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VR设备+无人机 沉浸在虚拟现实世界

2019-12-24 12:02:56 来源:互联网 编辑:吴伟男

  你是否曾在电视上看到过,人们只要戴上轻制的头戴式视图器,拿起控制器,按下按钮,一架无人机开始起飞,通过视图器,你可以看到无人机拍摄到的一切——一栋栋破旧的房屋、一棵棵树木被连根拔起,画面为360度全景,清晰而生动。

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  即使以上还未实现,但这至少是我们的目标。这个被人们别出心裁地描述为“数字传送(digital teleportation)”的领域,目前尚不存在。但是,这项“实时传输(live delivery)”技术的支持者认为,在未来几年,虚拟现实、快速无线网络和无人机及漫游车等机器的集成,将帮助人们实时浸入真实、遥远的环境中。

  咨询公司Accenture(埃森哲)旗下实验室Accenture Labs的高级总经理马克·卡雷尔-比亚尔(Marc Carrel-Billiard)说:“实时传输是一种新型的工具,它将彻底改变我们体验世界的方式,让我们得以在事件发生时迅速赶到现场。”

  比亚尔为各企业提供虚拟现实(Virtual Reality,下称VR)和增强现实技术领域的咨询服务。

  VR显示的是预先录制的场景,而实时VR则可以在教室和手术室里大显身手,用户可以体验到现场真实发生的事情。各大公司已经开始将简易版的实时VR技术与无人机结合起来,给用户以身临其境的感觉。

  以色列国防军称,自2019年5月以来,加沙边境的以色列士兵一直在使用无人机系统进行监视、搜寻爆炸装置和敌方战斗人员、转移武装分子放出的飞行物。

  无人机可以将实况图像传输回操控者的头戴式视图器,视野最广可达到130度,士兵们探索危险区域时不再需要以身试险。

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  图注:在以色列的Sirkin基地,一名以色列国防军成员正在使用Xtend的Skylord无人机系统进行训练。

  对于总部位于特拉维夫的系统制造商Xtend而言,入驻战场仅仅是个开始。该公司希望最终能创造一台操作简单的无人机,向VR头戴式视图器传输360度实时三维视频,让用户能够完全浸入任何想要飞抵的地方。

  马泰奥·夏皮拉(Matteo Shapira)和特拉维夫·夏皮拉(Aviv Shapira)两兄弟创立了Xtend,他们也是VR图像处理公司Replay Technologies的创始人。Replay Technologies让观众得以通过VR观看体育赛事。2016年,该公司被半导体公司Intel Corp收购。

  另外两位创始人分别是航空专家阿迪尔·图比(Adir Tubi)和以色列FPV竞赛联盟(FPV Racing Israel League)的联合创始人鲁比·利亚尼(Rubi Liani)。以色列FPV竞赛联盟是一个非营利组织,旨在推广和组织无人机竞赛。

  巨大的技术障碍阻碍了他们的终极愿景。阿拉巴马大学沉浸式交流实验室(Laboratory for Immersive Communication)的负责人雅各布·查卡列斯基(Jacob Chakareski)称,在当前的无线网络内传输360度三维实时视频,其数据量会产生明显的延迟。

  他还表示,VR头戴式视图器往往既笨重又昂贵,而且系统需要额外的显卡和线缆。极速5G无线网络和高速计算的出现,使得数据可以在设备端、而非云端得到处理,这有助于解决上述问题。但是5G服务目前仍处于起步阶段,尤其是在美国。

  一些初创公司已经开始研发非无人机领域的实时VR。就读于纽约福坦莫大学学院(两个校区)的学生,可以使用由纽约媒体制作创业公司Pagoni VR开发的Chimera服务来旁听另一个校区的实时课程。

  Immertec是一家位于坦帕的计算机软件初创公司,它与健康医疗公司Johnson & Johnson(强生)合作,为美国数十家医院提供实时的、基于VR技术的真实外科手术直播,其中包括位于谢尔曼的贝勒斯科特与怀特外科医院以及达拉斯的维特鲁威奥医学发展研究所。

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  图注:Immertec是一家位于坦帕的初创公司,为医生提供外科手术实时VR培训。右边的是马克·迪恩(Marc Dean)博士,在贝勒斯科特与怀特外科医院进行培训。

  实时VR还可以让人们进入到身体无法到达的地方。总部位于西雅图的健康医疗公司Pyrus Medical正在研发一种系统,帮助外科医生对病人的血管进行浸入式检查。该系统应用了VR头戴式视图器及传感器,该传感器与插入体内的导管相连。

  该公司希望赋予外科医生观察体内的视角,减少对外科X光及微创手术套件的需求。Pyrus Medical目前尚未进行人体试验,也尚未得到美国食品和药物管理局(U.S. Food and Drug Administration)的批准。

  下一步,实时VR将与无人机结合。这项技术部分来自于规模虽小但不断发展的专业无人机竞赛领域。操控者在比赛中戴上视图器,以第一视角观察无人机的进程。这个系统很难掌握,仅仅是控制无人机就需要操控者的全部注意力。

  无人机竞赛联盟(Drone Racing League)的首席执行官兼创始人尼古拉斯·霍巴切夫斯基(Nicholas Horbaczewski)表示:“那些第一次操控无人机的玩家往往会坠机。”

  操控者通常会选择黑白平面镜头,因为它有最快的数据传输速率,但是由于画面不够清晰,这并不适用于军事或其他非竞赛用途。

  无人机市场研究公司Drone Industry Insights的市场分析师米莉·拉多维克(Millie Radovic)说,直播浸入式场景所需的大型处理芯片会压垮小型无人机,而且电池也需要具备超长续航能力。

  她还表示,许多政府已经在人口稠密地区限制无人机的使用,操控者必须通过严格的审批程序,才可以将无人机飞到视线以外的地方。

  拉多维克说:“确实还存在许多安全和隐私问题,人们对无人机商业价值也缺乏认识,因此在许多城市地区,人们还无法广泛接受它们。”

  尽管如此,创业公司还是在不断推进研发。对于消费者来说,总部位于圣地亚哥的消费类电子产品公司NewBeeDrone正在研发一种可以与高清视图第一视角无人机配合使用的头戴式视图器。

  该公司首席财务官达琳·黄(Daryn Huang)表示:“现在基本上是在验证概念,但也向人们展示了飞行是什么感觉。”

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  图注:位于圣地亚哥的NewBeeDrone正在为消费者开发无人机技术。

  Xtend为军事研发的Skylord系统由一个无线头戴式视图器和一个飞盘大小的半自动四轴飞行器组成,该飞行器由一个类似于激光笔的手持设备控制。

  据该公司介绍,该无人机能够以每小时18英里的速度飞行45分钟,最高时速可达每小时100英里。Xtend说,士兵们在几分钟内就能学会使用它,而一架完全手动操作的无人机,则需要几个月的时间学习。

  以色列国防军光学战部门负责人阿萨夫·奥伦中校(Lt. Col. Assaf Oren)说:“有了Skylord系统的全景性能,以色列国防军不需要部署部队,就能快速侦查重要的地理区域,消除威胁。”

  Xtend计划在2020年初开始销售180度视野的型号,其视角可以随着用户头部的动作而改变。马泰奥·夏皮拉说:“就像把头转向车窗外一样。”

  该公司还计划添加增强现实组件,如虚拟驾驶舱,该组件可以使用户接地,提供方向感和平衡感,缓解用户的眩晕之感。

  中国无人机巨头大疆销售的头戴式视图器据称可提供150度视野视频,延时仅为7毫秒。非操控者也可戴上视图器,获得飞行体验。

  不过,查卡列斯基认为,如果要实现有效且覆盖范围广的无人机的远距离传输,可能还需要几年时间才能达到其技术要求。他说:“无人机似乎是数字传送相机最匹配的技术,但收集数据和分发数据的流程需进行重新配置,以便VR真正发挥其潜力,进而产生社会影响。”


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