SIGGRAPH 2019盘点:看看今年让人眼前一亮的AR/VR技术

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SIGGRAPH 2019(美国计算机图形图像展)正在如火如荼地进行中,据悉今年所展出的沉浸式内容是往届中规模最大的一次,不仅有各大品牌所展示的AR/VR相关新产品,还有全新的AR/VR应用和内容,以及正在实验中新一代AR/VR硬件技术。

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据了解,今年SIGGRAPH的展区分为多个部分,包括:VR电影院、商业展区、试验性产品和内容体验展区(Immersive Pavillion),展出的内容除了之前就曾预告过的,如:索尼圆柱形全息显示屏、Adobe AR显示屏、Magic Leap《Undersea》应用等,还有一些在展会期间亮相的产品和技术,如:Tobii Spotlight注视点渲染软件方案、支持红膜扫描功能的AR近眼显示器等,接下来青亭网就带大家来一一看一下。

SIGGRAPH 2019展厅一览,来源:UploadVR

VR电影院

VR Theater

今年是SIGGRAPH推出VR电影院的第三年,电影院场馆面积不小,一次可同时承载50位观众,每位观众将分别佩戴与影院中央的高端PC相连的VR头显,头显内的内容是同步的。

这一次展映了5部VR电影(总共持续约1小时),包括:BBC的《神秘博士:The Runaway》、Shadowmachine的《Kaiju Confidential》、Baobab工作室的《Bonfire》、迪士尼的《a kite's tale》和Faber Courtial的太空主题电影《2nd Step》。这5部VR影片中大部分已经不是第一次亮相,除了迪士尼的《a kite's tale》是首映,而且也是迪士尼第二次在SIGGRAPH亮相的VR影片。

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据悉,迪士尼在上届展示的《Cycles》曾获得不少观众的好评,因此今年所展示的第二部VR影片也受到了不少的期待。与本次展出的其他VR影片一样,《a kite's tale》时长约15分钟,故事讲述了一个画了小狗图案的风筝在不小心缠上了一个龙形状的大风筝,两个风筝在经过一段时间的磨合后变成了好朋友,没错还是熟悉的迪士尼电影经典套路。

该片采用手绘与CG结合的方式,活蹦乱跳的小狗风筝采用平面手绘方式完成,而体态优雅的龙形风筝是用CG渲染的3D模型,二者形成了鲜明且有趣的对比。而与《Cycles》相同的是,《a kite's tale》中也没有对白,就像是《猫和老鼠》那样,用简单的肢体语言来传递故事。

AR/VR应用和内容

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《Undersea》

除了VR电影院部分外,在Immersive Pavillion部分也展出了不少VR/AR内容和体验,包括三个首次亮相的内容,分别为:Magic Leap AR应用《Undersea》、Parallux开发的哥特风XR舞台剧《Mary and the Monster:Chapter One》和Epic Games的《Il Divino: Michelangelo’s Sistine Ceiling》VR壁画体验。

Immersive Pavillion内容宣传片

此前青亭网就曾报道,《Undersea》是Magic Leap Studio利用UE4引擎和Vulkan 3.1 mobile图形接口开发的一款室内规模的空间计算应用,该应用可将你的客厅变成沉浸感足够强的海底世界,你可以看到长在沙发上的珊瑚礁生物群系,也会看到热带鱼主动在你身边游来游去,这时候如果你在电脑上打字办公,还会在应用中看到跟随手指活动而冒出的小气泡,仿佛真的置身于令人放松的海底世界。

mary and the monster

另外,Parallux开发的《Mary and the Monster:Chapter One》也在用Magic Leap One进行展示,不过除了AR,它也支持在VR中观看。该作在看起来像是西洋镜的舞台上,用哥特风舞台剧讲述了年轻的玛丽·雪莱创作小说《弗兰肯斯坦》的背后过程。据悉,剧中的动画角色是由真人配音加上动作捕捉完成的,观众在体验过程中可以用手柄放大查看剧中的演员,就像是在看戏剧时使用望远镜一样。

epic 大教堂

第三个首发内容是Epic Games用虚幻引擎制作的《Il Divino: Michelangelo’s Sistine Ceiling》VR demo,该作通过摄影测绘法(拼凑了90张4K扫描图)重现了逼真的西斯廷教堂,你可以在VR中查看整个教堂建筑的细节,也可以走上升降式脚手架,以米开朗基罗的角度查看他所绘制的壁画《创造亚当》,同时也会有背景音给你讲解这个伟大作品。整个Demo体验持续约1小时,交互性足够强,共有超过100个可点击查看的元素,为了支撑作品中高清的画质,Epic采用了Valve Index头显来进行展示。

据体验者称,《Il Divino》利用氛围和节奏,再加上VR所带来的一些疲惫感,让人体会到经历数小时甚至数月创造这些壁画的艰辛。而且VR呈现了即使在现场也体验不到的更多细节,如果用在教育场景,则可为学生提供自由探索学习的机会。

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Nitro Sandbox

除了上面提到的两款首发内容,你在本届展会上还能找到一些Magic Leap One展示,如:AR虚拟助手应用《Mica》、AR游戏《Nitro Sandbox》,以及Extality所展示的B端AR解决方案。

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据悉,Extality是Magic Leap版《CNN》应用的开发团队,该团队在SIGGRAPH上展示了AR在太空、零售等B端领域的应用。而《Nitro Sandbox》则是一款AR驾驶游戏,你可通过手柄和手势来操控,驾车穿过一系列障碍,你还能将第三人称视角切换到汽车的第一视角。

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MIT媒体实验室也亮相今年SIGGRAPH,带来一款名为《Deep Reality》的VR冥想体验,它的特点是通过监控实时心跳、皮电活动和大脑活动,生成细微的闪光、声波跳动和缓慢运动的3D水生物等元素,为你定制放松且沉静的VR环境,帮你反思自己的内心状态。

此外,Immersive Pavillion还展出了此前青亭网曾报道过的一些VR/AR作品,如:专为Quest打造的VR空间探索应用《The Last Oasis》、《墙壁里的狼2:It's All Over》、《Spheres》等等。

AR/VR技术和产品

在这一部分,咱们现在讲讲已经或者即将商业化的新技术和产品,然后再讲讲一些突破性的实验技术。

首先,来讲讲Tobii昨天在SIGGRAPH展会上发布的全新眼球追踪软件解决方案Spotlight,该方案由Tobii与NVIDIA联合开发,而HTC Vive Pro Eye是首批兼容该技术的VR头显之一。

据了解,Spotlight是专为注视点渲染推出的眼球追踪解决方案,其在HTC Vive Pro Eye和NVIDIA RTX 2070显卡的组合下,可将GPU渲染负载降低57%,可变速率着色率从24%降低至16%。

VRgineers

VRgineer解决方案

此外,本届SIGGRAPH上高端VR头显厂商VRgineers也展示了近期与3D扫描技术公司Precismo合作推出的3D扫描与VR集成方案,该方案的特点是可快速且自动对产品进行3D扫描,并将生成的逼真3D模型快速集成到VR中,以此来帮助品牌商降低3D扫描门槛,加快产品数字化进程,从而便于在VR产品展示、零售领域开展业务。

Vicon VR

Vicon Shōgun 1.3演示

影视动捕公司Vicon在今年SIGGRAPH上也发布动捕软件Shōgun的1.3版,本次更新带来的新功能包括:号称世界上最精准的手指追踪(可追踪58个节点)、实时动画创作+预览、加入对USDZ格式的支持(为动捕与移动设备和AR的结合提供可能),用户还能将用动捕制作的角色直接串流到游戏引擎中。

Shōgun 1.3版的手指追踪功能由Vicon与曾获奥斯卡奖的特效工作室Framestore合作开发,在正式上线后,该动捕软件将帮助游戏和好莱坞大片实现对全身骨骼的追踪。同时,Shōgun 1.3也是市面上唯一支持将谷歌数据导出为USDZ格式的动捕软件,通过USDZ格式,用户可将数据直接导入到iOS设备中预览,也可以用在ARKit应用中。

据悉,Vicon还在SIGGRAPH上提供实时动画拍片体验,让体验者通过ARKit设备和Shōgun 1.3对身穿动捕服的工作人员进行实时动捕,捕捉到的数据会直接串流到Unreal引擎中进行渲染,最后以卡通形象的方式供人预览。在过去,这一流程通常需要几周甚至接个月来完成,而现在几乎可以达到实时。

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接下来讲讲一些处于实验阶段或原型阶段的产品技术,比如Lemnis的新款Verifocal AR原型机,其内置新一代眼球追踪模和AR透视模组,特点是将基于眼球追踪的实时动态聚焦技术(通过调节阿尔瓦雷斯透镜来实现)用于VR头显的透视功能中,带来更清晰的AR体验,让用户在透视模式也能阅读文字。

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 Fyusion

下一个是青亭网此前就曾报道过的,3D成像公司Fyusion会在SIGGRAPH上展示基于深度学习网络和光场技术的全新低成本3D成像方案:immersive3D,它可以让你用手机拍几张照片就能生成3D图像。据称,immersive3D的3D成像效果从感官上与奈奎斯特速率视图采样接近,但却只需要1/4000的采样数量。

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Adobe AR显示屏

同样,Adobe也在SIGGRAPH上展示了一项可视化相关的技术,即:AR显示屏原型Glasswing。据悉,Glasswing的特点是支持裸眼AR显示,你可以将一双运动鞋放在屏显后面,然后触摸屏幕来生成叠加在鞋子上的AR图像,以此来预改变色彩和外形后的鞋子。这种AR显示屏适合在实体店中展示产品,也可以在博物馆中来展出珍贵文物,比如在文物上叠加AR形式的信息和历史。

NVIDIA SIGGRAPH

NVIDIA注视点渲染AR眼镜

下面来讲讲索尼和NVIDIA带来的多项新技术和突破,考虑到实验性的产品俺是不需要考虑应用场景和成本,主要是为了向大家展示技术的进步,可能距离投放市场还有很远的距离。

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索尼360°圆柱形全息显示屏

索尼方面,展示了两款AR相关产品,第一款是一个360°圆柱形高透明度全息显示屏,该显示屏具有高透明度、高亮度的特性,并配备多个每秒可捕捉1000帧的高速摄像头,通过头部追踪,将2D图像以立体的360°形式呈现在你眼前。此外,还搭配音乐和手势交互,为体验带来更多趣味。

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另外一款是由索尼研发部门制作的AR眼镜,其采用基于激光投影的近眼光学,透明度足够高达到85%以上,分辨率达1280px710p,对角线视场角达47°,支持的聚焦范围可从25厘米到无限远。据体验者称,戴上该眼镜可看到足够清晰的图像,眼镜采用的独特光学可弥补全息影像的色散。

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NVIDIA注视点渲染AR眼镜

NVDIA方面,则是展示了三个AR/VR相关技术,第一个是之前青亭网曾报道过的85x78°大视场角AR眼镜,其特点还包括:利用眼球追踪技术和双显示模组(高分辨率Micro OLED微显示屏和麦克斯韦投影显示模组)来实现动态的注视点渲染,号称可达到近人眼级分辨率,还支持多焦距显示。

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NVIDIA视力矫正AR眼镜

NVIDIA展示的第二项技术是一款支持视力矫正的AR眼镜,它的特点是采用一体式设计,塑料质地足够轻薄,具备大视场角,而且可根据佩戴者的视力来调整显示效果,近视眼的人不需要额外镜片也能看到清晰的AR影像。

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第三项则是一个被称为“pose interaction”(姿态交互)的技术,NVIDA将其应用在一个交互式3D登月Demo中,另一方面也是为了展示其支持光追的全新图像渲染开发平台。在该Demo中,不需要穿特殊的服装或配备3D传感器,体验者就能用姿态操控画面中的宇航员。

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下面再来说一说体感反馈相关的技术,比如来自台北的科研人员所展示的体感面罩LiquidMask,它的特点是通过对液体的加热或冷却为用户提供20到36摄氏度的温度反馈,适合应用在VR水下体验中。它的缺点是体积不小,而且面罩还需要与一个箱式装置相连,箱子中的设备会像面罩提供适合温度的液体。

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另一款是来自日本庆应大学的气动尾巴外设,它几乎和人腿差不多长,外形较大,可在VR中协助两只脚来平衡,也可以用来锻炼或让你体验有尾巴的感觉。该产品的缺点是,需要连接额外的启动装置来提供动力,不够方便也不静音。

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除此之外,本届SIGGRAPH上还展示了苏黎世联邦理工学院开发的一款手势识别手套,它的特点是在硅胶手套上搭载高延展性、轻薄的传感器,不需要基于光线传感的额外手势识别装置,而且也能实现手势的遮挡,不需要担心遮挡到传感器而失去信号等问题。

总结

今年SIGGRAPH带来了大量CG、AR、VR、动捕相关的内容、软件和硬件,有很多还没能细说甚至没有提到。最大的感受是大家一直期待的高质量CG已经开始走进现实,而VR和AR距离普及还有一段距离,不过从这些未来感十足的展出来看,行业内有很多人都在为AR/VR的未来而努力,下一代VR/AR技术以及全新的应用场景也很值得期待。本文系青亭网翻译自:VentureBeat

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