈測(cè)試，但是聽(tīng)覺(jué)類產(chǎn)品早已實(shí)現(xiàn)了“沉浸感+真實(shí)感”的效果，我們可以從耳機(jī)、音響等音樂(lè)設(shè)備感受到高質(zhì)量的體驗(yàn)效果。相信視覺(jué)“沉浸感+真實(shí)感”來(lái)臨的日子也不遠(yuǎn)啦。
略顯諷刺的是，Meta公布這條扎克伯格親自上陣講解的視頻以來(lái)，Meta的股票不增反降，近一個(gè)月來(lái)，Meta的股價(jià)跌了25%，看來(lái)市場(chǎng)對(duì)于Meta的VR研發(fā)之路仍然充滿了懷疑和憂慮。不過(guò)，蘋(píng)果Apple每次的新品發(fā)布會(huì)后，有70%的情況也是股價(jià)下跌，隨后股票總將經(jīng)歷一輪猛漲。Meta此番公布VR研發(fā)進(jìn)展，會(huì)不會(huì)也出現(xiàn)一輪先跌后漲？我們拭目以待。
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