內容簡介
這是一部從
科普和商業雙重視角闡述VR的著作。作者團隊成員均是來自國內和矽谷的VR技術極客,他們用全球化的視野,從現實、科幻、技術、產品、商業、生態等多個重要維度全方位講解了
VR。
現實維度:主要介紹了VR的概念和發展中的重要里程碑,VR與AR、AI的區別和融合,以及國內外科技巨頭在VR領域的產業布局。
科幻維度:主要從科幻電影和遊戲兩條主線講解了VR的套用,充分展現了VR在現實套用中的美好未來,以及幻想世界中的人類命運。
技術維度:用非常通俗易懂的方式和語言詳細講解了支持VR的主要技術,如立體顯示技術、多感知自然互動技術、3D建模、3D全息投影、腦機接口等,它們是VR的根基。
產品維度:從發展、功能、技術、商業、行業地位等多個角度對全球頂尖VR企業的主打VR產品做了詳細的介紹,如Oculus Rift、HTC VIVE、Sony PlayStation VR、Samsung Gear VR、Magic Leap、Microsoft HoloLens、Leap Motion、Virtuix Omni等,幾乎囊括全部主流產品。
商業維度:首先從布局、產品、技術等多個角度介紹了Facebook、Samsung、
HTC、Sony、Microsoft、Google、Magic Leap、BAT、樂視等全球頂尖的VR企業;其次講解了VR在軍事、航天、醫療、教育、社交、購物、旅遊、遊戲等十數個領域的套用和廣闊前景;最後分析了國內VR領域的投資機會與空間。
生態維度:分不同的主線將企業、產品、行業套用、創業團隊、投資人等多個VR生態中的關鍵要素清晰地呈現了出來。
圖書目錄
序
前言 緣起--虛擬現實的涅槃重生
第1章 現實篇:虛擬現實的革命浪潮001
1.1 虛擬現實發展簡史002
什麼是虛擬現實002
虛擬現實的8個重要里程碑002
1.2 虛擬現實與增強現實009
虛擬現實:人機互動的革命009
虛擬現實vs增強現實010
趨勢:虛擬現實與增強現實融合015
1.3 虛擬現實與人工智慧018
1.4 虛擬現實時代即將來臨022
巨頭來了:谷歌、微軟、蘋果、Facebook,齊步走022
今非昔比:技術日趨成熟,平台雛形已經成形024
國內的虛擬現實產業布局028
第2章 科幻篇:讓我們共同仰望星空031
2.1 星空的旋律:人類科幻之旅031
科幻發展簡史032
科幻引導人類創新035
2.2 科幻中的虛擬現實035
《星球大戰》中的三維全息投影036
《盜夢空間》中的造夢與盜夢037
《三體》中的V裝具037
《太空堡壘卡拉狄加前傳:卡布里卡》中的Holoband038
《黑客帝國》中的腦機接口039
《鋼鐵俠》中的全息投影和手勢操作040
《阿凡達》中的化身(Avatar)技術041
《安德的遊戲》中的模擬戰爭042
《黑鏡》中的記憶存儲裝置043
《刀劍神域》中的死亡遊戲043
《玩家一號》中的財富遊戲044
2.3 幻想世界中的人類命運045
第3章 技術篇:虛擬現實的根基048
3.1 立體顯示技術:戴上頭盔就是另一個世界048
偏振光分光3D顯示(Polarized 3D)049
圖像分色立體顯示(Anaglyph 3D)051
杜比圖像分色(Dolby 3D)052
分時顯示(Active shutter 3D system)053
HMD頭戴顯示技術054
3.2 多感知自然互動技術:哈利波特中的魔法都在這裡056
動作捕捉(Motion Capture)057
3D光感應060
眼動追蹤062
語音互動063
觸覺技術(Haptic Technology)064
嗅覺及其他感覺互動技術066
數據手套和數據衣066
模擬設施068
3.3 3D建模:二次元世界是如何煉成的069
3D計算機建模069
3D攝像機070
360度全景拍攝071
3D掃描073
虛擬現實引擎075
3.4 3D全息投影:天涯咫尺,盡在眼前076
3.5 腦機接口:虛擬和現實,從此再難分開080
第4章 產品篇:那些炫酷的革命性產品084
4.1 引領時代的VR頭戴設備084
Oculus Rift:一款設備改變一個行業084
HTC Vive:後發制人自有秘訣087
Sony PlayStation VR:下一代的遊戲主機089
Samsung Gear VR:打造基於手機的虛擬現實體驗090
4.2 另闢蹊徑的AR頭戴設備092
Google Glass:涅槃後期待重生092
Magic Leap:讓Google也心動的技術094
Microsoft HoloLens:微軟準備改變世界095
Meta Glass:讓你直接"觸摸"數據098
4.3 虛擬現實不只是頭盔100
Leap Motion:解放你的雙手100
Virtuix Omni:VR可以站著玩102
諾亦騰:超越動作捕捉105
Sixense STEM:無線運動追蹤利器107
第5章 企業篇:虛擬現實時代誰主沉浮109
5.1 Oculus和Facebook:少年英雄,惺惺相惜109
5.2 Samsung和Oculus:完美主義和實用主義的碰撞120
5.3 HTC和Valve:跨越太平洋的牽手125
5.4 Sony:遊戲主機世界霸主不改初衷130
5.5 Microsoft:老驥伏櫪,志在千里134
5.6 Google:虛擬現實也可以開放138
5.7 Magic Leap:不神秘,毋寧死144
5.8 Autodesk、Epic Games和Unity:虛擬世界的建築師150
5.9 Nokia:木馬屠城之後亦有春天155
5.10 蘋果:永遠等待完美的那一刻158
5.11 多感知互動技術先鋒:科技時代的魔法師們162
5.12 中國網際網路巨頭布局VR:下一個30年還是我們的167
5.13 身在神州心懷天下:國內VR創業團隊的逆襲夢想172
5.14 Meta:小公司的大夢想176
第6章 產業篇:下一個浪潮之巔181
6.1 虛擬軍事:談笑間灰飛煙滅181
6.2 虛擬航天:群星在你的指尖纏繞186
6.3 虛擬醫療:實習生也能成名醫190
6.4 虛擬教育:終將消失的校園194
6.5 虛擬社交: 下一代社交平台即將誕生198
6.6 虛擬購物:升級版的電子商務204
6.7 虛擬旅遊:天高海闊任你游210
6.8 虛擬遊戲:手遊之後是否是VR的天下218
第7章 未來篇224
7.1 一切的開始:人機互動的歷史與虛擬現實技術現狀224
7.2 技術極點的來臨:當虛擬和現實的界限變得模糊227
7.3 發展展望:數位化人類的誕生230
第8章 投資篇:虛擬現實金礦等待挖掘234
8.1 資本市場熱潮湧動235
8.2 產業布局與升級加速238
8.3 廣泛的投資空間244
8.4 新興領域的機會與挑戰253
圖書前言
緣起--虛擬現實的涅槃重生
2014年3月,Facebook宣布以20億美元收購虛擬現實設備Oculus Rift的製造商Oculus VR。以此事件為標誌,自20世紀90年代如流星般划過天際而後沉寂20多年的虛擬現實領域,特別是沉浸式虛擬現實領域再度滿血復活,涅槃重生。一時間,眾多科技巨頭紛紛湧入這個新興市場,或參與對創業團隊的投資,或自己組建強大的產品團隊。VR和AR這兩個拗口的科技名詞迅速風靡全世界。
目前除了蘋果之外,國際上知名的科技公司幾乎無一缺席這場盛宴,Facebook、Google、微軟、Samsung、Sony、Intel、Nvidia、Nokia、LG、
HTC等公司都爭先恐後,不甘示弱。幾款極具代表性的產品尚未上市就已經受到消費者和產業的狂熱期待,包括Facebook旗下的Oculus Rift、Google的Google Cardboard和Google Jump、微軟的HoloLens、Samsung的Gear VR、Sony的Playstation VR、HTC和Valve聯手推出的HTC Vive等。
到了2015年下半年,在經歷了史上前所未有的股災之後,傳統行業和新生的網際網路行業都受到沉重打擊,國內網際網路巨頭、金融資本和產業資本紛紛將目光投向下一個可能帶來革命性變革的計算平台--虛擬現實。以BAT為首的網際網路巨頭從2015年10月開始瘋狂布局VR/AR領域,而傳統行業以奧飛動漫和順網科技為代表也密集投資VR/AR的創業團隊,期待在這個未來平台的大蛋糕上分一杯羹。
問題--迷茫和困惑
VR/AR在極短時間內的火爆讓我這個愛好者目瞪口呆。
但遺憾的是,除了科技媒體和極客們在各種展會上如同打雞血一般表達興奮激動之情外,普通大眾仍然離這些設備十分遙遠。即便是偶爾有機會得以體驗,在小小的激動之餘,都會問一些目前還沒有被很好解決的問題:這些看起來很酷的東西究竟能做些什麼?虛擬現實究竟能解決什麼需求?我為什麼要買這個東西?
還有些人會問:究竟什麼是虛擬現實?什麼是增強現實?
有些非文化娛樂行業的兄弟會問:這東西除了看電影、打遊戲等比較明顯的用途之外還有什麼用?戴在頭上又重又沉,誰會沒事找罪受?
有人會問:虛擬現實是不是就是虛擬現實頭盔?那個看起來很酷的萬向跑步機究竟是幹嗎的?
極客們和學校的同學會問:虛擬現實這么酷的東西,究竟是怎么實現的?
體驗過的嘗鮮者會問:我戴上頭盔會暈會吐,這問題能解決嗎?什麼時候能解決?
想創業的、想投資的和想在這個領域發展的兄弟們會問:虛擬現實行業都有哪些公司、哪些產品?還有哪些商機可以去嘗試?虛擬現實技術究竟會帶來怎樣的商機?什麼樣的虛擬現實公司值得投資?虛擬現實這東西僅僅是一項技術,究竟能滿足大家的什麼實際需求?如果滿足不了需求,光靠技術能賺錢嗎?
有些心懷未來的朋友會問:虛擬現實未來究竟會怎么發展?現在的虛擬現實行業是不是泡沫般的虛榮繁華?會不會出現20世紀90年代的虛擬現實行業大崩盤?再過30年虛擬現實會發展成什麼樣子?
這個行業究竟什麼時候能爆發?現在的火熱究竟是虛火,還是說行業真的開始引爆了?
思考--答案在哪裡
看到上面的問題,我首先想到的是打開百度和谷歌,的確有很多有用的信息,但這些信息帶著這個時代獨有的特徵,過於碎片化、商業化,或是明顯的商業廣告,或是暗黑的悲觀打壓,或是長篇廢話中夾雜著些許精闢的真言。但不管怎樣,這些信息還是部分回答了我想知道的一些問題。為此,我要點1000個贊。
然後我想到了找國內外的相關書籍,首先是國內的書籍,零零星星還是找到了一些,大部分都是由高校或研究機構的老師撰寫的。看完後我感到很佩服,國內一直有高校、科研機構和一些商業機構在從事這方面的研究和開發工作。但是遺憾的是,這些書籍裡面的內容(無論是從技術角度還是從商業角度)很多已經跟不上時代了,至於近幾年虛擬現實行業如火如荼的發展,裡面更是鮮有提及。同時,因為這些書籍主要是由科研人員撰寫的,普通大眾看稍顯晦澀。
接下來我又找了國外的相關書籍,出乎意料的是國外關於虛擬現實的書籍竟然也不多。當然有那么一兩本還是很給力的,如Infinite Reality: Avatars,Eternal Life,New Worlds,and the Dawn of the Virtual Revolution,已經翻譯成中文,書名是《虛擬現實:從阿凡達到永生》。不過這本書的內容更多是對未來的一種暢想,並沒有真正給出我想要的那些問題的答案。
最後我去了Quora、知乎,還有國內外的一些論壇、討論群和社交網站,發現這些地方才是真正的信息寶藏。但是遺憾的是,這些信息太過於碎片化了,而且基本上只是涵蓋了一兩個問題的一兩個方面而已。
如果想讓更多國內的朋友真正接觸和了解虛擬現實以及它的巨大潛力,這些信息是遠遠不夠的。
在更深入接觸虛擬現實的過程中,我越來越強烈地感覺到,非但我自己想知道這些問題的答案,很多朋友在體驗了哪怕是仍處於原型階段的虛擬現實產品(如Gear VR,Oculus Rift,Leap Motion等)後,也都對虛擬現實產生了強烈的興趣。但興趣歸興趣,他們想要知道的那些問題,並沒有人給出答案。於是很快,興趣消退,大家把虛擬現實產品當成了極客的玩具。好玩兒歸好玩兒,但好像沒什麼用。一兩天過去後,一兩周過去後,一切好像都成了一個夢,沒有留下一絲痕跡。當然,要解決虛擬現實的內容問題非一日之功,但大眾對於虛擬現實的諸多誤解、諸多疑問沒有得到解決卻是當下真實的情況。
答案--《虛擬現實》帶你真正了解虛擬現實
我遇到這些問題的時候,曾求助於機械工業出版社華章公司的楊福川,想讓他推薦幾本書。楊兄很熱心地推薦了幾本書,但看完後很遺憾地發現,這些書也不是我想要的,沒太大用處,更不能解決我的種種疑問。於是在2014年上半年的時候,我萌生了寫一本介紹虛擬現實的科普類書籍的想法,並開始收集整理相關的信息和資料。
在經過了大半年的行業觀察和儲備後,我和楊兄達成了一致,計畫在2016年出版一部關於虛擬現實的科普書籍,向極客、創業者和投資人、管理者以及最普通的大眾消費者全面介紹虛擬現實,讓更多人真正認識和了解虛擬現實。
未來--虛擬現實革命浪潮已然來襲
在吳軍博士的《浪潮之巔》一書中曾經提到,100多年來,總有一些公司很幸運地、有意識或者無意識地站在技術革命的浪尖之上。一旦處在了那個位置,即使不做任何事,也可以隨著波浪順順噹噹地向前漂個10年甚至更長的時間。在這十幾年間,它們代表著科技的浪潮,直到下一波浪潮來臨。
小米董事長雷軍在當年宣布進軍移動網際網路市場時曾說過一句廣為人知的話:"把握戰略點,把握時機,要遠遠超過了戰術。一頭豬在風口,颱風大,它就能飛起來。"
在PC時代,我們見證了太平洋彼岸的蘋果、微軟和Intel發跡於草莽之中,並成就"帝國偉業"。
在網際網路時代,我們親歷了國內網際網路三巨頭BAT從只有數人的創業團隊成長為今天擁有數千億美元市值,改變了整個經濟生態的產業巨鱷。
在移動網際網路時代,我們目睹了曾經瀕臨破產的蘋果在賈伯斯的帶領下上演王者歸來,江山二分;同時也對Nokia、Motorola這些公司未能把握好時代浪潮而走下昔日神壇感到惋惜。
2016年1月,在蘋果發布的最新財報上,iPhone的銷量相比2015年同期首次出現近乎零增長的可怕現象。這意味著,以蘋果為首的整個移動網際網路行業已經走到了拐點,即將步入增長停滯,甚至是逐漸衰退的時期,就如同當年的PC市場一樣。
那么,有望如智慧型手機一樣打造下一個計算平台,撐起下一個十年的技術革命究竟是什麼?
有人說是人工智慧和機器人,君不見AlphaGo最近完勝世界圍棋第一人李世石的戰績讓對圍棋不感興趣的大叔大媽都為之膽寒。然而我個人認為,人工智慧,特別是強人工智慧的發展還處於極其早期的階段,弱人工智慧憑藉強大無比的計算能力和深度學習算法可以在各種專業領域超越,但因為腦科學發展的滯後,AI仍然需要一定時間的發展期。我堅信二三十年後人工智慧和機器人會掀起真正的革命,但現在似乎還為時尚早。
有人說是物聯網和可穿戴設備,聽起來也有幾分道理。但物聯網的問題在於各種智慧型設備之間群龍無首,很多所謂的智慧型家居家電設備只不過是傳統的電子設備配上個移動APP進行操控而已。物聯網和智慧型可穿戴設備的真正崛起其實和AI人工智慧的發展息息相關。從本質上說,需要人手動進行操控的智慧型設備並不是真正的智慧型設備,這和傳統設備配個遙控器沒有本質的區別。或許我的話有點兒偏激,但從另一個角度看,一個計算平台必須有一種主導設備。至少在物聯網上我們看不到這一點,更多的只不過是移動網際網路的延伸而已。
在當前這個時間點,唯有虛擬現實技術(VR和AR)最有可能打造下一個計算平台,並形成一個堪與移動網際網路相提並論的產業。
在接下來的5年內,VR(沉浸式虛擬現實)技術會首當其衝,通過遊戲、娛樂、影視和各類行業套用深入千家萬戶。AR技術在這段時間內會快速做好技術儲備,並初步展示它的驚人潛力。
隨後的5~10年內,逐漸成熟起來的AR(增強現實)和MR(混合現實)技術則將徹底改變人類生活的每一個方面,包括娛樂、社交、設計、工作等。就如同計算機、網際網路和移動網際網路曾經對人類生活做出的巨大革命一樣。
我們經歷了"計算機+"時代、"網際網路+"時代、"移動網際網路+"時代,如今正站在"虛擬現實+"時代的門檻上。不管你是一個追求極致遊戲體驗的遊戲迷,還是一個喜歡磅礴氣勢的電影迷,還是喜歡宅在家裡跟人線上交流的二次元迷,還是一個正在尋找未來方向的創業者,還是正在尋求在新興行業布局的產業資本家,都應該多多少少了解一點兒虛擬現實。因為不管我們是否相信,虛擬現實的時代大門已經開啟。我們可以選擇去主動擁抱這場技術革命,也可以選擇故步自封,流連於往日的技術繁榮。
時代的浪潮會推動著我們向前進。"天下大勢,浩浩湯湯,順之者昌,逆之者亡。"對於技術革命來說,還不會涉及生死存亡,但緊緊跟隨時代的浪潮會讓我們前進的步伐更加有力,也更加順暢。
圖書序言
一個偶然的機會,通過朋友介紹我認識了王寒。我們至今未曾謀面,主要通過微信和電子郵件聯繫,但我們還是成了朋友。在網際網路出現之前,這是不敢想像的,如今網際網路和社交網路的普及,讓這個世界變得越來越小,人與人之間的距離不再受時空的限制。其中最典型的就是微信的出現,微信讓多年失聯的同學、朋友重新找回當年的親密關係。既然網際網路已經變成了人們生活的一部分,一個很自然的問題就出現了:下一個科技爆點在哪裡?這正是本書作者試圖回答的問題。
我本人1987年進入清華大學計算機系學習,1997年赴美工作,經歷了從微機到網際網路,從無線通信手機到智慧型手機的整個發展歷程。智慧型手機和難以計數的網際網路套用是近幾十年來科技進步之大成。我有幸參與了這些科技突破:碩士畢業後進入摩托羅拉參與研發第一代GSM數字手機;後加入北方電訊研發CDMA基站;後加入思科研發網際網路路由器;從加入黑莓公司開始進入智慧型手機行業;經歷了Palm的Treo智慧型手機後,2008年進入蘋果從事iPhone的無線技術研發工作。對我這樣一個科技工作者來說,最大的問題也是:下一個革命性的高科技產品是什麼?
本書作者的觀點和我的觀點不謀而合,我們共同的答案是:下一個科技革命將是虛擬現實,其中的增強現實技術會再一次改變我們的生活方式和工作方式。縱觀20世紀以來的歷次科技突破,從電話到計算機,到電視,到手機,到網際網路,到智慧型手機,無一不是改變了我們之間的互動模式,改變了信息傳遞的方式。電話讓我們的交談不再受距離限制,計算機和電視把信息帶到我們家裡,手機讓我們隨時隨地保持聯繫,網際網路讓我們可以輕鬆找到感興趣的信息,智慧型手機通信方式是推動科技突破的源泉。
虛擬現實並不是近幾年發明的新技術,可以說從有計算機的那天起,人們就開始想像怎樣用計算機的超級計算能力去實現夢想。人類的好奇心和想像力一直是發明創造的動力,很多發明始於想像。飛機的發明始於人類想要和鳥一樣飛翔。電影的出現讓人們看到了虛擬世界,但畢竟是平面圖像和真人在表演。人們要用計算機去製作完全虛擬逼真的場景,比如去太空遨遊,去一個不存在的童話世界。我1995年做的碩士論文,題目是"三維立體圖形重建",就是用平面地圖和等高線重建三維地形,用了當時最先進的SGI圖形工作站,但也只能做到靜態顯示一座山,山上的樹木和河流有明顯的製作痕跡。那時我第一次看了一些關於虛擬現實的文章,神奇的虛擬現實在當時的計算速度和圖形處理能力下還只能是一種構想。
讓虛擬現實重新回到科技界視線的是今天的計算能力、圖像處理能力、感測器技術、高清顯示技術和強大的軟體平台。目前的智慧型手機已經具備了這些技術,生產虛擬現實的廠家可以直接把這些技術套用在虛擬現實眼鏡和頭盔上。我傾向於虛擬現實是智慧型手機的延伸,正像智慧型手機是手機和網際網路的延伸一樣,虛擬現實會帶給人們全新的體驗。正因為智慧型手機已經儲備了虛擬現實需要的技術,虛擬現實才有可能在短期內爆發,成為下一代革命性的高科技產品。
增強現實是虛擬現實的一個分支,其將虛擬世界和現實世界結合在一起,讓用戶既能生活在現實中,又可以看到疊加的虛擬物體,有亦真亦幻的體驗。增強現實之所以會超過完全虛擬的技術,是因為增強現實除了娛樂和教育外,還可以廣泛套用於醫療、工業、軍事、反恐等領域,成為一項工具型技術,具有替代計算機和智慧型手機的潛力。在醫療上,醫生可通過增強現實眼鏡進行手術訓練和提供手術指導;在工業上,增強現實眼鏡可用於操作培訓、遠程維修;在軍事上,增強現實可用於指揮作戰;在反恐上,增強現實可用於回傳實時場景和指揮警察行動。總之,增強現實會把虛擬現實帶到一個新高度。
本書是一本知識性和趣味性極強的介紹虛擬現實的書,我幾乎是一口氣讀完的,並且讀了兩遍。幾位作者都是虛擬現實的忠實冬粉,在本書中,他們利用獨特的視角,對虛擬現實進行了深度解讀。本書除了介紹了虛擬現實技術外,還介紹了虛擬現實歷史、科幻電影對虛擬現實的推動、虛擬現實的行業概況及主要企業、虛擬現實的套用場景、虛擬現實的未來發展,以及目前市場上的虛擬現實產品介紹。看完本書,讀者會對虛擬現實有一個全面的、高層次的了解。這是一本非常好的介紹虛擬現實的入門書。
非常感謝王寒給我為本書寫序的機會,作為一個從業二十多年的高科技工作者,我真心希望有更多的人能了解虛擬現實,能成為虛擬現實的推動者和受益者。
張海寧
Sr Manager,iPhone/iPad Wireless ,Apple
作者簡介
王寒 (網名:寒酒仙)
科幻迷、虛擬現實和玄幻修真愛好者,多年蘋果冬粉和蘋果平台資深開發者。
曾任職於三星電子全球採購中心,2009年作為聯合創始人兼CTO參與創辦成都雲創新科技,曾負責移動設備平台上數十款兒童互動娛樂及音樂遊戲產品的開發。
2013年開始接觸虛擬現實技術,對目前主流的虛擬現實開發3D引擎和互動輸入相關的技術及解決方案有一定的了解,包括Unity3D、虛幻4、Intel RealSense、Leap Motion、Google Project Tango等。目前正在申請和人體多感知輸入相關的互動輸入技術專利。
2013年創辦賽隆網,是國內比較早的VR/AR興趣社區和專業測評媒體。
2015年作為聯合創始人共同創辦賽隆空間科技,旨在打造一個在《太空堡壘卡拉狄加前傳:卡布里卡》裡面才有的虛擬世界。
卿偉龍
曾在華為任職10年,擁有5年的數據通信產品研發經驗和5年海外市場拓展經驗。2013年創立深圳市明致物聯技術有限公司,擔任公司總經理兼市場總監,對物聯網和智慧型硬體有深刻的認識和理解。2015年作為聯合創始人之一創辦賽隆空間科技。
王趙翔
Brandeis University計算機專業碩士畢業。曾在世界最大的語音識別公司Nuance Communications實習,現在就職於Amazon美國總部。
藍天
Brandeis University本科畢業,美國典型文理學院通識教育,涉獵經濟人文藝術。現攻讀University of Washington的HCI方向研究生,主攻方向是從哲學社會角度研究人機互動的未來。