導讀：虛擬現(xiàn)實其實并不遙遠，科普雖然目前技術(shù)還不完善，聽起但已有的有點遠的有已技術(shù)成就在很大程度上為VR的未來奠定著結(jié)實的基礎(chǔ)。不想被時代拋棄？到底快來了解這些VR領(lǐng)域的技術(shù)吧。

　　虛擬現(xiàn)實 VR 就像是經(jīng)實技一場突如其來的革命，人人談論 VR 往往是黑科在談那些從現(xiàn)實一下進入虛擬狀態(tài)的場景與不知所措。歷史變革告訴我們，科普變革依賴于技術(shù)沉淀，聽起對于 VR 目前來看，有點遠的有已想要更真實的到底沉浸感，交互技術(shù)是經(jīng)實技需要克服的重要一環(huán)。
 
　　所以動作捕捉技術(shù)和 VR 產(chǎn)業(yè)有了結(jié)合，黑科這讓一個曾經(jīng)面對電子消費者甚遠的科普技術(shù)進入了行業(yè)視線。
 
　　人們需要在虛擬世界中對場景產(chǎn)生動作反饋，聽起甚至于直接與場景中的有點遠的有已一些事物產(chǎn)生交互。對于 VR 來說，可以通過我們頭盔中的傳感器捕捉到頭部動作，但我們需要精確的動作捕捉實現(xiàn)肢體捕捉這一更深層次的需求。
 
　　使用什么設備交互?
 
　　從目前的市場狀態(tài)來看，VR I/O 設備可以是各家 VR 游戲手柄、控制器，還可以是更直接的人手、數(shù)據(jù)傳感手套。
　　
 
　　對于 VR 控制器而言，HTC Vive 擁有自帶的控制器、Oculus Rift 擁有 Touch 控制器，而索尼的 PlayStation VR 依賴的是 PS Move 手柄。
　　
 
　　HTC Vive 控制器
 
　　這三種輸入方式都可以被稱為通過光學視覺的方式進行 VR 輸入，其他方面也有像 Leap Motion 這種建立解決方案的三方公司，他們則是通過計算機視覺進行動作捕捉，缺點是準確性差。
　　
 
　　▲Leap Motion Orion 演示
 
　　電影行業(yè)的光學捕捉
 
　　事實上，動作捕捉在電影方面已經(jīng)有很純熟的運用。
 
　　穿好帶有標定點的裝備服，在幕布背景下實現(xiàn)動作捕捉場景。對于任何一部你所能想到的好萊塢大片，這都是非常常見的一種電影動作捕捉的形式。
　　
 
　　比如實現(xiàn)《加勒比海島》、《納尼亞傳奇》那種異形生物的肢體動作、面部表情等;除去使用計算機建立這樣的角色，還需要通過圖像映射實現(xiàn)臉、嘴、眼、鼻子等更細節(jié)的動作捕捉。
　　
 
　　可以簡單將其理解為，這是一個將實際表演通過捕捉在進行計算，然后映射到三圍數(shù)字圖像的過程。
 
　　理論上，市面上對于動作捕捉技術(shù)的探討主要是兩個方面，光學捕捉和慣性捕捉。而以上的捕捉是通過標定點的光學捕捉，他們往往需要演員穿好帶有標定點的表演服，在任何需要配合的設備細節(jié)上也都需要配有標定點。
 
　　在越來越多的動作信息捕捉設備面前，甚至細微的面部動作也會無所遁形，但這樣的設備仍然有一定的缺陷，如光學捕捉需要控制好現(xiàn)場的光線，一整套的(越來越多的捕捉相機)捕捉設備也價值不菲。
 
　　慣性捕捉
 
　　HTC Vive 等這樣的 VR 產(chǎn)品就采用了光學捕捉的方式。然而越來越多的廠商(或是解決方案)開始打另一動作捕捉的主意——慣性捕捉。
 
　　“相較于光學動捕，慣性動捕有無場地限制、穿戴時間短、不怕遮擋等優(yōu)勢，精度在某種程度上也已經(jīng)不輸光學動捕。更重要的是，慣性動捕比光學動捕成本低很多，這為慣性動捕的普及提供了基礎(chǔ)條件。”諾亦騰 CTO 戴若犁曾這么說。
 
　　諾亦騰團隊正在研究慣性捕捉領(lǐng)域，有 Perception Neuron 等產(chǎn)品。
　　
 
　　G-Wearables 此前曾詳細介紹的慣性動作式捕捉原理(他們擁有 StepVR 產(chǎn)品)，捕捉處理方式與光學動作捕捉數(shù)據(jù)處理路徑大致相同：通過數(shù)據(jù)采集設備采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸設備到數(shù)據(jù)處理單元對數(shù)據(jù)進行計算加工。
 
　　在運動物體的重要節(jié)點佩戴集成加速度計，陀螺儀和磁力計等慣性傳感器設備，傳感器設備捕捉目標物體的運動數(shù)據(jù)，包括身體部位的姿態(tài)、方位等信息，再將這些數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸設備傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理設備中，經(jīng)過數(shù)據(jù)修正、處理后，最終建立起三維模型，并使得三維模型隨著運動物體真正、自然地運動起來。經(jīng)過處理后的動捕數(shù)據(jù)，可以應用在動畫制作，步態(tài)分析，生物力學，人機工程等領(lǐng)域。
 
　　在動作捕捉系統(tǒng)中，三個關(guān)鍵傳感器陀螺儀傳感器用于處理旋轉(zhuǎn)運動，加速計用來處理直線運動，磁力計用來處理方向。通俗易懂的講，陀螺儀知道 “我們是否轉(zhuǎn)了身”，加速計知道 “我們運動多長距離”，而磁力計則知道 “我們的運動方向” 的，在動作捕捉系統(tǒng)中三種傳感器充分利用各自的特長，來跟蹤目標物體的運動。
 
　　當然，慣性捕捉在準確性方面居于光學捕捉之下，但仍然有其存在的價值，面對更小的動作捕捉創(chuàng)作團隊，它能有一個不錯的售價，存在的場景寬容度更高。而大型光學捕捉則常見于電影行業(yè)，他們精確度更高，這同樣也是非常重要的指標。
 
　　目前還有很多團隊正在開發(fā)像 Manus VR 這種三方配件的動作捕捉方案，這也成為了時下的一個熱門。
 
　　Manus VR 給出的方案是做一對藍牙手套，這對手套安裝有數(shù)字傳感器，能夠即時感應佩帶者的動態(tài)手勢，并將相關(guān)信息直接導入 VR 環(huán)境之中，他們可以綁定在 HTC Vive 這種 VR 頭顯設備中。
 
　　甚至，目前還會有將慣性捕捉和光學捕捉結(jié)合的產(chǎn)品，比如諾亦騰此前發(fā)布了一套混合動作姿態(tài)捕捉支撐的、虛擬現(xiàn)實商用解決方案——Project Alice。“混合”是指將基于傳感器的慣性動作捕捉和光學動作捕捉結(jié)合了起來。

寫在最后，
 
　　VR絕對不只是一個放大手機屏幕的光學器材，也絕對不是一個播放全景視頻的眼鏡，這些技術(shù)才是VR真正的形態(tài)。未來VR還會走的更遠，在目前的追求和研發(fā)下相信總有一天VR能真正走到人們的生活中。

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