《頭號玩家》《失控玩家》等電影為用戶勾勒出元宇宙的使用場景：戴上頭盔，戴上手套，穿上特制服裝，用戶便能夠進(jìn)入一個虛擬空間，在這個空間中，用戶可以與在現(xiàn)實中一樣，奔跑、跳躍，與人溝通交流，能夠像在現(xiàn)實中一樣看到其他用戶的表情。

從當(dāng)前市面上的產(chǎn)品形態(tài)來看，用戶在虛擬空間中對話已經(jīng)得以實現(xiàn)，部分游戲與硬件廠商的解決方案也能夠支持將游戲中的擊打感傳遞給人體，百度、網(wǎng)易等公司也發(fā)布了希壤、瑤臺等元宇宙產(chǎn)品，可供用戶在虛擬空間中參會、互動。然而，整體來看，當(dāng)前市面上提供的元宇宙體驗方案，與電影勾勒出的元宇宙沉浸體驗之間，還存在很大的距離。

用戶像電影中描述的那樣在元宇宙擁抱、握手究竟能否實現(xiàn)?完全的身體沉浸式體驗，究竟還有多久才能實現(xiàn)?

“人”的元宇宙

“所謂元宇宙，最核心的是人。”賽迪顧問高級分析師袁鈺在接受《中國電子報》記者采訪時這樣說。

元宇宙要解決的最為核心的問題，便是將人納入到虛擬世界，使人體認(rèn)同虛擬世界的感知，使人體沉浸在虛擬世界的體驗中，人們可以像在現(xiàn)實生活中一樣互動、交往。“人”是搭建元宇宙的核心，用戶“交互”是元宇宙區(qū)別于過往單機(jī)游戲的重要特點(diǎn)。而要讓人體在虛擬世界中取得與現(xiàn)實世界同樣的體驗，面部表情、身體互動和觸覺感知便是實現(xiàn)人體沉浸式體驗的必需。與之相對應(yīng)，面部識別、動作捕捉、觸覺識別與觸覺反饋技術(shù)便是助力人體實現(xiàn)在視聽感官之外更沉浸體驗的關(guān)鍵技術(shù)。

“使用面部識別器，用戶便可以像在現(xiàn)實生活中一樣看到對方的表情。”HTC中國區(qū)總裁汪叢青在接受《中國電子報》記者采訪時這樣說。HTC Vive推出的面部追蹤器，可搭載于VR眼鏡之上，通過相機(jī)捕捉人的表情轉(zhuǎn)化為虛擬人物的表情。

VIVE 面部追蹤器

在動作捕捉方面，各設(shè)備廠商大致推出了兩種技術(shù)路線。比較普遍的是在手柄中搭載雷達(dá)模塊和紅外感知模塊，借助光學(xué)視覺方案，通過手柄將手部的位置傳輸給主機(jī)或頭顯。不論是Inside-out還是outside-in，都是通過光學(xué)方案完成對手部位置的捕捉。另一種方案是可穿戴設(shè)備，例如HTC Vive tracker追蹤器便采用了激光雷達(dá)與IMU慣性傳感器相配合的技術(shù)路徑，將動作追蹤器安裝在用戶身上，借助激光雷達(dá)完成位置捕捉。為避免由動作遮擋帶來的激光阻隔，IMU(慣性測量單元)將提供信號補(bǔ)足。

為了提升用戶在虛擬世界的觸覺體驗效果，各大廠商也在推出自己的技術(shù)方案。去年11月，Meta推出了觸覺手套，可借助脊?fàn)畛錃馑芰掀褂脩趔w驗到抓握物體、觸摸不同材質(zhì)表面觸感的效果。去年6月，觸覺反饋公司bHaptics推出觸感背心bHaptics TactSuit，用戶佩戴該產(chǎn)品玩支持的游戲，可體會到游戲中角色受到的擊打感。去年12月， bHaptics公布其第一款消費(fèi)級觸覺手套Tactglove，用戶佩戴該產(chǎn)品可體驗到球體在手掌中滾動的感覺。

整體來看，支持用戶在元宇宙實現(xiàn)立體傳感的產(chǎn)品正層出不窮，但具體來看，則會發(fā)現(xiàn)，此類產(chǎn)品面臨著市場應(yīng)用不足、技術(shù)迭代速度慢、技術(shù)突破難、技術(shù)難題解決缺乏動力等諸多問題。“產(chǎn)品迭代速度不及預(yù)期”，恐怕是對面向元宇宙的立體傳感產(chǎn)品最準(zhǔn)確的表達(dá)。

立體傳感三大障礙：內(nèi)容、價格、舒適度

立體傳感愿景美好但落地產(chǎn)品少、市場推廣產(chǎn)品有限，這究竟是技術(shù)瓶頸的問題，還是市場需求的問題?

根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021年，全球VR一體機(jī)出貨量在800萬~1000萬臺，其中Oculus Quest產(chǎn)品占80%以上。其中最熱銷的Oculus Quest2 配備有兩個Touch控制器。國內(nèi)VR硬件設(shè)備品牌Pico Neo3同樣配備了手柄。此類手柄具備的功能包括幾個方面：手勢識別——檢測用戶手部位置并在虛擬空間中反映;觸覺控制——用戶通過手柄完成對體驗內(nèi)容的操縱;觸覺反饋——傳達(dá)用戶在虛擬空間中的觸感體驗。手柄是當(dāng)前市場提供給用戶體驗虛擬世界觸感的最常見的方式。對于游戲玩家而言，增加觸覺體驗明顯比單純的視聽感受帶來的感官體驗更加立體。例如索尼推出的PS5手柄，設(shè)計了觸覺反饋功能，當(dāng)玩家使用該手柄玩《Astros Playroom》游戲時，可體會到角色在草叢中行走、擊打物體、受力彈射等非常豐富多樣的、不同層次的震動。這與傳統(tǒng)手柄能夠提供的僅僅“震一下”的觸感體驗大不相同。任天堂Switch的Joy-Con手柄同樣也因能夠提供豐富、細(xì)膩有層次感的觸感反饋而廣受好評。

XR定格動畫《病玫瑰》

但這些獲得市場好評的提升用戶在虛擬世界觸感體驗的硬件產(chǎn)品，無一例外具備一個條件：內(nèi)容配套完善。去年售賣火爆的Oculus Quest2可支持4000多款游戲，其中不乏《Beat Saber》這種爆款音樂節(jié)奏游戲。索尼和任天堂更是因為其強(qiáng)大的內(nèi)容生產(chǎn)能力，為硬件產(chǎn)品的觸覺反饋功能提供了非常大的發(fā)揮空間和內(nèi)容配套。

“內(nèi)容先行。”在接受《中國電子報》記者采訪時，小派科技副總裁李杰著重強(qiáng)調(diào)了內(nèi)容對發(fā)展元宇宙立體傳感的重要性，“如果沒有好的內(nèi)容，用戶就不會為硬件產(chǎn)品買賬。”

袁鈺同樣認(rèn)為，用戶購買的是體驗而不是技術(shù)。而優(yōu)質(zhì)內(nèi)容，就是構(gòu)成用戶體驗的重要組成部分。若內(nèi)容為用戶提供了足夠的吸引力，且硬件觸覺功能的使用將把用戶體驗提高到更多的高度，則自會有用戶為此買單。配套內(nèi)容不夠驚艷，內(nèi)容與硬件配合的效果不夠驚艷，這是市面上出現(xiàn)的觸感體驗、動作捕捉、面部識別產(chǎn)品銷售效果不及預(yù)期的重要原因。

價格居高不下，也是用戶購買配件意愿低的重要原因。當(dāng)前，市面上常見的動作追蹤裝置，需要3~5只實現(xiàn)對人體動作的模擬，1只懸掛于腰間，2只綁定在腿上，便能夠基本實現(xiàn)對人體動作的基本模擬，而若在雙手再搭配2只追蹤器，就能夠?qū)崿F(xiàn)對人體動作的完美模擬。然而，僅購買3只追蹤裝置的價格，已趨近于VR設(shè)備頭顯主機(jī)的價格。這對于絕大多數(shù)消費(fèi)者而言，還是難以接受的。

VR音樂會

從市面上具備的動作捕捉技術(shù)方案來看，視覺動作捕捉、機(jī)械式動作捕捉、聲學(xué)式動作捕捉、電磁式動作捕捉、慣性導(dǎo)航式動作捕捉是比較常見的幾種技術(shù)方案。其中，應(yīng)用于慣性動作捕捉的IMU傳感器、用于光學(xué)動作捕捉的紅外線傳感器等配件，單件價格都不高，致使動作捕捉設(shè)備價格居高不下的首要原因，仍然是設(shè)備整體方案帶來的高成本。“每個傳感器的價格并不高，但終端設(shè)備的使用并不是一個傳感器就足夠的。將所有的傳感器集合在一起，并要使整個硬件可用，其技術(shù)整合的過程需要技術(shù)儲備，這會使整個系統(tǒng)的成本不夠便宜。”汪叢青說。

體驗立體傳感，不僅給消費(fèi)者帶來了可能存在的消費(fèi)成本壓力，也給廠商帶來了權(quán)衡產(chǎn)品舒適性與提高產(chǎn)品精度的壓力。歌爾股份的產(chǎn)品與解決方案總經(jīng)理孫凱介紹稱，使用微執(zhí)行器是傳達(dá)虛擬世界對用戶手部產(chǎn)生力反饋的前沿方案，其中包括使用氣動執(zhí)行器、電活性執(zhí)行器、微流體執(zhí)行器等等。據(jù)公開資料，Meta發(fā)布的觸覺手套，采用的就是氣動執(zhí)行器的方案。Meta聲稱每個手指上約有15個脊?fàn)畛錃馑芰掀?，?nèi)部傳感器可以捕捉佩戴者手指的彎曲方式，也會給用戶帶來指尖觸碰物體的感覺。但這種產(chǎn)品的使用，不僅要求用戶佩戴笨重的手套，給用戶增加產(chǎn)品負(fù)重，還會有電線連接，從而限制用戶的活動范圍。超聲波傳感器廠商Emerge提出的超聲波傳感器，給了用戶無需佩戴額外的設(shè)備，可憑空感知感觸虛擬世界物體形態(tài)的可能性，但該產(chǎn)品也不可避免地存在著用戶需在特定的位置才能使用產(chǎn)品的問題。

和網(wǎng)友在元宇宙牽手還需要多久?

“《頭號玩家》中使用的技術(shù)90%現(xiàn)在都有了，但當(dāng)前的技術(shù)90%都不成熟。”李杰這樣說道，“很多產(chǎn)品技術(shù)構(gòu)思、原型在很久之前便推出了。例如《頭號玩家》中的跑步機(jī)2016年就推出了原型產(chǎn)品。但無一例外，這些產(chǎn)品在舒適性、安全性、適配性等方面存在諸多問題。”

從技術(shù)的層面來看，一位用戶與另一位用戶在虛擬空間中實現(xiàn)觸覺交互已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)。但要實現(xiàn)該應(yīng)用面向廣闊市場群體推廣，使其變成被廣泛使用和觸手可得的技術(shù)，還有待于全行業(yè)的成熟。

袁鈺表示，元宇宙的應(yīng)用和推廣是需要逐步推進(jìn)的，而當(dāng)前正處于初級階段。所謂初級階段，指的是全行業(yè)對元宇宙的應(yīng)用探索還處于嘗試階段，全社會對元宇宙的了解還處于概念階段。從國內(nèi)以元宇宙之名進(jìn)行的產(chǎn)業(yè)嘗試來看，當(dāng)前產(chǎn)業(yè)對元宇宙產(chǎn)業(yè)價值的挖掘仍處于試水階段,元宇宙呈現(xiàn)形式的探索還較為初級。百度希壤、網(wǎng)易瑤臺分別建設(shè)起自己的元宇宙平臺，也承辦過多場活動，但用戶行走其中，還是會有種在線參觀展館的感覺，與其他用戶的交互感仍不夠強(qiáng)。相較于用戶間的能夠互相識別面部表情和動作、感受到彼此由握手、擊掌等動作帶來的更沉浸式的立體傳感交互體驗，當(dāng)前，包括元宇宙平臺在內(nèi)的元宇宙相關(guān)產(chǎn)業(yè)參與者的著眼點(diǎn)，仍在于尋找元宇宙的產(chǎn)業(yè)落地方向、落實應(yīng)用場景。至于優(yōu)化立體傳感，是在此基礎(chǔ)上再考慮的更高層面的目標(biāo)。

在技術(shù)完善方面，李杰認(rèn)為，傳感適配的精確度不夠高以及缺乏相應(yīng)的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是元宇宙產(chǎn)品體感捕捉技術(shù)成熟速度不及預(yù)期的重要原因。作為一個仍處于創(chuàng)始階段的產(chǎn)業(yè)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)處于各家公司各立山頭的狀態(tài)。而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的確立，需要諸多企業(yè)的商討與配合，這顯然不是現(xiàn)階段能解決的問題。而從市場推廣來看，以VR頭顯設(shè)備為代表的元宇宙配套硬件仍處于小眾市場階段，VR頭顯市場規(guī)模小，其配件的市場規(guī)模自然難以實現(xiàn)巨量增長。

VIVE構(gòu)想的使用VR設(shè)備的辦公室場景

解決VR設(shè)備市場需求問題，“培育場景”，這是元宇宙向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中最先要解決的問題，也是發(fā)展面向元宇宙的立體傳感首先要回應(yīng)的問題。提升立體傳感效果，需求在哪里?

從今年以來各地出臺的元宇宙相關(guān)政策來看，各個地方對于元宇宙的規(guī)劃，在于推動元宇宙與當(dāng)?shù)丶扔匈Y源的整合，帶動當(dāng)?shù)丶扔挟a(chǎn)業(yè)發(fā)展。例如無錫濱湖區(qū)發(fā)布的《太湖灣科創(chuàng)帶引領(lǐng)區(qū)元宇宙生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提到，加快元宇宙與集成電路、區(qū)塊鏈、人工智能、云計算等技術(shù)融合創(chuàng)新發(fā)展。上海虹口區(qū)發(fā)布的“元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃”，提出將著力打造北外灘元宇宙發(fā)展和應(yīng)用示范區(qū)，培育和引進(jìn)一批元宇宙場景應(yīng)用優(yōu)質(zhì)企業(yè)，建設(shè)一批元宇宙產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)空間。

與當(dāng)前既有資源配合，促進(jìn)既有產(chǎn)業(yè)發(fā)展，這是各地方給出的共同回答。落實到細(xì)分場景，立體傳感的增長空間究竟在哪里呢?

IDC中國分析師趙思泉在接受《中國電子報》記者采訪時表示，游戲和辦公領(lǐng)域是比較容易突出面部及動作追蹤技術(shù)優(yōu)勢的領(lǐng)域。在她看來，在這兩個領(lǐng)域，搭載了面部追蹤及動作識別技術(shù)的產(chǎn)品將很容易凸顯其技術(shù)優(yōu)越性，從而使用戶最終選擇該應(yīng)用。

袁鈺同樣認(rèn)為面部識別技術(shù)將會是多種立體傳感技術(shù)中較早取得市場拓展和技術(shù)優(yōu)化的。在他看來，圖像識別在安防系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域存在廣闊的應(yīng)用空間，相比之下，動作識別的市場需求范圍就更窄些，將只在設(shè)計、游戲、電影、文旅等特定的領(lǐng)域有需求，其需求群體更為小眾。

對于硬件廠商而言，提升產(chǎn)品體驗感、優(yōu)化反饋方案是其長期努力的方向。孫凱在接受《中國電子報》記者采訪時表示：“高精度、高可靠性和低延遲是產(chǎn)品持續(xù)發(fā)展的方向，拓展力學(xué)振動和觸感全鏈條方向的新應(yīng)用，將虛擬和現(xiàn)實有機(jī)融合在一起，可為終端用戶提供更真實、豐富的觸感體驗。”在產(chǎn)品形態(tài)保持不變的情況下，優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)品，提升觸感精度，本身也是優(yōu)化用戶對虛擬世界立體感知的途徑。

優(yōu)化產(chǎn)品能夠提供的立體傳感性能，也是諸多廠商的努力方向。一方面，各廠商在摸索實現(xiàn)更立體、更沉浸式的虛擬世界體驗的可能性，另一方面，也有廠商在嘗試另辟蹊徑。汪叢青看來，各種類型的傳感器都可能存在缺點(diǎn)，或者是佩戴感強(qiáng)，影響沉浸體驗;或者是敏感性、反饋力與用戶自身感受有所差別，由此，腦機(jī)接口或會成為增強(qiáng)用戶對虛擬世界沉浸感的更高級別傳感形態(tài)，但汪叢青也表示，這是比完善當(dāng)前市場現(xiàn)有的立體傳感產(chǎn)品更遠(yuǎn)的技術(shù)想象，其技術(shù)完善至少還需要十年的時間，在此之前一定有更好的產(chǎn)品形態(tài)出來。

和朋友在虛擬世界握手，這一在現(xiàn)實世界中可以輕而易舉實現(xiàn)的舉動，若要使大多數(shù)人都能在元宇宙中立體感知，還有很長的路要走。李杰認(rèn)為，自現(xiàn)在起，至立體傳感技術(shù)成熟，至少還需要5-10年的時間。袁鈺稱，若是樂觀考慮，要實現(xiàn)用戶大批量在虛擬世界進(jìn)行觸覺交互，恐怕還需要10年左右。