虛擬實境：Google I/O上展示的新技術與計劃

Google 在今年的 Google I/O 上，其實也針對 AR 與 VR 兩個領域，提出各自的想像與技術突破。雖然這類虛擬實境技術離實際商業化仍有一段時間，不過由于想像潛力太大，因此有開發實力的廠商幾乎都提出過自己的方案，不論是軟件或硬件，例如 HTC Vive，以及這次的 Google Project Tango，以及基于 Android N 開發的 Daydream。

一、Daydream 與 Android“VR 模式”

Daydream 是 Google 預定在今年秋季上市的新 VR 平臺，這個平臺基本定義了各種 VR 硬件設備和軟件開發的標準，小從感應器、顯示器和處理器的規格，到 HTC Vive 之類的頭戴式設備，手機，以及虛擬控制器都有規范。同時 Google 也宣布，除了將與三星等 8 家知名 OEM 廠商合作，在今年秋季推出符合 Daydream 標準的移動設備，同時也會在 Google Play 劃出 VR 專區，標示合作的 App 或內容提供商。

由于 Daydream 的規范包含手機標準，因此持有主流手機移動操作系統 Android 的 Google，自然也在這次 Android N 的改版中推出新的“VR 模式”（VR Mode），讓 Android 設備擁有史上最好的 VR 支持能力，適合搭配 Cardboard 之類的頭戴設備觀看 VR 內容。

▲ Google 針對 Daydream 推出的自家頭戴設備與遙控器。（Source：Google I/O）

Google 表示，歷來頭戴式 VR 設備的問題，就是網絡延遲，必須將頭部轉動到設備接收視覺變化之間的時間差，壓縮到 20 毫秒以下，使用者才能真實地感受自己身處另一個情境，而這一點手機經常都做得很糟，因此這次 Android N 的“VR 模式”，便是特別設計來調整 CPU 與 GPU 性能，以發揮與一般 VR 設備相同的效果（這也是這次 Android N 要支持 Vulkan API 的原因之一）。

此外，為了延遲時差，Google 也認為必須在移動設備上設計一枚獨立的減震器，以避免當頭部轉動過快，設備來不及處理出畫面的問題。同時 Google 也表示，手機屏幕的好壞，亦會直接影響到 VR 的成果。因此若是用戶以不符合 Daydream 標準的 Android 手機開啟 VR 模式，就會看到模糊的畫面。總之各種原因，都讓 Google 決定定義一個新的軟硬件標準，來影響 OEM 廠商。值得一提的是，除了這些基本效能的改進，Google 也在 Android N 上提出一項新功能，可以讓用戶在使用 VR 設備時，自然地在虛擬世界中看到手機通知。

目前，Google 已經確認，將與三星、HTC、中興、華為、華碩、小米、LG 和 Alcatel 8 間廠商共同合作，推出符合 Daydream 規范的移動設備（目前為止唯一符合標準的手機，是 Google 自家的旗艦機 Nexus 6P），同時在支持的軟件與內容提供者方面，則會有 油Tube，Street View，Google Play，Play Movie，Google Photos，Netflix，Hulu，HBO Now，EA，華爾街日報，CNN，MLB 與 NBA 等廠商。

最后，Google 也不落人后，預告將推出自己的一系列頭戴設備，以及一款類似 Apple TV 的遙控器。不過這些設備目前仍然沒有太多細節，基本只有產品渲染圖與功能展示動畫，同時知道最快會在今年秋天上市。至于 Daydream 的開發者預覽版，將會自即日起推出。

二、Project Tango

Project Tango 簡單而言，是一項“讓移動設備擁有空間感知能力”的計劃，同時早從 2014 年就開始。符合 Project Tango 設備的產品（例如平板），能夠透過特殊的 3D 鏡頭，讓設備“看到”世界，并且搜集空間中的畫面資料。這么一來，開發者便可以把這些資料拿來做成室內的虛擬 3D 地圖，或是在畫面里放入 AR 物件。

一個實際的應用方式，是當用戶拿著手機，把鏡頭對準一件博物館文物時，手機屏幕就會在實景的文物上方呈現一個動態的虛擬對話框，讓用戶了解文物背景。或是當用戶把鏡頭對準一個房間，就可以放置虛擬物件，實驗家具擺設。或者當用戶在商城行走，手機畫面可以符現每一家實體商店的折扣標志，然后指引用戶該去哪間店買東西。總之，Project Tango 可以讓移動設備像是一個虛擬濾鏡，透過鏡頭或屏幕，看到為實體環境設計的數碼內容。

▲ Project Tango 的區域辨識技術。（Source：Google I/O）

不過這個計劃目前有兩個問題。首先，當設備一旦晃到，就會讓屏幕上的虛擬物件抖動或放大，在畫面的邊緣出現顯示錯誤。此外，這種晃動的容錯率非常小，幾乎只有固定設備才能避免錯誤，然而一旦把設備固定，上述的所有應用情境就幾乎派不上用場了。至于這種錯誤的原因，根本在于設備一旦晃動，系統就會重新計算虛擬物件在空間中的位置。但出于效能的問題，這種計算與重新定位的過程會直接顯示在屏幕上，造成很蠢的晃動錯誤。

因此今年 Google I/O 的重點，便是修正 Project Tango 的這種錯誤。Google 想到的辦法，是發明一種“區域辨識”的技術，不再像以往的版本會不停重覆對環境“追焦”，而是能一次對整個空間辨識完畢。這么一來，由于系統已經對空間定位完畢，里面的虛擬物件就可以一次到位，不再需要每動一次，就重新定位。此外，這個區域辨識僅需一行程序碼就能寫入，因此對其他開發者來說，也很容易就能延伸運用。

Google 在會中也做了一次展示，說明改版前后的效果。在舊版中，即使是微晃，虛擬出來的箱子也會閃動。如果直接大力地甩動設備，虛擬箱子更會直接消失在屏幕里，然而使用了新技術后，箱子便可以保持衡定，就像個正常的實體箱子。

目前 Google 針對這個方案，僅能做出簡單的 App，用來展示功能，例如讓不同的使用者之間能共享同一個空間的虛擬資料，象征 Project Tango 有制作多人游戲的潛力。不過 Google 也表示，聯想（Lenovo）將會在今年年底推出一臺 Project Tango 的設備，不過用途自然將偏向產業面，而非消費面。

• Google’s Daydream VR spec for Android unifies phones, viewers, and controllers for a better experience
• This is Google’s new Daydream VR headset reference design, hardware to start arriving in the fall
• Android N gets a low-latency VR mode
• PROJECT TANGO CAN REMEMBER WHERE IT’S BEEN, MAKING AR WORK EVEN WHEN YOUR DEVICE IS DISTRACTED

來自: technews.cn