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“塑料皇后”度过了她的百岁生日
虚拟与现实的融合之路
展览展示行业的探索与践行
虚拟与现实的融合之路丨2023-01-05
最先进的头戴设备、
最新的场景应用、
最前沿的VR新科技……
在2021世界VR产业博览会上,
各种“最”科技吸引众多参观者驻足,
参观者大呼“新鲜、好玩”。
2021世界VR产业博览会连续三年在南昌举办。面积已达30000平方米,包括华为、微软、科大讯飞、影创、故宫、百度、大朋、创维、Nreal、移动、联通、电信在内的约200家企业参展。展会设置影视、游戏、教育图书、电竞大赛等应用展区。历届观众人次超50万,其中专业观众累计达50000余人。
当今世界,新一轮科技革命和产业变革蓬勃发展。虚拟现实是新一轮科技革命的代表性技术,伴随5G商用加速到来,将成为驱动数字经济发展和产业转型升级的关键技术,深刻改变人类生产生活方式。大力发展虚拟现实,已是许多国家和地区的共同选择。
‘R’技术是什么?
生活在当下的互联网社群中,肯定经常能够看到听到VR、AR、MR、XR等这些‘R’字辈家族,那么他们之间到底有何区别呢?想要分辨清楚,首先得搞明白它们到底是什么。
VR、AR 和 MR 不是技术,而是概念。在智能眼镜、头盔、手机等等硬件上实现这些概念的手段,才是技术,也就是说这些硬件是实现 VR、AR、MR 的载体。
在这个数轴上,变量仍然是增加虚拟数字信息量的多少。最左端是我们所处的真实环境,就是我们裸眼所看到的未被修改的现实世界。向右随着数字虚拟信息的增加,我们就会处于一个完全的虚拟环境。真实与虚拟混合在一起的两个极端之间的区域称为混合现实(Mixed Reality)。
在真实环境和虚拟环境的区间内还是混合现实(MR),增强现实(AR)是作用在真实环境的,VR 是作用在虚拟环境中的。
这几种‘R’技术中,可以说 AR 民众基础最大,至于能干嘛?光 AR 应用就能让你大开眼界。
Augmented Reality AR | 增强现实
“将虚拟加入现实环境”,增强现实,字面解释就是,“现实”就在这里,但是它被增强了,被谁增强了?被虚拟信息。
近期刷屏的科幻喜剧爱情电影《失控玩家》中就有 AR 片段,影片把 AR 设定为在游戏里玩家通过带墨镜查看任务点、道具,游戏中的道具。戴上这副眼镜,玩家可以看到许多叠加在场景之上的图像和指示,而没有眼镜的 NPC 则完全看不到。来看看AR是如何应用的。
一、AR 游戏
虚实融合娱乐至死,催生了 AR 游戏畅快淋漓的极致体验,也促成了 AR 游戏火爆全球。从技术上来说,脱胎于增强现实技术的 AR 游戏,在多动态 Marker、HDR 反射、遮挡碰撞及 GPS 技术的加码下,最终突破了虚实界限。
任天堂与 Niantic 联合开发的《Pokémon Go》风靡各国,进一步加速了 AR 在游戏领域的发展,哈利波特等经典IP纷纷开始 AR 游戏化。
AR游戏《哈利波特:巫师联盟》
二、AR相机
游戏之外,镜头之下,同样有 AR 的天地,再看看这个案例,《后窗狸-森林精灵的苏醒》是由法国艺术家朱莉·斯蒂芬·陈(Julie Stephen Cheng)带来的 AR 之旅。
《后窗狸-森林精灵的苏醒》by 朱莉·斯蒂芬·陈
以森林精灵化狸在城市中醒来的故事为背景,探索在书店内或隐或现、大小不一的动物们。下载免费应用程序“后窗狸”,即可开启寻宝之旅。书店中的精灵将被逐一发现,瞬时变得活跃起来,并会惊讶地向体验者发起提问。
三、AR互动装置
韩国创作团队 d’strict 在成都打造了一个互动影像与 AR 增强现实结合的大型装置作品,包括两个内部 LED 显示屏,总面积 426 平方米,d’strict 团队给做了 9 个影像, 其中两部个是利用 AR 增强现实技术的互动式影片。
Virtual Reality VR | 虚拟现实
虚拟现实技术(英文名称:Virtual Reality,缩写为VR),是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术,其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展,各行各业对VR技术的需求日益旺盛。VR技术也取得了巨大进步,并逐步成为一个新的科学技术领域。
一、VR游戏
要体验 VR,需要佩戴头盔之类的设备,VR 设备代表是 Oculus 公司推出的 Rift 产品,这款产品也是很多游戏玩家的最爱。
可以说,现在 VR 已经算得上是一种风靡的技术了。此外,经过游戏行业多年的探索之后,已经可以将这种技术应用到更多实际领域中了。对 VR 技术及其发展,市场一片看好。
“Virtualizer” 是奥地利创意公司 Cyberith 公司推出的一款沉浸式游戏、运动的虚拟现实设备。这款设备具有全方位跑步机的功能,它不仅可以让用户现场走路和跑步,还可以让他们旋转、跳跃、蹲伏、下跪甚至坐下,并且这些动作与游戏中虚拟人物的动作完全配合。
二、VR电影
“当一个刽子手下班回到家中时,他会想些什么呢?”
作品灵感来源于美国划时代诗人卡尔· 桑德堡的同名诗歌《The Hangman at Home(家中的刽子手)》,带上CR眼镜,体验者将一同探索有关参与和感知的主题。整个体验与刽子手行刑毫不相关,而是探讨人的窥探与入侵所带来尴尬与冒犯,也是质问窥视者、同谋者与旁观者三者之间的联系
这下你应该能区分 VR、AR 了,一个简单方法区别 2R:说的直白一点,就是 VR 显示的画面全是假的,而 AR 显示的画面有一半是真的,一半是假。
Mixed Reality MR | 混合现实
合并现实和虚拟世界而产生的三维实时互动式可视化。VR 和 AR 各自还没有走到极致,然而已经有了融合迹象,这就是混合现实,即MR=VR*AR。混合现实(MR),也被称为 Hybrid Reality,是指真实和虚拟世界融合后产生的新的可视化环境,在该环境下真实实体和数据实体共存,同时能实时交互。也就是说将“图像”置入了现实空间,同时这些“图像”能在一定程度上与所我们熟悉的实物交互。MR 的关键特征就是合成物体和现实物体能够实时交互。
Extended Reality丨扩展现实
看了以上,你应该 3R 有了一定了解;那么扩展现实(XR - Extended Reality)则是 VR/AR/MR 三者的集合,同时也有人根据其“由计算机图形和可穿戴设备生成的所有真实和虚拟环境”的定义,将 XR 中的 ‘X’ 理解成一个变量。这意味着未来还可能有 IR(沉浸现实-Immersive Reality)、BR(迷惑现实-Baffle Reality)、CR(影像现实-Cinematic Reality)、DR(蒙蔽现实-Deceive Reality)等等 ‘R’ 字辈科技。
XR 到底是什么?众说纷纭。但为了方便继续讲述,我们在此先对 XR 做一个定义,XR(Extended Reality)即通过摄像机追踪与实时图像渲染技术,使显示介质(LED/投影屏幕)及显示介质外的虚拟场景实时跟踪摄像机视角,在摄像机镜头前与现实拍摄画面合成,从而营造出无限空间感的技术。
想要了解 XR 原理,我们需要先理解透视。因为 XR 技术贯通虚拟与现实的桥梁,正是建立在透视的基础之上。
那些把人物 P 在一个个旅游景点前的合成照片,有的能“以假乱真”,有的却能一眼看出“作假”。为什么?虚假的原因千奇百怪,真实的条件千篇一律。条件之一是它们必须具备正确的透视关系。透视学,在平面上再现空间感、立体感的方法及相关的科学。
这是在二维平面上,混淆虚拟与现实的做法。那么在三维空间中呢?如果要合成一段视频,我希望演员身处室内,然而在镜头下其身后却是一整片森林,除了利用绿幕,还有什么方法?
如果摄像机镜头固定且位置合适,甚至可以在演员身后直接挂一面巨幅的森林图案画布,只要演员和背景平面都在镜头下呈现出正确的透视关系,就能满足一些最初级的需求。与那些合成照片一样。
但镜头一旦移动,背景森林实为平面画布的事实便无论如何也无法遮掩。实际上,场景背景的真实感,正是在镜头移动的过程中得到塑造并增强的。在镜头推拉摇移的每一帧,如俯瞰时的大全景、跟拍时的中景:演员的身后都应当呈现出一个在这个位置、这个角度,满足真实透视关系的背景场景。
如果当摄像机旋转或改变角度时,演员身后的背景也能契合摄像机镜头同步完成角度的改变,就好了。这个技术就是 XR 技术。
XR 多用于展演,观众在镜头前看到的最终影像——无论镜头如何移动,演员始终身处在符合正确透视关系的空间前,在现实空间里叠加虚拟空间,让有限的空间实现无限延展,让虚拟画面与现实画面的完美结合。
VR(Virtual Reality,虚拟现实)、AR(Augmented Reality,增强现实)和MR(Mixed Reality,混合现实)都属于XR(Extended Reality,扩展现实)的范畴。进入XR世界,意味着人与屏幕之间的物理屏障消失。不同于我们所熟悉的真实世界与固有经验,一切身份、观念与立场都将面临重建。
由此,XR引申出了另一个新概念——
Metaverse丨元宇宙
“元宇宙”(Metaverse)即在互联网世界中建造一个与现实平行且具有持续性的虚拟世界。它源自1992年美国作家尼尔·史蒂芬森在小说《雪崩》中的设想:假以时日,人们可以生活在某个“超元域”世界,通过虚拟角色扮演和沉浸式体验拥有自己的“第二人生”。
电影《头号玩家》
元宇宙无疑是今年最火爆的互联网概念之一,它席卷资本市场,是腾讯反复提及的“全真互联网”背后的概念,扎克伯格将之评价为“整个科技行业的愿景”“移动互联网的继任者”,并希望“在接下来的五年,Facebook从一家社交媒体公司过渡为一家元宇宙公司”。
元宇宙(Metaverse),字面意思是“超越宇宙”,即平行的数字世界。在现实生活中进行的许多活动都可以扩展到元宇宙进行。现在,元宇宙正在成为人们可以社交、探索、玩游戏甚至赚钱的新场所。
元宇宙被认为是互联网的终极,是将芯片、新能源、5G、云计算、AI、VR、AR 这些独立技术的统一。虽然元宇宙在当下仍是概念大过实际,但人类对于未来世界的技术开发和美好畅想永远不会停止。
分清楚了虚拟现实的概念之后,再看看这些科技是怎么让展览演出焕然新生的。
‘R’技术在展演中的应用
AR打造会动的自然建筑
伦敦设计节每年都有一个地标性的作品,今年则是由日本建筑师藤本壮介与Tin Drum AR工作室合作打造的设计装置〈Architecture + Reality (A+R)〉。
当我们走进去年甫揭幕、重新翻修后的Raphael Court展厅,将开启一趟探索之旅。因为现场的自然或建筑都将根据观众在空间中移动的状态,产生缓慢的变化,并透过自然声音与原创音乐的情境融合,营造出一种独特的感官体验,并展示出一种极具生命力的设计感。
所有事物牵一发而动全身的互动关系,也正是藤本壮介所要传达的设计概念,同时也呼应着全球气候变迁的现况,以及自然在现代生活中所扮演的重要角色。
VR体验哈利波特魔法世界
哈利波特官方旗舰店位于纽约市中心的繁华地段,占地三层楼,设有15个不同主题的区域,里面很大程度还原了哈利波特中的一些经典场景,比如通向邓布利多办公室的魔法门 、凤凰福克斯、对角巷等等。有很多《哈利波特》和《神奇动物》系列周边供游客选择,还可以定制魔杖、学院袍、日记本等,购物体验十分丰富。
同时,游客可以预约VR沉浸式体验,包括 巫师飞行之旅(Wizards Take Flight)和 霍格沃兹之乱(Chaos at Hogwarts)。你会成为霍格沃兹的一员并穿戴上VR设备,乘着扫帚在天空中与食死徒进行战斗。亦或者探索神秘的霍格沃兹城堡。不管哪个项目,沉浸式的触觉和特效都能让你享受到一场身临其境的冒险。
MR技术举办会动的画展
由故宫博物院、观唐大有主办,中鼎天下、Rokid技术支持的故宫「石渠宝笈」绘画数字科技展运用了MR混合现实技术、全息多媒体技术等数字科技手段,对经典画作进行了创意诠释,将名家画作意境转变为美轮美奂的感映空间,呈现从虚到实,循序渐进的观展体验。
MR混合现实技术打破了时间和空间的概念,让我们得以进入古人所传递的精神世界,享受更多“美感”。MR技术、图片物体识别技术、AI引擎技术、3D场景展陈与互动技术、三维重建技术等,中鼎携手Rokid对数字科技的综合运用不止带来了新奇,更让普通人对名画的鉴赏更易接受,更为轻松,更有趣味,用全新的体验诉说着名画背后的故事。
XR新概念音乐节
在波兰总统选举中,艺术家们为了鼓励听众和整个社会参与投票,他们联合发起了一项崇高的倡议,组织波兰音乐界的精英,为投票率最高的城市提供表演,既Freekwencja 音乐节。这个特别的奖励最终花落华沙。它被主方法亲切地称为,世界上第一个完全采用 XR 技术实现的大型音乐盛会。
这不仅仅是华沙选民的奖励和荣誉,也是音乐爱好者的福利。艺术家们和 XR 一起, 创造了一个完全数字化的视听环境,为观众提供了一场不一样的音乐会。其中,艺术家的表演是提前录制好的,观众通过视频点播平台就可以轻松享受音乐,好像亲临演唱会现场一般。可以说XR 开启了一场具有“在场感”的音乐会。
元宇宙中的万圣庆典
“虚拟涩谷”作为东京都涩谷区正式认可的“数字双胞胎”,于 2020 年 5 月 19 日建成。
参与者可以以虚拟化身(头像)的视角行走在街头。在进入虚拟涩谷的那一刻,虚拟世界与现实世界重叠起来。
标志性的十字路口、街上的连锁药妆店、城市天际线上优衣库与 H&M 的硕大广告牌、建筑外立面上的闪烁灯箱……我们所熟悉的涩谷景观统统一起搬家进入了元宇宙虚拟世界之中。
今年虚拟涩谷同样会举行盛大的万圣节庆典,与动漫团队、艺术家、公司等一起开发各种虚拟活动,在漂浮着南瓜灯笼的虚拟涩谷里,参与者不仅可以玩解谜游戏、进入虚拟服装比赛、购买限量商品,还可以欣赏来自世界各地的喜剧演员和著名 DJ 的表演。