從1950年以來VR遊戲開發的歷史

虛擬實境(英語:virtual reality,縮寫VR),簡稱虛擬技術,也稱虛擬環境,是利用電腦類比產生一個三維空間的虛擬世界,提供使用者關於視覺等感官的類比,讓使用者感覺彷彿身歷其境,可以即時、沒有限制地觀察三維空間內的事物。

使用者進行位置移動時,電腦可以立即進行複雜的運算,將精確的三維世界影像傳回產生臨場感。該技術整合了電腦圖形、電腦仿真、人工智慧、感應、顯示及網路並列處理等技術的最新發展成果,是一種由電腦技術輔助生成的高技術類比系統。

以上資料取自維基百科,雖然有很多人認為VR遊戲是最近幾年才發展起來的技術,但實際上,VR其實已經行之有年,以下將一一介紹它的發展歷史:

VR遊戲開發的歷史

1950年之前

虛擬實境的概念首先來自於斯坦利·G·溫鮑姆(Stanley G. Weinbaum)的科幻小說《皮格馬利翁的眼鏡(Pygmalion's Spectacles)》,那時該作品被認為探討虛擬實境的第一部科幻作品,簡短的故事中詳細地描述了包括嗅覺、觸覺和全像護目鏡為基礎的虛擬實境系統。

然而在該時的人們只是認為這只是一種幻想,當然嗅覺和觸覺這種系統至今仍尚未成熟,還處於開發階段,以遊戲《南方公園:菊部分裂》為例,該遊戲被認為是第一個支援嗅覺系統的遊戲,該系統Nosulus Rift是一個口罩型的穿戴裝置,當特定電子訊號傳輸至口罩中時,口罩便會從兩側的香料中調製特定味道的成分送往鼻部,然而該裝置老實說感覺有點多餘,若再加上VR系統的穿戴的話將不是很好的體驗。

1950年至1970年

伊凡·蘇澤蘭與學生Bob Sproull創造第一個虛擬現實及擴增實境頭戴式顯示器系統。這種頭戴式顯示器相當原始,也相當沉重,不得不被懸掛在天花板上。該裝置被稱為達摩克利斯之劍。

1970年至1990年

Atari公司在1982年成立虛擬現實研究實驗室,但是兩年後關閉。然而湯姆·齊默爾曼,斯科特·費舍爾,賈瑞恩·拉尼爾仍持續對虛擬現實相關技術的研究和開發。

到了80年代,賈瑞恩·拉尼爾(Jaron Lanier)使「虛擬現實」廣為人知。拉尼爾於1985年創辦VPL Research研究幾種虛擬現實裝置,如資料手套、眼睛電話、音量控制。

在此期間,虛擬現實並不廣為人知,媒體報導在80年代末逐漸增加。虛擬現實來自邊緣文化,例如賽博朋克視為社會變革的潛在手段,毒品文化則稱讚虛擬現實不僅是一種新的藝術形式,更是一個全新的領域。虛擬現實開始吸引媒體的報導,人們開始意識到虛擬現實潛力。有些媒體甚至將虛擬現實與萊特兄弟發明飛機相比。

這邊值得一提的是賽博朋克是「模控學」(Cybernetics)與「龐克」(Punk)的結合詞,以資訊技術為主體的科幻故事類別之一。它的背景大都建立於「低端生活與高等科技的結合」,簡單來說,就像民眾明明擁有比汽車來的更高效的運輸技術,卻仍然只願意搭捷運或公車上下班,或上班時使用的是紙類文件進行會議,實際上技術卻已經達到可以執行虛擬會議的程度,這種極端的生活方式,以現代為例的話,日本便是座標準的例子。

1990年至2000年

1991年,SEGA發行SEGA VR街機遊戲和Mega Drive。它使用液晶顯示螢幕,立體聲耳機和慣性傳感器,讓系統可以追蹤並反應用戶頭部運動。

同年,遊戲Virtuality推出,並成為第一大多人虛擬實境網路娛樂系統。它在許多國家發行,包括舊金山內河碼頭中心一個專門虛擬實境商場。每台Virtuality系統成本為73,000美元,包含頭盔和外骨骼手套,是第一個三維虛擬實境系統。

1994年,SEGA發行SEGA VR-1運動模擬器街機,它能夠跟蹤頭部運動並製造立體3D圖像。

1995年,個人電腦供電的虛擬現實耳機VFX1 Headgear出現,它支援遊戲包含天旋地轉、星球大戰:黑暗力量、System Shock和雷神之鎚 (遊戲)。

在1990年至2000年期間,很明顯看出致力於VR遊戲發展的是SEGA這間遊戲公司,雖然該公司平常運氣不好,但對於遊戲的關聯發想總是超前於各個時代。

2001年-2018年

2010年,帕爾默·拉奇創辦歐酷拉,設計虛擬實境頭戴式顯示器Oculus Rift。

2013年,任天堂申請專利,提出使用虛擬現實技術概念使2D電視擁有更逼真的3D效果。

2015年7月,OnePlus成為第一家利用虛擬現實推出產品的公司。他們用虛擬現實的平台推出OnePlus 2,在Google應用程式Play商店,YouTube上發布。

2015年,Jaunt開發照相機和雲端平台。

2016年4月27日,Mojang宣布Minecraft可以在三星Gear VR上使用。

2016年7月,宏達電與電玩商Valve推出個人電腦VR眼鏡產品HTC Vive。

2016年7月,指揮家VRconductorVR發布全球首個大空間多人互動VR行業應用。

從2010年以後,VR技術便開始突飛猛進,逐漸朝向家庭個人化前進,在2015年時,VR裝置的費用仍舊高到讓人高攀不起,但隨著技術的演進及SONY推出PS4專用VR眼鏡後,價格逐漸開始下調,現在雖然仍有點小貴,但至少也比手機還來的便宜許多。

VR遊戲開發上的難點

近視問題

VR遊戲目前的難點大都處於硬體裝置上,例如近視問題,有不少人都在擔心VR裝置會導致近視,一般來說,VR眼鏡的配置主要就是內置的兩個凸透鏡。透鏡在眼前2-3cm處,螢幕距透鏡3-6cm,虛像成像在眼前25cm-50cm。而影響視力的因素是眼睛長時間聚焦在近處,比如看書,時間長了晶狀體回彈能力沒了,就近視了。但VR內容聚焦大多是遠處,所以對近視的影響不存在。不過目前硬體設備還不夠完善,所以看得時間長可能還會疲勞。

但若是使用品質太差的VR眼鏡,仍舊有可能導致近視,所以購買VR裝置絕對不能貪小便宜,並且絕對不能長時間使用,建議在使用VR眼鏡前先做好眼睛保養,在眼睛活力最充沛的時候使用,並在使用完後做充分的休息,才能有效維持身體的健康。

空間不足問題

VR第二個難點是空間問題,目前VR裝置大多配置複數定位器,這些定位器架在房間的高處對裝置進行定位,保證VR系統不會出現偏移等誤差,然而以日本為例,大多數人房間都非常狹小,或是學生們及出差中的上班族們的房間大多都不方便活動,容易撞牆或是撞到附近的家具、物件等,若再加裝這些設備,在房間活動便容易受到影響,例如雙手伸展不開、無法定位目前位置等,而這個問題正跟著VR眼鏡輕量化而逐漸獲得解決。

科技層面

VR第三個問題是紗窗效應,紗窗效應指的是當用戶的頭隨著設備微微轉動時,會感覺那條原本應該靜止的細線(或者某些物體的邊緣線)像在閃爍或者舞動一般,簡單來說,目前所有螢幕的組成都是由一塊一塊小型的發光元件所組成,也因此這些元件之間必定會有隙縫,而當人眼近距離觀看螢幕時,便會察覺到這個東西,感覺就像蒙上一層紗窗一樣,目前唯一解決的辦法便是不斷拉高螢幕的畫質,然而以目前的電腦技術力,光是將VR眼鏡的螢幕爬升至1080P都有點勉強,就算拿目前最強的RTX 2080 TI來使用,在VR拉升畫質的層面上仍舊稍嫌力有未逮,原因在於一台設備必須同時支援3個螢幕的輸出,若是遊戲直播主的話,則有可能到達到四個,那麼3個螢幕是哪裡來的呢?主要螢幕一個、VR裝置的左眼和右眼各一個,這三個輸出端都必須個別輸出才行,也正因如此,目前的VR遊戲由於電腦設備的輸出能力不足,導致模組必須連續降低好幾個世代,此外,雖然目前螢幕技術已達到8K畫質,VR設備的開發卻沒這麼容易,目前僅有一間公司將VR設備開發至5K,雖然知名的APPLE公司預計要在2020年推出8K等級的VR設備,但仍有電腦硬體的部分需待克服,估計還需要數年的時間才能獲得解決。

開發的經驗

VR第四個問題在於VR遊戲開發的經驗,由於VR遊戲和一般的遊戲不同,一般的遊戲是只需要注意一個面向的場面,有些攝影機或場景未帶到的位置都可忽略不做,如此一來便可節省設備效能以及容量等問題,然而VR遊戲則是必須要全面將遊戲中所有相關的場景製作出來,原因在於製作組無法限制玩家去做什麼動作,舉個例子,在一個遊戲場景中玩家需要為往來的客人提供飲料服務,協助提供材料的是一位女性NPC,然而如此單存的場景在VR遊戲中會發生什麼事呢?玩家可能跑出店外看街景、可能將頭伸進無法打開的櫃子中確認有什麼東西在,甚至更糟糕的是直接蹲下看NPC的下方模組等,這些事情其實都有發生過,VR遊戲很容易發生製作者意料之外的狀況,所以遊戲場景必須要非常全面,這也導致了系統負擔的增加,更直接影響到了VR第三個問題去。

VR遊戲開發的方向及成效

由於目前世界正遭遇新型冠狀病毒病(又稱COVID-19或武漢肺炎)的攻擊,全世界經濟停擺,幾乎所有人都必須待在家中隔離,以避開病毒的感染,然而長時間不外出對身心都會有所影響,此時VR裝置就派上用場了,目前Google已將世界地圖修改為VR裝置的可以觀看世界各地的風景及景色,或是VRCHAT這款高自由度的線上聊天室遊戲裡,許多玩家更是做出現實中的3D景色或人物模型,可以讓人在其中觀賞遊玩,或在其中大聊特聊,雖然和現實多少有些不同,但至少比現實還來的漂亮。

VR遊戲的未來

以目前來說,雖然VR遊戲開發上仍舊有不少難點存在,這也只是時間上的問題罷了,並不會永遠懸而未決,除非遇上了科技面的瓶頸,不然未來這些問題終將獲得解決,最後會朝著如同手機一般輕型設備,變成直接在路上戴上VR眼鏡即可遊玩的地步前進。


是急件不是急件

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