張杭 廖穎思
摘要:從硬件到軟件逐一介紹了現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)水平,以及這些技術(shù)在元宇宙購(gòu)物中心的應(yīng)用,分析元宇宙購(gòu)物中心的開發(fā)和用戶的需求,從技術(shù)支撐、技術(shù)應(yīng)用、技術(shù)發(fā)展三方面討論其優(yōu)勢(shì)、可行性、發(fā)展的空間和方向。
關(guān)鍵詞:元宇宙;虛擬現(xiàn)實(shí);技術(shù)性
中圖分類號(hào):F49??????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、引言
VR元宇宙購(gòu)物中心是基于元宇宙概念延申而出的全新購(gòu)物模式,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬環(huán)境和感知,由計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染的三維立體逼真圖像,由計(jì)算機(jī)來(lái)處理與參與者的動(dòng)作相適應(yīng)的數(shù)據(jù), 并對(duì)用戶的輸入作出實(shí)時(shí)響應(yīng), 并分別反饋到用戶的五官,從而實(shí)現(xiàn)讓用戶難辨真假的沉浸體驗(yàn)。而元宇宙購(gòu)物中心則是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),打造一個(gè)突破空間和模式的全新購(gòu)物模式。而目前所掌握的技術(shù)水平,已足夠支撐元宇宙購(gòu)物中心。
二、VR購(gòu)物中心的技術(shù)支撐
(一)設(shè)備硬件核心技術(shù)
目前市場(chǎng)上主流的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備是VR眼鏡一體機(jī),集顯示、交互、聲音為一體,以O(shè)culus Quest2為例,該產(chǎn)品包括顯示頭盔、手柄,設(shè)備(Oculus Quest2)內(nèi)置處理器與3D定位音頻,可以直接用用手柄畫出活動(dòng)區(qū),利用光學(xué)定位定位頭盔和手柄,6G的運(yùn)行內(nèi)存和內(nèi)置的Qualcomm驍龍TMXR2處理器更是能夠?qū)崿F(xiàn)多數(shù)的互動(dòng)功能,設(shè)備本身可以聯(lián)網(wǎng)做到單靠一臺(tái)設(shè)備便與萬(wàn)維網(wǎng)相連與他人互動(dòng),也可以通過(guò)無(wú)線串流技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備與電腦端的互聯(lián),實(shí)現(xiàn)更高的刷新率與幀率。
除此之外還有的便是建模設(shè)備,譬如3D掃描儀,利用照相式原理,進(jìn)行非接觸式光學(xué)掃描獲得物體表面三維數(shù)據(jù),進(jìn)而獲取高精度的物體模型。
(二)視覺傳達(dá)技術(shù)
人眼觀看物體時(shí),能清晰看清視場(chǎng)區(qū)域也就是視覺中興對(duì)應(yīng)的分辨率是2169 X 1213,而市場(chǎng)上主流的設(shè)備,諸如Oculus Quest2、Pico Neo3、HTC VIVE等設(shè)備都有著2880 X 1280以上的雙眼分辨率,其中HTC VIVE更是達(dá)到了4896 X 2448的分辨率,比4K(4096 X 2160)更甚,畫面質(zhì)量上皆和人眼所見的現(xiàn)實(shí)不相上下,再其次便是刷新率(Hz)和幀數(shù)(fps)。刷新率,就是顯卡將顯示信號(hào)輸出刷新的速度,比如60Hz就是每秒鐘顯卡向顯示器輸出60次信號(hào)。刷新率是由顯示器決定的。幀數(shù),是指畫面改變的速度,60fps就是每秒鐘顯卡生成60張畫面圖片,而對(duì)于VR來(lái)說(shuō),幀率要達(dá)到90Hz才能勉強(qiáng)做到,達(dá)到120Hz,才能完全做到消除暈眩感而Oculus Quest2、Pico Neo3、HTC VIVE等設(shè)備都達(dá)到了90Hz的水平,HTC VIVE更是搶先達(dá)到了120Hz里程碑式的突破,而其他幾家公司也再爭(zhēng)先突破120Hz的大關(guān)。在視覺上做到擬真、逼真、以假亂真的程度,進(jìn)而再通過(guò)三維立體圖像,打造一個(gè)具有全新視覺體驗(yàn)的虛擬世界。
(三)虛擬現(xiàn)實(shí)互動(dòng)技術(shù)
再VR開發(fā)的過(guò)程中嘗試過(guò)多種互動(dòng)方式,而再諸多中技術(shù)中最成熟、實(shí)現(xiàn)起來(lái)最容易的便是“藍(lán)牙手柄”。如今藍(lán)牙設(shè)備可以與機(jī)器人、移動(dòng)平臺(tái)或無(wú)人機(jī)等任何你想要控制的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信, 并且操控簡(jiǎn)單, 控制信號(hào)精確, 幾乎不足之處是用于虛擬漫游時(shí)缺乏交互感, 使用按鍵與搖桿對(duì)虛擬場(chǎng)景的角色進(jìn)行操控并不能給用戶提供足夠的沉浸感。
三、VR購(gòu)物中心的技術(shù)應(yīng)用
(一)元宇宙購(gòu)物中心商品的展現(xiàn)
在商品的展現(xiàn)上,元宇宙能夠利用光學(xué)渲染引擎和物理引擎,將商品的色澤、材質(zhì)、以及細(xì)節(jié)以極具真實(shí)感的形式展現(xiàn)給消費(fèi)者,進(jìn)而提高消費(fèi)者的購(gòu)買欲望,而unity3D便具有及其前沿的烘培和渲染引擎,自U3D5開始,便采用全局光照(global illumination),這一能夠計(jì)算直接光、間接光、環(huán)境光、反射光的光照系統(tǒng),使得渲染出來(lái)的光照效果更為真實(shí)豐富,在物理引擎方面,Unity3D內(nèi)置了NVIDIA出品的PhysX物理仿真引擎。在開發(fā)中只需要簡(jiǎn)單的操作就能夠按照物理運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。而在打破了現(xiàn)實(shí)與傳統(tǒng)網(wǎng)購(gòu)限制的元宇宙購(gòu)物中心,商品不僅可以更直觀的展現(xiàn)給消費(fèi)者,更能突破現(xiàn)實(shí)以更加富有創(chuàng)造性的方式呈現(xiàn),在商品的展示上,商家可以用更為絢爛的效果,更加新奇的方式,讓消費(fèi)者眼前一亮又不會(huì)視覺疲勞,這便是元宇宙購(gòu)物中心下的商品展示上的優(yōu)勢(shì)。
(二)元宇宙購(gòu)物中心的購(gòu)物體驗(yàn)
傳統(tǒng)購(gòu)物在精力、時(shí)間、空間和商品種類上多有限制,并不能很好的契合快節(jié)奏的時(shí)代,而網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物雖然方便快捷,但卻缺少了對(duì)商品直接的認(rèn)知,也要承擔(dān)貨不對(duì)板需要退換貨的時(shí)間風(fēng)險(xiǎn),而元宇宙購(gòu)物中心,便能很好的滿足用戶多方面的需求,元宇宙購(gòu)物中心可以利用服務(wù)器實(shí)現(xiàn)用戶互通,達(dá)到協(xié)同云購(gòu)物的全新體驗(yàn),也可以在購(gòu)物中心設(shè)計(jì)絢爛多彩的環(huán)境與彩蛋,更可以給用戶一定的權(quán)限,讓用戶能夠在購(gòu)物中心實(shí)現(xiàn)飛行、變身、控物等能力,給用戶以全新的購(gòu)物體驗(yàn)。
四、VR購(gòu)物中心技術(shù)的發(fā)展
(一)設(shè)備的價(jià)格與普及度
諸如淘寶,京東等軟件,購(gòu)物中心也是一樣的,用戶要想進(jìn)入購(gòu)物中心,便得擁有一套VR設(shè)備,而諸如Oculus Quest2、Pico Neo3的設(shè)備,大多要2700左右的人民幣,而HTC VIVE雖然擁有著極高的分辨率和高達(dá)120Hz的幀率,但與高性能結(jié)伴而行的是其高達(dá)10000人民幣的昂貴價(jià)格,但縱觀虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)這30多年來(lái)的發(fā)展歷程, VR技術(shù)的未來(lái)研究還是遵循“低成本、高性能”這一主線,VR設(shè)備在未來(lái)將會(huì)越來(lái)越輕量化,價(jià)格也將越來(lái)越親民,而順應(yīng)時(shí)代浪潮的發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)很有可能是未來(lái)的一大趨勢(shì),而那時(shí),元宇宙用戶的普及也將如往日的QQ微信那般如火如荼。
(二)開發(fā)的難度與成本
云宇宙購(gòu)物中心的開發(fā)有著難以想象的工作量,目前想要構(gòu)建元宇宙購(gòu)物中心,依舊需要大量的建模,包括但不限于場(chǎng)景、效果、人物、裝飾、商品,這些目前多數(shù)還是要依靠3D模型的制作軟件,在龐大的元宇宙購(gòu)物中心中這便是難以想象的工作量,例如3DMAX,Maya,CAD等軟件制作相對(duì)應(yīng)的商品模型,而場(chǎng)景的交互以及用戶行為的處理更需要一個(gè)強(qiáng)大且龐大的交互設(shè)計(jì),這些便要利用unity3D來(lái)制作和撰寫代碼腳本了,而程序腳本的開發(fā)、創(chuàng)新和服務(wù)器的維護(hù),都需要很大的成本。
結(jié)語(yǔ)
元宇宙概念盛行,元宇宙購(gòu)物中心也可以站在名為“科技”這一巨人的肩膀上,順應(yīng)時(shí)代,成為未來(lái)購(gòu)物模式的主流,帶給人們跨越式的購(gòu)物體驗(yàn)。希望在未來(lái),虛擬現(xiàn)實(shí)能成為人進(jìn)行思維和創(chuàng)造的助手和對(duì)人們已有的概念進(jìn)行深化和獲取新概念的有力工具。也希望在不久的將來(lái),能夠進(jìn)入真正的——元宇宙時(shí)代。
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基金項(xiàng)目:2022攀登計(jì)劃廣東省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項(xiàng)資金項(xiàng)目:數(shù)字經(jīng)濟(jì)賦能購(gòu)物新體驗(yàn)--實(shí)體商城元宇宙應(yīng)用與發(fā)展;類別:哲學(xué)社會(huì)科學(xué)類調(diào)查報(bào)告和學(xué)術(shù)論文類;編號(hào):pdjh2022b0615