盤點《頭號玩家》裡的 VR 技術，現在就能造個 Oasis 出來

公眾號 作者： 劉芳平

由史蒂文·斯皮爾伯格導演的科幻電影《頭號玩家》（Ready One Player）於 3 月 30 日在中國大陸上映。首個週末便收穫廣泛好評，登上豆瓣電影本週口碑榜第一名，截止 31 日晚積累了 7 萬多個評價，評分高達 9。2 分，不出意外它將成為一部科幻經典。

許多人可能覺得作為一部故事發生在 2045 年的科幻電影，裡面的科技應該先進得不得了，肯定不是現在能比的。但其實並非如此，不用等到 2045 年，電影裡展示的大部分技術，現在就有了。

下面就讓筆者一步步來解讀，實現影片中的效果要用到哪些產品和技術。

一、VR 頭盔

影片中主角用的 VR 頭盔

這個不用多說，多數人一看到電影海報就會想到 VR 頭盔。VR 頭盔的作用是給玩家提供一個沉浸式的全息畫面，讓玩家沉浸在虛擬世界裡。

現在市面上有著相當多的 VR 頭盔可供選擇，但要實現電影裡面的效果，HTC Vive、PlayStation VR、Oculus Rift 只是基礎的，更沉浸式的產品，就得用到小派 8K 或是 StarVR 的 5K VR 頭盔，它們都擁有高達 200 度的視場角。

Vive 無線升級套件，採用英特爾 WiGig 技術

另外，影片裡角色們用的都是無線的頭盔，而上述產品預設都是有線的。這個時候就輪到 TPCast 或是 Vive 無線 VR 套件上場了。無線套件一端連線 VR 頭盔，一端連線主機，可以將主機渲染的畫面傳送到頭盔裡顯示。

另外，電影裡還有許多人在街上用 VR 頭盔，這種情況下，適合使用帶 inside-out 追蹤的 VR 一體機，比如 Vive Focus，或是英特爾的 Project Alloy VR 一體機。

二、空間定位及動作捕捉

光有 VR 頭盔是不夠的，電影裡面玩家在現實世界的動作是實時在虛擬世界裡同步的。實現這一點需要用到空間定位及動作捕捉技術。

從電影裡面的效果來看，全身動捕是少不了的了，要做到這點現在也有一些技術方案可供選擇。

或者，也可以選擇提供影視動捕解決方案的諾亦騰，他們推出的 Project Alice VR 解決方案，使用光學空間定位系統，結合慣性動捕來進行追蹤，只要給使用者身上裝上足夠的追蹤點，全身追蹤是可以實現的。

另外值得一提的是，許多影視裡的動畫製作，就是透過真人戴上慣性動捕套裝來實現的，上圖為諾亦騰推出的一套方案。《玩家一號》裡很有可能就用了這種技術。

三、VR 跑步機

有了頭盔和動作捕捉，就能實現使用者在虛擬世界裡的一個全身 Avatar 了，不過還有一個問題需要解決，就是電影裡的玩家都是可以在虛擬世界裡自由走動的，但他們在現實世界裡卻是待在一個地方，這要怎麼實現呢？

男主戴著頭盔，腳下是跑步機

電影裡其實展示瞭解決方案，就是 VR 跑步機，影片一開頭就有提到一個 VR 跑步機品牌——Virtual Omni。

上圖中，男主腳下也有個跑步機，和 Omni 的產品不太一樣，但實現的效果是一樣的——玩家在現實世界的跑步機上原地踏步，在虛擬世界裡則是前進的。PS。 上圖男主的這款有個 Bug，它看起來是隻能前後跑的，而他在虛擬世界裡可以向各個方向移動。

影片裡 IOI 公司的另一種 VR 跑步機

影片裡還展示了另一種 VR 跑步機， 它和 Omni 及 KATVR 的產品類似，甚至後者還要更炫酷一些，見下圖。這 類跑步機的實現方法是：在你的腳下放一口“鍋”，鞋底再放個輪子，這樣你不管怎麼走，都會滑回“鍋”裡。

KAT Space VR 跑步機

四、眼球及表情追蹤

國內的七鑫易維就是一家專門做眼球追蹤技術的公司，他們推出的 aGlass 眼球追蹤模組可以裝在頭盔裡，追蹤到的眼動可以轉化為虛擬形象的眼動。

aGlass 眼球追蹤模組

表情追蹤方面，早前南加州大學的研究人員和 Oculus 合作，研究出了一種可以跟蹤虛擬現實裝置佩戴者臉部表情的方式，並將佩戴者的面部表情轉換成一個虛擬人物。

另一種大家更為熟悉的表情追蹤技術是蘋果 iPhone X 的 True-Depth 前置攝像頭，它的一個應用是 Animoji。如果要應用到 VR 裡的話，可以攝像頭對準使用者的臉部，不過，由於使用者戴著頭盔，因此還要結合頭盔內的感測器生成的眼球追蹤資料，一起生成使用者的整個面部表情。

Animoji

五、手勢追蹤、力反饋手套

手勢追蹤是動作捕捉的延伸，因為玩家在遊戲裡的主要操作都是用手來完成的，所以有必要對手部進行更細的追蹤，鋪以相應的反饋讓你不用真握著搶，也能感覺到自己在虛擬世界裡握著的搶。

影片裡的力反饋動捕手套

諾亦騰推出的 Hi5 VR 手套

而如果你想要更厲害的產品，Dexta Robotics 推出的 Dexmo 在動作追蹤的同時，可以提供更好的力反饋效果。

它透過把使用者的手部模型 Map 到虛擬人物的手上，進行物體互動的碰撞檢測和物理狀態判斷。計算出實際上應該生成的力的向量方向和大小後，再把這些資料傳送回 Dexmo，透過母版分別傳遞到 5 個力反饋模組上，進行力的模擬。

這裡其實也可以看出影片裡的 Bug，如果沒有什麼機械裝置的控制或是實體物品的反饋，當玩家伸手去拿虛擬物品時，手是會穿過影像的，因為你實際上抓的是空氣。相比之下，Dexmo 做的可謂更進一步。

六、力反饋背心

在虛擬世界裡被打了，現實的身體如何感受到？答案是，要麼真的有人打你一下，要麼就得有一個裝置來模擬。

這在影片裡用的是力反饋背心，玩家們都穿著它，好體驗在遊戲裡被打的感覺。

此類 VR 產品現在也有，比如數娛科技推出的這款 INAVR 力反饋背心，見下圖。

七、蛋椅

上圖為影片中反派大 BOSS 的專屬寶座，筆者剛看到時就覺得：咦，這不就是前些年大火的 VR 蛋椅麼。而且是個高階版的。

VR 蛋椅可以配合遊戲裡的畫面模擬出一些運動，讓坐在上面玩 VR 的人感受更真實。不過蛋椅只是低階的版本，還有這種更厲害的全感官體驗艙，不僅可以模擬運動，還能模擬氣味、觸覺等，下圖為日本遊戲公司 Koei Tecmo 推出的 VR Sense 體驗艙。

最後

有了以上這些裝備，還得開發出一個畫面足以以假亂真的 3D 虛擬世界，做幾個彩蛋進去讓使用者找。再加上隨時隨地地超高速、低延遲的網際網路接入，就可以開玩了。

但是話又說回來，除了上面這些，你還得有個鐵胃才行！