在最近几年里，元国际这一概念大火，许多人也发出了疑问——咱们间隔元国际终究还有多远的间隔？关于这个问题的答复，咱们无妨先从硬件层面下手，聊聊咱们能够怎样进入元国际。本文作者就从硬件层进行了解读，一同来看。 咱们不画大饼，也不为了骗出资人和股民瞎吹概念，好好地用人话介绍一下究竟元国际是个什么东西，以及咱们幻想中的元国际和现阶段实践状况有多大的距离，系列文章将从硬件、软件、场景与工业几个方面来解读元国际开展现状与未来。 先无妨场景化一点，提个问题——咱们怎样才干进入元国际？这是问题是硬件要答复的。从最理想的状况来看，元国际的进口应当是成熟后简便、高保真、廉价的脑机接口。回到实践中来，进口包括了手机、PC、VR/AR、脑机接口。不过在我看来手机和 PC 完彻底全是概念碰瓷，我的点评是别来沾边。至于脑机接口又过分悠远，因而当下最挨近元国际的进口，便是 VR/AR 与它的配套设备。 怎样点评现在的硬件水平也便是元国际进口建造？四个字——牵强能用。元国际是需求沉溺感的，视听体会的听觉很好处理。而视觉则否则，为了能尽可能地到达人眼的水平，得支付极大的尽力。 VR 头显明晰度的点评目标和手机电视显现器的有些差异。咱们看传统的显现设备，点评的目标首要就两个——尺度和分辩率。VR 的点评目标则是最垂青 FOV ( 视角场 ) 以及二者归纳的 PPD ( 角分辩率 ) ，也便是眼睛能看到多少东西以及看得多明晰——最大视角规模内的等效人眼分辩率。 src=市面上的设备，明晰度做得怎样样？个人运用者能够买到的（含闲鱼途径）最好的设备是 Varjo VR-3，在视界甜美点能够到达 70PPD 即人眼分辩率，但价格也傲视群雄，含税价 3.5 万人民币。值得注意的是，并非硬件设备顶配了，就一定能看到十分明晰的画面，明晰度也相同取决于建模的精密度。 以是否需求额定的个人电脑为分界，VR 有两个派系即一体机和 PCVR（包括 PSVR）。下面用一张表来描绘一体机与 PCVR 之间的首要差异。 一体机望文生义，显现与核算是一体的，戴在头上就能运用，无需再衔接其他设备，在一体机范畴，全球最火的产品是 Meta 的 Oculus Quest 2，销量挨近 2000 万台。而国内 VR 一体机卖得最好的是字节跳动的 Pico 系列，累计销量大约 90 万。 一体机的长处是便携、易上手、操作友爱以及廉价一言以蔽之便是门槛低。比较 PCVR 调配定位基站动不动就需求大几千元 ~ 上万元的价格，上文所述 Quest 2 和 Pico 4 现在价格都在 2000 元左右，假如是为了简略地体会 VR 尝个新鲜，一体机能够说是所有人的首选。但受限于价格与分量，一体机放弃掉了对功能的寻求，大部分一体机的芯片都是晓龙 XR2，等效于手机芯片晓龙 865 的核算才能，因而有很明显的功能天花板，无法体会最前沿的 VR 内容。 PCVR 需求一台个人电脑来合作运用，大部分 PCVR 并不支撑裸机直接玩耍。PCVR 的功能上限取决于你的个人电脑的功能上限，因而具有很高的天花板。 一般来说，挑选 PCVR 的用户是重度的 VR 玩家，由于需求战胜诸多不便（有线、定位基站、电脑辅佐、很重）换来体会上的进步。这儿的进步首要指的是更高质量的 VR 软件方面，例如模仿飞翔、模仿驾驭、数字孪生工厂、高质量游戏等。干流的一套 PCVR+PC+ 定位基站的价格大约 1.5 万元左右，是一笔十分巨大的投入。 PPI 是 像素每英寸 （Pixels Per Inch）的缩写，是用来描绘显现设备像素密度的衡量单位。PPI 表明在显现设备上每英寸的水平缓笔直方向上所能显现的像素数目。PPI 数值越高，显现屏幕的像素密度就越高，图画显现作用也会愈加明晰和细腻。 关于手机来说，PPI 到达 300 即每英寸有 300 个像素即到达人眼分辩率看不出像素点了。但关于 VR 来说不行。就像你从远处看一块 LED 电子大屏，它的像素感不强，但假如走到屏幕下则能看到像素块。这是由于在你的视界里，每英寸占有视 ( FOV ) 的规模变大了，因而对每英寸像素密度的要求更高了。 FOV 是 视界 （Field of View）的缩写，是指在特定调查条件下，人眼或许摄像机所能看到的规模或视点。在 VR 中，FOV 用于描绘 VR 所能够捕捉到的视界规模。 FOV 一般经过度数或许视点来表明，例如水平 FOV、笔直 FOV 等。较大的 FOV 意味着能够调查到更宽广的区域，而较小的 FOV 则意味着视界规模较窄。 人类双眼最大 FOV 大致为 188 度，双眼重合 FOV 为 124 度。假如以此为及格线来参阅，干流的 VR 设备大部分没有合格，因而在实践戴上头体会后，会感受到视界有黑边然后折损体会的沉溺感。 PPD（ Pixel Per Degree），即每一度视场角的像素数。以视网膜屏手机为例，当用户在 40cm 左右处运用手机时，手机屏幕在用户视界中水平所占有的度数大约是 10 度（iPhone4）。而由于 iPhone4 手机屏幕宽度是 640 个像素，所以，相当于，每一度视场角，被分配了 64 个像素，即 64PPD，而用户此刻便是无法分辩像素颗粒度的状况。 src=关于 VR 头显来说，由于视场角各异，单纯地看屏幕分辩率和 PPI 并不足以用来评判屏幕的明晰度，4k27 寸屏幕显现器在视界中的视点与 VR 头显比较差远了。而即便 60 度 FOV 的 4k 分辩率和 120 度 FOV 的 4K 分辩率也彻底不行混为一谈。例如 GOOVIS 虽然画面很明晰，可是 FOV 只要 65 度，所以在宣扬与售卖上都只说自己是巨幕显现器而非 VR。 src=而相对应的，18PPD 等效人眼分辩率 720P，27PPD 等效人眼分辩率 1080P，36PPD 等效人眼 2K，大致能够做这层换算。而在本年 WAIC 上，小派科技副总裁李杰也共享了自己的观念，8K 明晰度（110FOV，35PPD，等效人眼 2k 分辩率）是杰出视觉沉溺体会的起点。 Apple 将 VR 这一概念用空间核算来诠释，一是为了把握名词界说权，二来也的确妙。VR 关于全部动作、行为的辨认根底就在于判别物体在空间中的方位、用户在空间中的方位、再细拆一点即身体、腿部、手部、面部、眼睛在空间中的方位。 为了获取到各个维度的空间信息，当然需求十分多的摄像头。摄像头放在哪里？最契合直觉的做法是，Outside-in 也叫灯塔定位，把定位基站架在客厅就好了，四个角落里放上两个，就能把用户全掩盖了。这个处理计划的长处是功能很好，精确度高，但缺陷也清楚明了——需求一个大客厅，且需求承当两个定位基站的费用。 src=灯塔定位的计划一般是 PCVR 所选用的，在一体机上，则采纳 Inside-out 定位办法，即经过 VR 头显的摄像头捕捉周边环境并映射到虚拟国际中，一起用陀螺仪加快计来进行辅佐，这样就能依据用户头部的歪斜旋转给出对应的虚拟国际定位。例如 Quest 2 有四颗广角摄像头来辨认环境，Vison Pro 则有着夸大的十二颗摄像头用来做一系列的参数接纳。 假如对精度有更高的要求，能够再额定在身体上佩带几个传感器。举个十分好了解的比如，任天堂的 NS Sports 的足球游戏中，会引荐玩家把 Joycon 手柄绑在腿上，然后做出踢球的动作，玩家的人物便能履行对应的指令。而为了进步 VR 的沉溺感以及与其他玩家的交互，一些发烧友甚至会购买十来个追寻器绑在身上。 src=然后再介绍一下手柄和手势辨认。VR 手柄一般被规划成契合握持习气的形状，各个按键对应着不同的输入指令以完结对虚拟国际的控制，一起由于外部摄像头与手柄自身定位体系的反应，得以让手柄在虚拟空间中的方位被精确辨认。手势辨认则是经过摄像机获取手部动作并对特定的手势增加指定逻辑，例如 APPLE VISION PRO 中展现的，食指拇指兼并触碰即点击。 src=最终还有一环，便是掩盖在 VR 头显内的面部，能被追寻辨认么？答案是 YES，在 VR 头显对内的一面装置传感器就好了，以 HP Reverb G2 Ominicept 这款头显为例，脑门部分有一个传感器用来感应心跳，镜片的周围是眼球追寻，鼻子下面是面部追寻。靠这几个传感器就完结了对眼动、表情和心跳的辨认。 假如想要自由地把自己的运动对应到虚拟国际中，要么你有个巨大无比的客厅或许主题公园不必忧虑两眼一黑撞到墙上。要么就需求你退让，退而求其次挑选模仿运动。这便是万向跑步机处理的需求，万向跑步机大致有两种形状——履带实在移动和润滑平面原地打滑。 用履带来完结行走、跑步是契合直觉的，由于和一般跑步机的。其与一般跑步机不同的当地在于万向跑步机能够经过对用户运动道路的辨认来控制履带的反向翻滚运用户一向原地跑步 / 行走。 src=润滑平面原地打滑的处理计划，则是经过特制的鞋子和特制的底板的摩擦来判别用户是否运动以及在往哪个方向运动，这种做法扔掉了履带，所需求的空间相对较小，但行走的不自然感也相对较强（更像是蹭着走路）。这种处理计划里，机器往往长下面这样。 src=别的还有个试验性的处理计划，即只穿鞋子，当向前走时，坐落每只靴子底部的电动轮子会奇妙地将穿着者从头定位到本来的开始方位。这种处理计划的妙处在于无需大的空间与杂乱的准备作业，但相对应的危险性（滑倒）以及沉溺感会下降。 src=虽然后续阶段的万向跑步机都朝着小空间方向尽力，可是跑步体会仍然是第 1 阶段的跑步机最流通，怎样战胜空间与动作流通的对立，应该是万向跑步机开展的方向。 脑机接口听上去是个很科幻的事，但实践上现已开展十分长一段时间了，但由于安全、品德、商业化难的问题，效果并不怎样惊奇到被群众所知。话说回来，脑机接口分为侵入式、非侵入式、部分侵入式三种形式。侵入式脑机接口接纳的信号来源于颅内，信号强，有创；非侵入式接口信号来自于头皮，信号弱，无创。 src=先不管原理，来看看脑机接口近些年较为代表性的比如，一览现在的开展阶段： 2016 年 10 月，美国匹兹堡大学教授 Andrew B.Schwartz 运用皮层微电影响技能完结手部触觉重建； 2019 年 4 月，加州理工教授 Richard A.Andersen 在患者后顶叶皮层植入电极，完结意念控制机械手完结喝啤酒； 2019 年 10 月，法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学教授 Alim-louis Benabid 选用硬膜外皮质脑电与无线传输，成功完结瘫痪患者外骨骼控制，完结缓慢行走与暂停； 2020 年 12 月，约翰霍普金斯大学经过将六个微电极植入左右脑区，初次完结脑控一双机械臂完结切蛋糕与吃蛋糕等杂乱使命； 2021 年 4 月，Neuralink 在山公大脑中成功植入脑机接口，并演示了玩乒乓球电子游戏等操作； 2021 年 /2023 年，斯坦福发表文章报导渐冻症患者幻想说话，体系逐一输出想说单词的作业。 从上面举的几个比如里不难看出，现阶段脑机接口运用会集在医疗层面，首要是经过与神经信息的互动来完结对患者的医治。虽然马斯克在 2021 年 12 月采访中就大放厥词 高阶的 neural link 将完结真实的虚拟实践 ，可是经过脑机接口电信号模仿五感，以及运用意念控制虚拟国际这事看上去依旧是遥遥无期。 [ 1 ] bilibili. 我搞了一台三体电视剧同款 VR 配备，聊聊我的体会和剖析 . [ 3 ] 百家号 . VR 中的视场角 FOV 究竟是什么？今日带你看懂它 . [ 4 ] 知乎 . 聊一聊 VR 虚拟实践（八）：VR 视频的明晰度 . [ 5 ] 新浪新闻 . 马斯克的脑机接口公司 Neuralink 获准发动人体临床试验 . [ 6 ] 智东西 . 脑机接口深度陈述！四大关键技能让科幻走进实践 智东西内参 . [ 7 ] 新浪新闻 . 估值 50 亿美元，马斯克又一家公司火了！脑机接口将成下一个风口？.
