
“上高中时,有一次我看到一本杂志里有许多条纹三维立体图形,通过两眼交叉,便可以看到三维效果画面。特别好看。于是我就想,能不能设计出自己想要的三维图形? 但那个时候市场上并没有三维立体图制作软件。直到2002年,我通过自学算法,制作出一款类似的软件 。”印象湃CTO兼联合创始人费越这样向创业邦记者描述对视觉算法产生兴趣时的情形。接下来向上人就为您分享这则创业资讯。
他说,“我感觉,用现在流行的话来描述自己,"创客"最合适不过了。因为我当时的想法很简单,就是设计一款出软件,可以让任何人都可以制作出自己想要的三维画面。”
研究生阶段,费越虽然主要进行数字建模与模拟粒子流太空运行并通过三维显示其运行轨迹两方面的研究。但课下,他却留意到虽然三维显卡已普及所有电脑,但是并没有被充分利用在用户界面设计中,使得桌面变得立体,简洁,干净而且易被理解和使用。倘若能够配套使用虚拟头盔的话,用户便可以在三维环视界面的交互场景中进行作业。基于这个想法,2004年费越在学业之余的时间自主研发了第一个运行于Windows环境上的三维环视桌面软件Cube 。 获得博士学位后,费越分别在诺基亚,摩托罗拉进行手机操作系统,用户界面研发。他在松下实验室做过多面墙组成地桌面虚拟现实系统,集成三维手势识别,三维头部跟踪,实现接近全息用户视觉交互的用户体验,并于2011年美国图形学年(SIGGRAPH)会展出了虚拟现实互动桌。从六维头部跟踪的功能实现角度看,这已经接近2013年的OCULUS RIFT DK2。
正如费越所说,90年代后期,虚拟现实技术的飞速发展,在一定程度上源于硬件成本的降低与技术的普及。比如MEMS传感器,最初仅用于飞机导航,军事应用等尖端领域,而且价格昂贵,在消费领域无法普及。随着芯片传感器技术的革新,现在仅需5美元左右,便可以购买到各类精准加速度传感器,磁力传感器,方向传感器,陀螺仪传感器,压力传感器等等。
MEMS 的普及解决了VR图形学和头部角度检测问题。随着国内外智能手机普及,图形显示技术得以飞速发展,小面积,高分辨率的显示屏不再是技术难题;显示屏厂商在原有的基础上,仍然不断提升各方面技术指标要求,分辨率已高达4K级别。虽然在手机屏幕应用上,人眼已经无法识别出,但在VR环境下,这将会带来完全不同的视觉体验。
此外,显卡性能的提升对于虚拟现实下图形显示效果带来更加真实的渲染效果。三维手势识别需要大量计算做支撑,在CPU上的实时运算使得在移动CPU上的运算速度得以提升。由于比普通显卡高出1-2个数量级的高计算量要求,计算机视觉技术无法被广泛应用,直到发展到今天可以在普通台式机,和手机上分别运行。
结合技术市场门槛的降低,相对廉价的硬件成本,费越表示,“我想自己已经做好延续“创客”梦的准备了—印象湃就是它的雏形。”
Impression Pi技术突破
印象湃(Impression Pi )是一款使人们以新的方式进行交互,在虚拟与物理世界间自然畅游的VR移动头盔。
同Oculus Rift相比, Impression Pi不仅可以脱离cable的束缚,灵活移动, 而且在5米移动范围外,通过位置检测技术实现对佩带者头部进行位置跟踪定位。同时,增加了手势识别功能—在可视范围内,通过检测角度,反推位置,追踪三维手势运动。
一般而言,三维手势识别的传统技术有三种:1. 电磁技术。如同电影制作动作捕捉技术,一般由发射源,接受传感器和数据处理单元组成。通过磁场变化,在带有磁场感应线圈的房间内,反推算出手的位置,进行定位。比如, Sixense STEM System 的机制是激发一个约2.4米的电磁场来追踪手柄位置,不需要佩带者一直保持在摄像头前方,就可以在虚拟现实游戏中自由活动。2. MEMS传感技术。消费电子领域中,使用MEMS器件,允许使用者(佩戴头盔)通过运动和点击相互沟通,转化为屏幕上游戏行为。3. 光学技术。基于计算机视觉原理,对于空间中的一个点,只要能同时为两部相机所见,根据同一时刻拍摄的图像和相机参数,那么就可以确定这一时刻在空间位置。
因此,三种技术相比,携带方便性上,光学最优。但弊端在于手部如果在相机拍摄不到的区域,则无法跟踪手部动作。不过通常情况下,当人们从事重要工作(即使游戏娱乐场景中)手部都会处于眼睛可以看到的区域,而不是背在身后,用视觉控制进行复杂活动。Impression Pi就是通过光学技术实现三维手部识别,并计划于明年通过软件升级,实现手部识别虚拟技术的提升。
此外,在沉浸式体验中,Impression Pi特有的增强现实与虚拟现实叠加技术也使得消费者可以获得前所未有的交互体验。比如,在摆有茶几的客厅内, 通过手部动作对摆放在茶几上虚拟物体进行操控。
虚拟现实具有五大技术层级。分别是3D双目图形渲染,头部3D旋转探测,头部3D位置检测,手部识别与3D增强现实。目前,虚拟现实领域真正难题是加强现实技术的实现—将虚拟情形与现实物理环境相结合,并且在两者之间进行自由切换,满足用户实时需要。举个例子,在虚拟环境中长时间作业后无需摘掉头盔,而是进行简单快捷操作(如按下按钮)转换到现实环境,进行日常活动。而这项技术在市场上多数虚拟现实产品功能未能触及到。这也是未来虚拟现实产品最大卖点与发展趋势,同时,也是应用于更多领域的关键性技术。具体来说,当用户还在 VR环境下走动时,假使在撞到周围障碍物前,AR系统便会在后台检测到信息,并通过声音或者图像传输到用户端,或者在虚拟环境下显现出部分外部环境虚影,警示佩带者。
目前,Impression Pi 已经实现在AR大视角环境下与VR以:100%,50%, 50%, 100%的比例进行完美过渡切换。
采访结束后,我一直在想, 是不是整个采访的技术讨论太多了(毕竟这是一个关于新产品与联合创始人的报道采访)?但对于一项高科技产品,与核心技术人员来说,除了技术本身,还有什么是更值得我们关注,同行业创业者学习的地方呢?此外,令创业邦记者感受最深的是费越身上的一种平和与韧劲。 没有任何“志向远大”式的言语,也没有技术大牛般的不可一世。 笔者相信,任何一项伟大产品都需要拥有这样“务实”的产品元素。这种“元素质感”不是源于外感设计,或者产品宣传。而是夯实技术背景,对产品的执着与热爱。
本文转自:向上创业网