打造同時4個人的VR體驗,或許并不難。但如果將這個數(shù)字變?yōu)?00呢?打造一場同時100個人的VR體驗,其中又會經(jīng)歷那些難關(guān)?諾亦騰戴若犁博士想和你聊聊這個話題。
11月26日,100多名來自媒體、4S店的賓客受大眾進口(VGIC)邀請的客人來到深圳OCT創(chuàng)意展示中心參加全新一代進口Tiguan汽車發(fā)布會。在這場以科技感為主題的發(fā)布會上,VR體驗成為了最大的亮點。
在現(xiàn)場工作人員的協(xié)助下,賓客們戴上頭戴式顯示器,拿起交互控制器,同時進入虛擬空間,與發(fā)布會的主角進行10分鐘的交互。Tiguan的3D模型隨著介紹流程拆解開來,人們可以利用手中的控制器改變它的顏色配置,切換車內(nèi)外不同的功能。除此之外,當人們在虛擬空間中走近的時候,還可以看到其他人的身影,真實反映著他們在現(xiàn)實空間中的位置。
發(fā)布會之后,或許賓客們已經(jīng)了解了新車,了解了VR體驗。但是他們并不了解,為他們帶來這樣VR體驗的是一家國際知名的動作捕捉企業(yè):諾亦騰。
丨 “有史以來最大膽的事”
“這可能是諾亦騰有史以來干得最大膽的一件事了?!痹谖挥诒本┲Z亦騰總部的辦公室里,諾亦騰公司CTO戴若犁博士接受了記者的采訪。
一切的開端始于4個月之前?!按蟊娺M口聯(lián)系到我們,希望合作為全新進口Tiguan發(fā)布會加入VR演示。在過去的四個月里面,合作伙伴的高層陸續(xù)來拜訪,體驗Project Alice,他們認為這套方案特別適合4S店和新車發(fā)布?!?
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戴若犁博士在發(fā)布會現(xiàn)場[/caption]
在2016年初,諾亦騰發(fā)布了商用虛擬現(xiàn)實解決方案Project Alice。經(jīng)過長達1年的迭代之后,Project Alice日臻成熟,而大眾的新車發(fā)布會是它最新的成功落地案例。令我們好奇的是,戴若犁口中的”大膽”究竟指的是什么。
汽車發(fā)布會與虛擬現(xiàn)實并非沒有過交集。對于大型發(fā)布會來說,手機盒子與安卓手機的組合或許是一個目前看起來還不錯的選擇。它能夠帶來VR觀影體驗,同時讓成本低到可控的范圍之內(nèi)。當年在三星發(fā)布會上的Gear VR展示已經(jīng)證明了這種方案的成熟。但那并不是諾亦騰想要做的事情。
在戴若犁看來,VR體驗一定是要有社交屬性的?!吧缃粚傩允荲R互動中非常重要的一環(huán),因為人都是群居動物,喜歡在一起。而這也符合發(fā)布會的特點?!庇谑谴魅衾绾退耐聜冞M行了一個大膽的想象:他們要讓100個人同時進入虛擬現(xiàn)實之中,還要讓這些體驗者在空間中感覺到彼此的存在。
?對于行業(yè)內(nèi)提供多人大空間商用解決方案的這家公司來說,諾亦騰想要將Project Alice引入這一體驗中,這是戴若犁和同事們?yōu)檫@一次與汽車行業(yè)的關(guān)鍵性合作做出的決策。他們在現(xiàn)場布置了100多臺獨立的PC與頭顯,并且部署了諾亦騰獨有的光學慣性混合空間動作追蹤系統(tǒng),他們希望能夠讓這一次體驗帶來更多的科技感,讓體驗能夠與大眾進口發(fā)布會的品牌特色更加契合。
但做100人的空間定位,并不是那么容易的事情。
在兩個月之前,諾亦騰在北京大柵欄進行了一次VR開放活動。在那次活動中,諾亦騰展出的”北京坊·光影詩篇”展示項目可以支持8人同時體驗。從8人到100人,其中的難度可以說是天壤之別。首先來說,為了讓每個個體能夠被系統(tǒng)區(qū)分,就必須實現(xiàn)一個同時100個頭顯的空間追蹤。而如果再加上每個人的控制器,更是要讓空間追蹤的數(shù)量達到200。這對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性,機器的運算能力以及識別標識的設(shè)計,都提出了相當高的要求。
而更進一步來說,當需要追蹤的識別點的數(shù)量達到了相當高的程度之后,系統(tǒng)所需要承擔的數(shù)據(jù)吞吐量也自然會成倍上升?!跋胂笠幌?,假如一個服務器承載的客戶端數(shù)量只有一個,和一個服務器承載的客戶端數(shù)量有100個,這其中運算效率、運算穩(wěn)定性都會產(chǎn)生問題。而最致命的后果就是會造成卡頓,影響客戶的VR體驗——而且很有可能造成生理上的不適。”
最終,大眾進口所舉辦的這一場發(fā)布會一共進行了三場,有幾場甚至容納了105人進場,連諾亦騰以防萬一準備的備用坐席都坐滿了。面對這些挑剔的客人,一旦失敗,后果是不堪設(shè)想的?!叭f一半截有人站起來,說頭暈,那就全完了。”戴若犁說到這里,露出了微笑。
還好沒有萬一,他們最終成功了。
丨 從“光學剛體”到“再造輪子”
在辦公室里,戴若犁給記者看了一個安裝在頭顯上的設(shè)備:一個3D打印制作而成,看上去像是鹿角一樣的設(shè)備,設(shè)備上的每一個角的頂端,都插著一個小球。戴若犁稱之為萬能剛體,它就是計算機攝像頭能夠識別出空間中的各個不同個人的關(guān)鍵所在。
通過剛體各個分支所構(gòu)成的特殊形狀,空間中的小球——也就是Mark點——呈現(xiàn)出不同的組合來。這讓剛體在空間中獨一無二,與每一個體驗者的頭顯還有手柄一一對應,而這一次百人體驗中的第一個難點便體現(xiàn)在這里:做一個剛體容易,做兩個也容易,但諾亦騰要做的是200個剛體,這200個剛體,還都必須獨一無二,而且樣式美觀,對于大小和形狀都有要求?!澳憧偛荒茏尶腿隧斨鴤€鹿角吧!”
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諾亦騰在頭戴式顯示器以及控制器上所使用的剛體?[/caption]
“從識別1個人到識別8個人,我們用了17個月的時間去研究,而從7個人到100人,我們又用了4個月跑算法,最終才能夠成形。”戴若犁這樣說。
當擁有了200個在空間中獨一無二的剛體之后,諾亦騰的工程師們著手開始準備下一個難題:如何傳輸100個人的數(shù)據(jù)不卡頓。在現(xiàn)場,100個人同時通過有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸兩套數(shù)據(jù)到服務器程序中進行辨別定位,這兩套數(shù)據(jù)稍有閃失,可能就是許多人眼前一黑,或者大幅延遲卡頓,輕則影響體驗,重則會直接造成生理不適。而諾亦騰的解決辦法也頗為巧妙,他們?yōu)槊恳粋€人的兩個設(shè)備,制定了優(yōu)先級。
“人們在體驗時更在乎什么?”戴若犁在辦公室里反問記者說道,“最最影響體驗的,當然是頭部轉(zhuǎn)動時的延遲。一般來說高于20ms就會造成暈動癥。而與此同時,人們對于手部,還有其他人的運動延遲卻并沒有那么敏感。即便當手部動作延遲超過30毫秒的時候,仍然不會造成特別明顯的感覺。這就是我們所制定的優(yōu)先級?!?
當所有人到位進行體驗的時候,數(shù)據(jù)流便開始根據(jù)諾亦騰研發(fā)的算法進行排列組合,來決定哪一個人的數(shù)據(jù)壓縮先上傳,而哪一個的先下發(fā)。這樣,才能保證在有限的帶寬條件下體驗的流暢不受到影響。
?而最后一個難點在于管理控制方面?!跋胂笠幌?00臺機器同時監(jiān)控,我該如何保證他們正常工作?看到一個人有點怪,我能走過去說,‘先生麻煩您摘下頭顯給我看看’嗎?顯然是不可以的,即便能,也效率極低。這時候就必須需要遠程來控制了?!?
記者隨著戴若犁,看到了諾亦騰所開發(fā)的這一套管理系統(tǒng)。通過系統(tǒng),可以非常輕松地切換演示內(nèi)容,監(jiān)控不同機位的主視角情況,主機性能。而與此同時,它還是諾亦騰慣性動作捕捉傳感器的服務器端。這樣的系統(tǒng)雖然說在機房控制領(lǐng)域里并不少見,但用在多人VR體驗內(nèi)容中,恐怕還是第一次。
戴若犁用“造輪子”來形容他們的這一項工作,因為就像重新制造輪子一樣,他們要做一些還未被用于VR領(lǐng)域的工具內(nèi)容來進行管理。
現(xiàn)在三大問題已經(jīng)解決,似乎萬事俱備,但事情仍然沒有那么簡單。
丨 “只要打起仗來,再充分的準備也沒用”
“只要打起仗來,再充分的準備也沒用?!碑斢浾邔Υ魅衾缯f出這句話的時候,他笑著說就是這樣。在深圳,諾亦騰遇到了許多不可控因素。有些因素看起來只是小小的干擾,而有一些甚至讓人感覺啼笑皆非。
“面對這樣大型的活動,我們一定要進行一次預搭建來演練。我們在北京通州的一處地方完成了預搭建,一切測試都很順利。但當我們來到深圳之后,問題都出現(xiàn)了?!贝魅衾邕@樣說道。
問題出在哪里呢?在于溫度。當諾亦騰將整套系統(tǒng)系統(tǒng)從7度左右的北京挪到室溫25度的深圳之后,100臺機器的散熱互相影響,帶來了系統(tǒng)性能的下降。而他們不得不為每一臺主機坐席加裝風扇,才最終解決了這一問題。
而后戴若犁面對的問題更加棘手:當發(fā)布會開始的時候,主辦方安排了開場舞蹈,在正式VR體驗之前,還會有一次舞蹈。兩場舞蹈都需要運用現(xiàn)場的音響系統(tǒng),而音響系統(tǒng)一開啟,現(xiàn)場光學攝像頭的位置就會發(fā)生位移。
“發(fā)布會當天,我們調(diào)好了所有攝像頭的角度還有精準度,所有的標定都沒問題,然后開場秀來了,梆梆梆梆一通震,然后追蹤就都不準了。”戴若犁在說到這里的時候,仍然看起來有些哭笑不得。
最后還是戴若犁想出了一個主意:他讓現(xiàn)場在開場前開啟低音炮震了40分鐘,讓現(xiàn)場所有的攝像頭都在震動中達到一個最穩(wěn)定的位置,然后再進行調(diào)校。用他的話講,所有的攝像頭都“震到位了”。
而其他的問題更是層出不窮:有現(xiàn)場光線干擾的問題,有賓客身穿有反光條衣服的問題,還有賓客誤碰攝像頭,造成追蹤不準的問題?!翱腿藖淼綀龅?,看到中間有個很漂亮的大傘,就想去推一推它的柱子,這么一推就徹底亂了。”
面對這些問題,戴若犁和他的同事們見招拆招?!拔覀円蟋F(xiàn)場的攝影師必須不能開閃光燈,全部用大光圈拍攝,以免干擾。反光衣服要求客人暫時脫掉,而至于柱子的問題,我們是讓大眾方面安排了禮儀小姑娘在那里守著,對不起誰來都不能碰?!?
戴若犁在說這些問題的時候面帶輕松,但是可想而知其中他和他的同事承擔了多大的壓力。不僅需要做好技術(shù),更需要去和各個方面進行協(xié)調(diào)溝通?!艾F(xiàn)場不讓用閃光燈,對方說你們瘋了吧,懂不懂規(guī)矩?。康珕栴}是為了保證現(xiàn)場的體驗,就是不能使用。你必須要有這個魄力?!?
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戴若犁與合作伙伴、團隊成員在現(xiàn)場的合影[/caption]
而最終,諾亦騰將這樣一個大型活動的每一個鏈條上的問題一一解決,讓原本只有70%的成功率一下子提升到99%,讓所有人的注意力都集中起來,聚焦到每一個點,“就像是每一個人的腎上腺素全部上涌,潛力飆升一樣?!?
“我們再做一次也許會失敗,但這一次真的成功了?!?
丨 VR在汽車領(lǐng)域的未來
當人們的目光還聚焦在VR在娛樂領(lǐng)域的應用時,其實像汽車這樣的傳統(tǒng)行業(yè)早已經(jīng)被VR全面滲透。在今年年初時,就已經(jīng)有消息稱許多知名車企將VR技術(shù)引入到汽車制造的領(lǐng)域中,輔助工程師進行車輛設(shè)計,或者進行生產(chǎn)模擬。而VR汽車展示更是不乏落地的案例。在不久前的廣州車展上,各家汽車企業(yè)的展臺上VR內(nèi)容大出風頭。而諾亦騰在那一次車展上也幫助另一家汽車公司打造了現(xiàn)場多人的VR汽車展示體驗。
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諾亦騰此前為另一家車企打造的VR體驗[/caption]
“為什么是汽車行業(yè)呢?很簡單,它的體量非常大?!贝魅衾缯f道,“汽車行業(yè)對于新技術(shù)的需求非常大,而像這樣的大體量產(chǎn)業(yè)對于VR的容納度非常高。他們有資本,也有興趣去嘗試VR?!?
隨著VR行業(yè)發(fā)展不斷成熟,它逐漸實現(xiàn)向其工具化本質(zhì)的回歸。這是一個從新奇向?qū)嵱醚莼倪^程,人們的真需求逐漸浮出水面,偽需求逐漸消失。而對于汽車行業(yè)來說,它的“真需求”究竟是什么呢?
戴若犁告訴記者,在他看來,VR與汽車行業(yè)的結(jié)合有許多要點。前面提到的設(shè)計與生產(chǎn)是體現(xiàn)在工業(yè)層面上的,而對于線下銷售來說,吸引潛在客戶到店,延長客人在店時間以及將銷售指標進行量化,都是VR可以幫助汽車企業(yè)做到的事情。
在汽車領(lǐng)域中,諾亦騰已經(jīng)開始逐漸推廣他們的落地項目。就在此時,已經(jīng)有全國各地的多家大眾4S店引入了諾亦騰的虛擬車輛展示系統(tǒng),讓客戶能夠在4S店中像在發(fā)布會上一樣,近距離觀察新車。
在諾亦騰看來,將會是一個非常有前景的方向。通過Project Alice成熟的系統(tǒng),以及與行業(yè)內(nèi)頂尖合作商的合作,帶來全面完備的體驗。正如戴若犁所說,他們的優(yōu)勢在于系統(tǒng)——當諾亦騰進入到某一個行業(yè)中時,他們愿意通過系統(tǒng),與行業(yè)內(nèi)的內(nèi)容合作商進行合作,而不是所有都一把抓。無論是汽車還是教育,還是VR房地產(chǎn)、VR展示,諾亦騰都是這樣。
對于諾亦騰來說,可能前面還有很長的路要走?!霸谕瓿闪诉@一件‘有史以來最大膽的事’之后,我們還有新的收獲。至少不再是閉門造車了,我們了解了市場到底需要的是什么,知道客戶需要你們解決的技術(shù)關(guān)鍵點是什么。”
“我想,與有資本、有意愿的行業(yè)合作這件事,對于整個VR行業(yè)來說都是有幫助的?!痹诓稍L的最后,戴若犁這樣說道。