說文解字第8課:虛擬實境 VR

台灣人有個好習慣,就是每隔一段時間,就會出現某某元年,然後舉國歡騰、普天同慶一下,好像提醒著大家,沒搭上這股潮流就要消失在時代的洪流中一樣。例如我們經歷了足球元年、3D元年、HD元年、物聯網元年,以及最近炒得蠻火熱的VR元年。

 

將人放進完全虛擬的世界

 

虛擬實境翻譯自英文Virtual Reality,縮寫為VR,其最簡單的概念,就是利用電腦模擬產生1個虛擬世界,讓使用者可以體驗身歷其境的感覺。

現在大家一聽到VR,直覺反應可能馬上會想到HTC Vive或Sony PlayStation VR等頭戴式顯示器,這類的VR裝置能夠提供沉浸式的視覺與聽覺體驗,並透過特殊的控制器,讓使用者與虛擬世界中的物品互動。

在使用這種VR裝置的時候,頭戴式顯示器中的動態感應器,會偵測使用者頭部的姿態,例如面朝哪個方向,以及轉頭、俯仰等動作,接著電腦就會根據這些數據,立刻進行3D畫面與音效的運算,並將立體的圖像與聲音傳送至頭戴式顯示器,讓顯示器中的畫面可以隨使用者的「視線」移動,環繞音效的定位也會隨之改變,給人仿佛真的進入虛擬世界的體驗。

不過若從廣義的角度來看,只要能「讓使用這感受到虛擬的人造世界」,就能算是虛擬實境,所以硬是要說任天堂於1995年推出的Virtual Boy遊戲主機是虛擬實境,在定義上也沒有錯,只不過它無法帶給人足夠逼真的感官體驗,所以並不能稱得上是理想的虛擬實境。

▲目前主流的虛擬實境應用,大多透過頭戴式顯示器來達成。(圖片來源:維基百科,本圖採用創用CC姓名標示分享,作者為Marco Verch)

▲有些簡易型的設備僅有「頭盔」功能,利用智慧型手機完成運算與顯示等工作。

▲Virtual Boy雖然能夠顯示立體的遊戲畫面,但是因為互動性不足且畫面不逼真,因此不能帶來出色的虛擬實境體驗。(圖片來源:維基百科,本圖採用創用CC姓名標示-相同方式分享,作者為Evan-Amos)

 

仍有許多障礙需要克服

 

從目前以一般使用者為對象的虛擬實境科技的發展情況來看,當下最先進的技術就是採用頭戴式顯示器的電玩遊戲。這種遊戲為了要創造3D立體的視覺效果,需要在頭盔內設置2組螢幕(或將單一螢幕分割為2區),將左、右側的影響分別送至雙眼,因此在進行3D繪圖的時候,運算的需求量會比一般單純的3D畫面吃重,所以需要使用效能更高的顯示卡才能滿足負荷。

另一方面,許多遊戲為了要提供更擬真的體驗,會在遊戲內使用物理運算讓虛擬世界中的物品能在碰撞、爆破等場面時有更真實的物理反應,並且強化環繞音效表現,這些功能也都相當依賴處理器的運算能力。

因此如果想在家中享受虛擬實境遊戲的話,除了需要購買頭戴式顯示器,還需要準備一台高階的電腦,如此一來整體預算可能會上看新台幣10萬元,是筆不小的數字。雖然說Sony推出的PlayStation VR可以搭配PlayStation 4主機使用,整體價格相對便宜很多,但是效果與使用電腦遊玩虛擬實境遊戲仍有一些落差。

頭戴式顯示器的另一個明顯的問題,就是在長時間使用的情況下,比較容易造成頭暈、噁心,甚至嘔吐的情況,其中一大原因就是頭戴式顯示器的延遲,當使用者頭部擺動後,動態感應器將資料送至電腦運算,再回傳至顯示器的過程中,需求些許時間,即便這個時間相當短暫,但人腦會因為景色變化跟不上視線轉換的速度,而產生不協調感,有賴進一步提生運算速度與顯示器的更新頻率,來減緩這種情況的產生。

在克服這些技術問題之後,還需考慮頭盔配戴的舒適度、方便性,以及遊戲、影片等內容是否能滿足使用者的感官刺激,整體成本是否能壓低,唯有一一達成這些門檻,虛擬實境才有進一步普及的動力,所以NVIDIA的執行長黃仁勳也曾表示,要真正體驗人身歷其境的虛擬實境,還需要20年的時間解決相關問題,或許到了那時才能算是VR元年的到來。

▲以Arizona Sunshine這款虛擬實境遊戲為例,官方建議使用Intel Core i7-6700K處理器與NVIDIA GeForce GTX 980顯示卡,硬體需求門檻相當高。

 

說文解字使用範例:

O:虛擬實境最大的吸引力就是讓人沉浸在其中的真實感。

X:如果沒有女朋友的話,就搬家到虛擬實境的世界去吧。

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