祖克柏積極投入元宇宙,但這麼多科技巨頭相繼投入AR/VR,為何不見起色?

祖克柏積極投入元宇宙,但這麼多科技巨頭相繼投入AR/VR,為何不見起色?
Photo Credit: The Yomiuri Shimbun via AP Images / 達志影像

我們想讓你知道的是

我這邊從軟體和硬體兩個方面,來講講VR目前發展到哪,並且遇到什麼問題。我區分成軟體問題和硬體問題,當然,VR還有我前面文章所提到的會頭暈的問題,但這篇文章我們就從軟體(算法)的角度,來解析一下怎麼樣能夠製造一個真實的虛擬場景,這邊講的軟體是以算法為主,硬體上是需要搭配GPU、NPU或TPU等。

文:阿財科技分享

這幾天最大最熱門的一件事之一,就是FB改名成Meta,首先改名這件事說明了馬克祖克柏(Mark Zuckerberg)對元宇宙投入的決心和野心,相信不少朋友都知道FB花了不少心力,投入在旗下的FB Reality Lab(AR/VR實驗室)上,曾經紅極一時的HTC Vive和Sony PSVR感覺還歷歷在目,而且許多大老更是常在演講裡提到AR/VR相關應用,但似乎這麼多巨頭相繼投入AR/VR這個產業,卻不見其有所起色。

前兩篇文章介紹了VR的一些成像原理,這篇就延續前兩篇,從阿財的觀點出發,帶大家了解目前VR的狀況。(這篇主要講VR以後會有AR系列大家別緊張)

我相信許多人可能對VR不太看好,認為是炒作大於實際應用,大家有這個既定的印象其實也不意外,因為VR目前除了娛樂方面和少量的工業和醫療等應用外,幾乎日常生活中不是很必要,有些人會歸咎於VR沒有殺手級的應用,簡單來說VR目前對大多數人來說就是非必要且可替代的一種娛樂裝置。

但其實VR在色情行業的發展其實不算太差,VR、AV的發展非常迅速,可以讓大家投身其中當一回男主角,但為何這個產業有吸引力?主要是因為可以戴上VR眼鏡之後,可以有一個飛躍性的體驗,這是手機、平板或電腦沒有辦法達到的體驗,想像一下2D的模特經過VR變成3D在大家面前彷彿身歷其境。

儘管VR目前有影像品質和頭暈等問題,但對許多人來說,可以將自己心儀的模特從平面變成立體,犧牲一些品質也是沒問題的,那為什麼其他領域沒辦法複製?我們撇除工業或是醫療等應用,就單純講遊戲產業,為什麼VR沒辦法普及像PS5、XBOX360甚至是電腦遊戲?

VR沒有好到讓大家願意花錢去購買這種升級的體驗!

我這邊從軟體和硬體兩個方面,來講講VR目前發展到哪,並且遇到什麼問題。我區分成軟體問題和硬體問題,當然,VR還有我前面文章所提到的會頭暈的問題,但這篇文章我們就從軟體(算法)的角度,來解析一下怎麼樣能夠製造一個真實的虛擬場景,這邊講的軟體是以算法為主,硬體上是需要搭配GPU、NPU或TPU等。

首先,我相信大家都知道近年來機器學習(深度學習)非常熱門,大家三不五時都可以在報章雜誌上看到AI打敗人類或是AI又有怎樣的突破,那AI能夠創造出一個極真實的虛擬場景嗎?

阿財的答案是:快了!

今年4月Nvidia GTC的Keynote上CEO黃仁勳介紹了一系列的產品,但其中有半分鐘左右的片段是虛擬的黃仁勳(對!不是整段都是虛擬的!),而這場發布會在YouTube上有幾百萬人觀看,卻鮮少有人發現這個假的老黃,下面這個影片大家可以看看老黃團隊是怎麼樣造出一個假的老黃。

我們都知道Nvidia近年來一直在深度學習領域不斷努力,尤其在3D建模渲染領域可謂是下足了功夫,此次的虛擬老黃就是有搭載Nvidia推出的omniverse搭配許多動畫師將場景的各種物件做3D建模,最後才有如此驚豔的效果。

這裡就想先讓大家思考一下,怎麼樣的場景才夠真實?

大家常常聽到的電影CG特效,為何CG特效會如此逼真? CG是Computer Graphics的縮寫,大家看過的《復仇者聯盟》、《環太平洋》等好萊塢爽片都有用到CG特效,CG特效包含建模、動畫和渲染等等,CG特效是由特效師一幀一幀的精雕細琢出來的結果,沒錯是一幀一幀不是一秒一秒,通常電影一秒有24幀,也就是一秒包含24張照片,所以我們可能有聽說過電影特效一秒要渲染一天甚至數天的情況,而其逼真的原因之一來自於光線追蹤(Ray-Tracing)。

前面我有讓大家思考,怎麼樣的場景夠真實,我們現實世界中,光是不可或缺的,沒有光我們就無法看見物體,所以光線的軌跡是決定我們怎麼看世界的方程式,今天光被物體遮擋會有影子、光打到各種物體都會產生不同程度的反射、光經過狹縫(微小顆粒)會有繞射現象,這些複雜的光線組成了我們萬千的世界,所以虛擬的場景要夠逼真,就必須模擬或製造光線的運動。 大家如果對光線追蹤技術有興趣,可以在下方留言阿財日後再為大家解析喔。

所以電影場景裡的鋼鐵人、滅霸或是哥吉拉,我們的認知告訴我們這些是假的,但在觀影的時候無法從細節挑出假的點,這就是CG特效厲害的地方(也是貴的地方),藉由特效師的巧手,把虛擬與實際場景結合在一起,但這種特效曠日廢時且耗資巨大,應用在遊戲中是不可能的,這就是即時渲染和離線渲染的差別。

電影可以慢工出細活,但玩遊戲每分每秒都關乎生死,所以遊戲一般的光線只考慮局部的範圍(遊戲片段中的高畫質影片通常是預先錄好的,不是即時運算的),而電影則是把整個場景的光線都考慮進去。

但Epic Games發布虛幻引擎5中展現了令人震撼的光線追蹤效果,其中Lumen系統也就是在解決優化光線的問題,而PS5和Xbox Series X都有支援這個引擎,所以PS5和Xbox才賣的這麼好吧?

而虛幻引擎裡運用了Nvidia發表的Deep Learning Super Sampling(DLSS)方法,利用神經網絡的算法優化了物體邊緣的品質(反鋸齒運算),讓遊戲運行的更加順暢,但目前的渲染還是需要靠GPU搭配算法進行高速的運算,並非完全使用深度學習的方式進行,所以要玩3A大作電腦配置需要非常好(錢包哭哭)不然就是買PS5或Xbox囉。


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