虛擬現(xiàn)實(VR)具有廣闊前景,實時VR技術(shù)已經(jīng)應用于軍事、教育及醫(yī)學。讓人不必親自到場就能身臨其境的“數(shù)字傳送”技術(shù)是實時VR發(fā)展的終極目標。
然而,“數(shù)字傳送”面臨著技術(shù)障礙:5G高速網(wǎng)絡仍處于起步階段,而當前的無線網(wǎng)絡會產(chǎn)生明顯延遲;直播所需的大型處理芯片會壓垮小型無人機,且電池需具備超長續(xù)航能力。此外,政府對無人機的限制對實現(xiàn)“數(shù)字傳送”也是一大挑戰(zhàn)。
盡管如此,Xtend、大疆等無人機公司仍在推進研發(fā),致力于打造易于操控、延時較少、視野廣闊的實時VR無人機系統(tǒng),希望VR真正發(fā)揮其潛力,進而產(chǎn)生社會影響。
原文來自WSJ,作者Sara Tothstub
戴上材質(zhì)輕薄、觸感舒適的頭戴式視圖器,拿起控制器,按下按鈕。一架無人機起飛,呼嘯著穿過被洪水淹沒的城市街道。
通過視圖器,你可以看到無人機拍攝到的一切——一棟棟破舊的房屋、一棵棵樹木被連根拔起,畫面為360度全景,清晰而生動。
俯視時會看到無人機下方的景色。全彩圖像不會卡頓,也沒有延遲。數(shù)字技術(shù)將你傳送到一場自然災害的災后場景中。
即使以上還未實現(xiàn),但這至少是我們的目標。這個被人們別出心裁地描述為“數(shù)字傳送(digital teleportation)”的領(lǐng)域,目前尚不存在。但是,這項“實時傳輸(live delivery)”技術(shù)的支持者認為,在未來幾年,虛擬現(xiàn)實、快速無線網(wǎng)絡和無人機及漫游車等機器的集成,將幫助人們實時浸入真實、遙遠的環(huán)境中。
咨詢公司Accenture(埃森哲)旗下實驗室Accenture Labs的高級總經(jīng)理馬克·卡雷爾-比亞爾(Marc Carrel-Billiard)說:“實時傳輸是一種新型的工具,它將徹底改變我們體驗世界的方式,讓我們得以在事件發(fā)生時迅速趕到現(xiàn)場。”
比亞爾為各企業(yè)提供虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality,下稱VR)和增強現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域的咨詢服務。
VR顯示的是預先錄制的場景,而實時VR則可以在教室和手術(shù)室里大顯身手,用戶可以體驗到現(xiàn)場真實發(fā)生的事情。各大公司已經(jīng)開始將簡易版的實時VR技術(shù)與無人機結(jié)合起來,給用戶身臨其境的感覺。
以色列國防軍稱,自2019年5月以來,加沙邊境的以色列士兵一直在使用無人機系統(tǒng)進行監(jiān)視、搜尋爆炸裝置和敵方戰(zhàn)斗人員、轉(zhuǎn)移武裝分子放出的飛行物。
無人機可以將實況圖像傳輸回操控者的頭戴式視圖器,視野最廣可達到130度,士兵們探索危險區(qū)域時不再需要以身試險。
圖注:在以色列的Sirkin基地,一名以色列國防軍成員正在使用Xtend的Skylord無人機系統(tǒng)進行訓練
對于總部位于特拉維夫的系統(tǒng)制造商Xtend而言,入駐戰(zhàn)場僅僅是個開始。該公司希望最終能創(chuàng)造一臺操作簡單的無人機,向VR頭戴式視圖器傳輸360度實時三維視頻,讓用戶能夠完全浸入任何想要飛抵的地方。
馬泰奧·夏皮拉(Matteo Shapira)和特拉維夫·夏皮拉(Aviv Shapira)兩兄弟創(chuàng)立了Xtend,他們也是VR圖像處理公司Replay Technologies的創(chuàng)始人。Replay Technologies讓觀眾得以通過VR觀看體育賽事。2016年,該公司被半導體公司Intel Corp收購。
另外兩位創(chuàng)始人分別是航空專家阿迪爾·圖比(Adir Tubi)和以色列FPV競賽聯(lián)盟(FPV Racing Israel League)的聯(lián)合創(chuàng)始人魯比·利亞尼(Rubi Liani)。以色列FPV競賽聯(lián)盟是一個非營利組織,旨在推廣和組織無人機競賽。
巨大的技術(shù)障礙阻礙了他們的終極愿景。阿拉巴馬大學沉浸式交流實驗室(Laboratory for Immersive Communication)的負責人雅各布·查卡列斯基(Jacob Chakareski)稱,在當前的無線網(wǎng)絡內(nèi)傳輸360度三維實時視頻,其數(shù)據(jù)量會產(chǎn)生明顯的延遲。
他還表示,VR頭戴式視圖器往往既笨重又昂貴,而且系統(tǒng)需要額外的顯卡和線纜。極速5G無線網(wǎng)絡和高速計算的出現(xiàn),使得數(shù)據(jù)可以在設(shè)備端、而非云端得到處理,這有助于解決上述問題。但是5G服務目前仍處于起步階段,尤其是在美國。
一些初創(chuàng)公司已經(jīng)開始研發(fā)非無人機領(lǐng)域的實時VR。就讀于紐約福坦莫大學學院(兩個校區(qū))的學生,可以使用由紐約媒體制作創(chuàng)業(yè)公司Pagoni VR開發(fā)的Chimera服務來旁聽另一個校區(qū)的實時課程。
Immertec是一家位于坦帕的計算機軟件初創(chuàng)公司,它與健康醫(yī)療公司Johnson & Johnson(強生)合作,為美國數(shù)十家醫(yī)院提供實時的、基于VR技術(shù)的真實外科手術(shù)直播,其中包括位于謝爾曼的貝勒斯科特與懷特外科醫(yī)院以及達拉斯的維特魯威奧醫(yī)學發(fā)展研究所。
圖注:Immertec是一家位于坦帕的初創(chuàng)公司,為醫(yī)生提供外科手術(shù)實時VR培訓。右邊的是馬克·迪恩(Marc Dean)博士,在貝勒斯科特與懷特外科醫(yī)院進行培訓
實時VR還可以讓人們進入到身體無法到達的地方??偛课挥谖餮艌D的健康醫(yī)療公司Pyrus Medical正在研發(fā)一種系統(tǒng),幫助外科醫(yī)生對病人的血管進行浸入式檢查。該系統(tǒng)應用了VR頭戴式視圖器及傳感器,該傳感器與插入體內(nèi)的導管相連。
該公司希望賦予外科醫(yī)生觀察體內(nèi)的視角,減少對外科X光及微創(chuàng)手術(shù)套件的需求。Pyrus Medical目前尚未進行人體試驗,也尚未得到美國食品和藥物管理局(U.S. Food and Drug Administration)的批準。
下一步,實時VR將與無人機結(jié)合。這項技術(shù)部分來自于規(guī)模雖小但不斷發(fā)展的專業(yè)無人機競賽領(lǐng)域。操控者在比賽中戴上視圖器,以第一視角觀察無人機的進程。這個系統(tǒng)很難掌握,僅僅是控制無人機就需要操控者的全部注意力。
無人機競賽聯(lián)盟(Drone Racing League)的首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人尼古拉斯·霍巴切夫斯基(Nicholas Horbaczewski)表示:“那些第一次操控無人機的玩家往往會墜機?!?/p>
操控者通常會選擇黑白平面鏡頭,因為它有最快的數(shù)據(jù)傳輸速率,但是由于畫面不夠清晰,這并不適用于軍事或其他非競賽用途。
無人機市場研究公司Drone Industry Insights的市場分析師米莉·拉多維克(Millie Radovic)說,直播浸入式場景所需的大型處理芯片會壓垮小型無人機,而且電池也需要具備超長續(xù)航能力。
她還表示,許多政府已經(jīng)在人口稠密地區(qū)限制無人機的使用,操控者必須通過嚴格的審批程序,才可以將無人機飛到視線以外的地方。
拉多維克說:“確實還存在許多安全和隱私問題,人們對無人機商業(yè)價值也缺乏認識,因此在許多城市地區(qū),人們還無法廣泛接受它們?!?/p>
盡管如此,創(chuàng)業(yè)公司還是在不斷推進研發(fā)。對于消費者來說,總部位于圣地亞哥的消費類電子產(chǎn)品公司NewBeeDrone正在研發(fā)一種可以與高清視圖第一視角無人機配合使用的頭戴式視圖器。
該公司首席財務官達琳·黃(Daryn Huang)表示:“現(xiàn)在基本上是在驗證概念,但也向人們展示了飛行是什么感覺。”
圖注:位于圣地亞哥的NewBeeDrone正在為消費者開發(fā)無人機技術(shù)
Xtend為軍事研發(fā)的Skylord系統(tǒng)由一個無線頭戴式視圖器和一個飛盤大小的半自動四軸飛行器組成,該飛行器由一個類似于激光筆的手持設(shè)備控制。
據(jù)該公司介紹,該無人機能夠以每小時18英里的速度飛行45分鐘,最高時速可達每小時100英里。Xtend說,士兵們在幾分鐘內(nèi)就能學會使用它,而一架完全手動操作的無人機,則需要幾個月的時間學習。
以色列國防軍光學戰(zhàn)部門負責人阿薩夫·奧倫中校(Lt. Col. Assaf Oren)說:“有了Skylord系統(tǒng)的全景性能,以色列國防軍不需要部署部隊,就能快速偵查重要的地理區(qū)域,消除威脅?!?/p>
Xtend計劃在2020年初開始銷售180度視野的型號,其視角可以隨著用戶頭部的動作而改變。馬泰奧·夏皮拉說:“就像把頭轉(zhuǎn)向車窗外一樣?!?/p>
該公司還計劃添加增強現(xiàn)實組件,如虛擬駕駛艙,該組件可以使用戶接地,提供方向感和平衡感,緩解用戶的眩暈之感。
中國無人機巨頭大疆銷售的頭戴式視圖器據(jù)稱可提供150度視野視頻,延時僅為7毫秒。非操控者也可戴上視圖器,獲得飛行體驗。
不過,查卡列斯基認為,如果要實現(xiàn)有效且覆蓋范圍廣的無人機的遠距離傳輸,可能還需要幾年時間才能達到其技術(shù)要求。他說:“無人機似乎是數(shù)字傳送相機最匹配的技術(shù),但收集數(shù)據(jù)和分發(fā)數(shù)據(jù)的流程需進行重新配置,以便VR真正發(fā)揮其潛力,進而產(chǎn)生社會影響。”
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