虚拟现实为什么这么难实现？

Michael Abrash，被业界称为传奇图形程序员，曾经开发过著名划时代游戏“雷神之锤”的引擎。前不久，Michael Abrash宣布加盟虚拟现实头盔公司Oculus担任首席科学家

Michael Abrash，被业界称为传奇图形程序员，曾经开发过著名划时代游戏“雷神之锤”的引擎。前不久，Michael Abrash宣布加盟虚拟现实头盔公司Oculus担任首席科学家。与曾经共同开发雷神之锤、现在Oculus担任首席技术官的John Carmack相聚。Oculus不久前刚被Facebook花费20亿美元收购，这让很多人开始看好虚拟现实设备。不过，Michael Abrash则在一次活动中发表了25分钟的演讲，告诉大家虚拟现实没有想得那么简单。

首先，我们应当明确虚拟现实（VR）、现实增强（AR）的区别，前者是完全营造一套虚拟的世界和系统，在这个系统中提供服务，例如模拟真实世界，或者是体验真实世界中无法体验的感受。比如Oculus Rift就是这样的产品。而AR则是利用现有的世界，将系统结合上去，可以直观的反应真实世界的信息，或者是由系统自行判断动作等。现实增强浏览器Wikitude、Google Glass都是这个范畴内的。两者在实现技术和运行方式上都有较大的差别，不能混为一谈。

Michael Abrash重申了VR的意义，他认为，只有完全真实的模拟出一个世界，才能称之为虚拟现实，而这个被模拟出来的世界要能带来与真实世界一样的感受（这种感受指的是人身体上的感受）。这也是Michael Abrash做这个演讲题目的初衷：别再认为带一个面具或者眼罩，里面画面可以动，就算是虚拟现实了。

Michael Abrash将虚拟现实的难点分为了三个部分：追踪、延迟、内容创造。

追踪，指的是对用户动作和视线的捕捉。由于在现实世界里面，“场景”是相对静止的，在人活动的过程中，通过头部的运动，眼部的运动，身体的移动和抖动等等动作，使得眼前的“场景”形成了一个动画。而在虚拟现实的设备中，画面要根据人的这些动作做出相应的调整才可以，而这些动作看似使用陀螺仪或者6轴定位就可以解决，但是多种动作组合起来就不是那么简单了。

举个例子，当人的头部转动时，视线集中在一个物体上和视线跟所头部转动，眼前所得到的画面你是完全不一样的，不仅如此，同样在画面中的物体，它的虚实情况也是有所区别的。这就需要虚拟现实设备追踪头部转动的同时追踪眼部动作，再加上身体的平移，配合头部转动甚至是高速的转身、转头。这些动作在FPS游戏（第一人称射击游戏）中都是常有发生的事情，而FPS游戏正好是虚拟现实技术在游戏中应用最为合适的场景，这些问题不解决好，不能算是真正的虚拟现实。

延迟，是显示设备都会面临的问题。手机如果出现延迟，会影响用户的体验，但是虚拟现实设备如果延迟的话将会对用户的身体造成影响。与现实中“肉眼看到图像→大脑接收指令”的机制不一样，虚拟现实要实现“捕捉动作→交由主机处理改变动作→由显示屏现实出来→肉眼看到图像→大脑接收指令”这一整套系统。

所以，如果在运算和输出环节一旦延迟，就会让用户的动作与眼前图像和大脑接收到的信息产生不一致，而大脑会根据这样的情况做出相应的反应，通常会让人产生不适感。比如，当你处在一个虚拟现实的环境中，如果画面在模拟你的移动，而你并没有运动，那么大脑会得到错误的指示信号，并且调整人体的平衡性等，很大一部分人会感动恶心，晕车也是同样的原理。

就算很好的解决了追踪和延迟的问题，虚拟现实场景中呈现的内容更加是一个关键的问题。它听上去没有那么复杂——现在的电子游戏很多场景都做得可以乱真。但是问题在于，虚拟现实所给用户的感受是真的处在场景之中，而再真实的电视游戏，大脑也会判断出实际并非身处那个环境。所以通常人们在电影院感受的3D效果会比在家中感受真实——因为你的注意力不被黑暗的四周所分散，更加的集中。这一切都是人类大脑带来的指令，化作产品层面则包含了色彩、响应速度、内容设置甚至到像素级别的画面抖动，包含了太多的技术问题，都是要一点一点去处理解决的。

Michael Abrash表示，虚拟现实才刚刚开始，Oculus Rift很不错，但仍然有很多的问题。他的工作就是致力于解决这些问题，更好的实现虚拟现实能达到的水准。而在什么样的场景去使用虚拟现实也是他们在不断探索的事情，毕竟Oculus Rift的目的不是让用户一直戴着它沉溺在虚拟的世界中。作为世界最顶尖的计算机图形学大师，尚且认为虚拟现实实现起来有很多很多的困难，其他人，是否应该稍微清楚的认识到其中的困难呢？

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