VR头显与VR拍摄，发展硬技术才是硬道理

金楷

虽然VR有很长的历史发展背景，而且今天VR正在发展的风口浪尖上，但是VR技术还有很长的路要走。

[佩戴不适与晕眩] 目前所有的VR显示设备，虽然良莠不齐，但核心结构设计如出一辙，重心偏前，压在眼眶和鼻子上，无法长时间佩戴。另外视觉晕眩感也是导致很多人对VR望而却步的原因，这种晕眩感主要来自两个方面，一个是内容本身引起的，有些内容动态很大，上天入地，使人有身临其境之感，人体本能地会产生不适感。其实这种晕眩感正是VR的特别之处，无须消除，如果你胆小不敢看VR，不看就好了。

    另外一个原因，也是最值得改进的，就是人眼的自然机能无法得到舒适的响应。虽然很多VR显示设备都声称可以调节瞳距，但是只是调节了透镜的间距，而2块显示屏本身的距离是固定的，这就太不理想了。就我个人体会而言，使用超过5寸的手机观看VR会更容易引起不适感，当然如果内容能针对特定尺寸的屏幕经过技术优化，可以在一定程度上降低或消除这种不适感，但是目前VR内容还没有做到这种细致入微的体贴。此外，透镜的质量还有很大的提升空间，很多使图像劣化的光学误差如色散等，都亟待消除。由于我有长期从事影视级3D拍摄设备研发和3D内容制作的经验，在我看了多款“VR眼镜”后，还发现一些问题，非常多的VR观看设备，包括知名厂商都没有对3D的观看体验做质量控制，比如普遍存在3D的“垂直误差”，这种误差在3D影像领域属于不应该出现的初级错误，这能直接引起眼睛明显的不适感。大家都在说VR眼镜容易引起晕眩，但是还没有人讲太多究竟是什么原因引起的。
    目前的VR观看设备的个性化需求，被大大的忽略了。一个功能单纯的近视镜，还必须要经过严格的验光，确定使用者近视的程度，才可以进行个性化定制镜片。而功能更加复杂精密的VR观看设备，就能一刀切吗？！相信以上问题，都可以在大家意识到真正症结所在的时候最终完善解决。
   至于屏幕的物理分辨率和刷新率，不会是导致不适与晕眩的原因，迟早都不会真的造成障碍，是锦上添花的事情，只要新一代的显示面板生产线量产，问题就迎刃而解了。大家知道，更高分辨率和更高性能的显示面板，是在稳定进化的，和VR不VR没有太大关系。

[视角] 视角这个参数经常被VR显示设备厂家使用，表示人眼通过VR观看设备所能看到的视场角度，当然是头部不动的情况下。其实这个概念在医学方面有个严谨的说法，叫“视度”，即人眼可视角度的度数。人眼的双眼视度约190度，已经超过了通常鱼眼镜头的视角。

    我见过有些标称110度视角的VR显示设备，实际的体验结果，视角却只有50度左右，甚至40度，这与人眼的190度视角相差甚远。即使有头部跟踪，但是总感觉是通过一个小窗在看世界，这和在现实世界中的体验根本无法相提并论。这里要注意，人眼190度的视角指的是人的头部和眼球不动的情况下所感知的视角，其中只有大约60度是可以自然聚焦的舒适立体视觉区域，超过60度称为诱导视野，俗称余光。余光其实是有很大意义的，能提供强烈的沉浸感，你在看这篇文章的时候，就可以体验一下头部不动的情况下，你的双眼能感受的190度视角，如果再加上眼球的转动，应该是大约垂直150度，水平210度，这就是VR观看设备应该实打实提供的视角，显而易见，目前还差得远。

[拍摄技术成为最大短板] VR内容制作技术从大类上可以分为CG类与实拍类，CG主要是游戏、动画与特效类内容，CG的特点是制作技术完备，天然容易与互动结合。但是真实感相对差一些，容易破坏沉浸感。虽然目前理论上可以做出接近100%逼真的某些CG主题，但是离量产还相去甚远，无法应用。《终结者5》里面一个十几秒逼近真实演员效果的CG人物镜头（还原年轻时外貌的施瓦辛格），还不包括场景，就耗费巨资足足做了一年时间。而且就目前普通2D内容类型看，CG类内容，即动画片，在整体内容体系构成中占比极小，无法构成内容主体。经过多年的发展，VR实拍技术已经得到长足发展，实拍在制作效率和真实度上大大超越CG，非常适合影视和娱乐直播等内容，但与其他VR技术节点相比，仍是最短板。

    市场上种类繁多的VR拍摄方案，大致可分为双摄像机系统和多摄像机系统。双摄像机系统又分为180度3D和360度2D两类，代表方案有LucidCam、KeyMission 360。多摄像机系统也分为360度2D和360度3D两类，如Jaunt VR 和GoPro VR。
其实严格来讲，我认为VR必须是3D的，否则就会极大的破坏沉浸感。还有两条重要的衡量标准：完善的画面拼接与正确的3D视觉。画面拼接是针对多摄像机系统而言，由于多摄像机系统中各个摄像机的位置差，引起了视差，所以完善拼接在理论上是不可实现的。正确的3D视觉当然很重要，否则就会像劣质3D电影那样极易让人产生视觉疲劳。目前唯一能做完善拼接的多摄像机系统，是使用反射镜的拍摄系统，如OmniCam，但是无法做到3D和影视级画质。

OmniCam全景拍摄设备

Lytro Immerge VR拍摄系统

    至于Lytro的光场VR概念摄像机，基于所谓的深度信息，但还没有任何样片，无法下任何判断。而且光场VR视频理论上需要超级计算机进行巨量的后期计算，无法多快好省的满足市场化需求。从Lytro放出的概念图来看，该机没有任何镜头，只有很多裂缝，脱离了光学成像的基本常识，也未免太科幻了吧！？

6台RED摄影机组成的VR拍摄系统

   如此看来，无论是使用小型摄像头还是使用RED等电影摄影机组成的VR拍摄系统，无论是180度还是360度，目前还没任何一个机型能同时做到以下3点中的任何2点：
1，完善的拼接——取决于摄像机或摄像机阵列的物理摆放方式与后期缝合的质量；
2，正确的3D影像——取决于左右图像的差别，即立体视差，由左右摄像机的光学中心的距离决定，也就是3DVR摄影系统的3D瞳距必须达到一定标准才可以；
3，影视级画质——取决于感光器的尺寸和记录格式，感光器最好达到“超35”尺寸，记录格式尽量为无损。

    我们还处于研发阶段的VR拍摄系统，能同时达成以上3点，做到210度3D无接缝，而且是基于电影摄影机画质的，专门用于VR影视的制作。

[互动输入与后期制作] 由于输入便捷性的需求，体感等输入技术也一起构成VR系统的一部分，这种技术早已存在并良性发展多年，会逐步迭代和改进。

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