电影《头号玩家》近日大火，讲述的是一个网瘾少年在VR虚拟空间内逆袭拯救世界并收获爱情和信念的故事。据说看完电影的人分为两类：第一类是被斯皮格伯格大叔的各种电影梗、动漫梗、游戏梗、文化梗感动的不要不要的资深ACG爱好者；另外80%的人是根本看不懂这些梗而硬要装成是第一类的人。

先介绍一下电影《头号玩家》的故事背景：故事发生在离我们并不遥远的2045年，世界经济濒临崩溃，百业凋零，印象中唯一能拿的出手的高科技只剩下虚拟现实VR和无人机（利好大疆……）。人们也逐渐对残酷的现实不再抱有希望，而虚拟现实游戏成了无所事事的人们唯一的精神寄托。而世界最大的上市公司董事长兼创始人Haliday在弥留之际，立下遗愿将全部身家财产留给其公司开发的虚拟现实游戏《绿洲》的最终闯关获胜者，一场横跨虚拟世界与现实世界的夺宝对决正在展开……在此，我们不想再玩数彩蛋的老梗，而是想讨论一下我们现在的虚拟现实技术离电影里完美虚拟幻境到底还有多远的距离？

电影中的虚拟现实技术到底有多牛呢，我们可以从一个细节得出结论 。影片后半段，主角韦德的小团队通过黑客技术黑掉了还在沉浸在虚拟环境里反派头子，让反派头子误以为他已经脱下虚拟现实头盔，回到了现实世界。从这个情节我们可以看出，电影中的虚拟现实技术已经达到了能够完全模拟现实世界的水平，也就是理想中的完美沉浸的体验。如果要达到电影中呈现出的这种完美的虚拟现实体验，需要哪些技术上的支撑呢？

超高速广域覆盖的无线网络

从电影中我们可以看到，所有人的VR头戴式显示设备都是即戴即用的无线设备，并支持任何时间任何地点下的使用，这就要求其采用的无线通信解决方案有着极大的带宽，能够承载每秒数百兆甚至数个GB的下载速度，并保证极低的时延和无缝的覆盖。这是由于VR属于近眼显示，其对内容的分辨率要求极高。一段4K高清的视频在VR上观看，人眼感受到的效果只相当于我们平常在电脑上看的480P的“渣画质”。所以如果要实现电影中的完美的沉浸感，VR的内容就要实现8K、16K甚至32K，对应的无线解决方案要求的传输速率就要达到百兆甚至千兆每秒。目前，5G即将在2020年实现全球部署，用户能够感知到的速率将提升至百兆每秒的量级，形成了对VR无线传输解决方案的强力支撑。总体来看，现实无线通信技术距离电影中的似乎不太遥远。但是如果要纠结电影男主为什么在封闭的废旧车厢里也能使用无线网络，大概那个铁壳子里有室分基站吧……就不要纠结这么细了。

顶级性能的硬件头显

当然，超高清的VR画质除了对渲染的内容要求高分辨率外，屏幕的分辨率瓶颈可能更为致命。当前顶级VR设备生产商之一，也是电影《头号玩家》的赞助商之一的HTC公司去年底推出了最新头显设备Vive Pro。其搭载的AMOLED屏单眼分辨率为1440*1600，双眼分辨率为2880*1600，相当于3K水平。而要达到电影里欺骗人类眼睛的程度，8K、16K甚至32K的分辨率是必要的。当下主流高端智能手机屏幕的分辨率依然停留在2K上下，但是OLED主力供应商已经将下一代OLED面板的分辨率锁定在了4K量级，相信不远的未来屏幕的分辨率瓶颈会逐渐被人们攻克，我们从VR头显中看到的世界将和现实没有区别。到那时，各种脑洞大开的应用将会扑面而来……

极度贴合的感知反馈外衣

电影中的很多劲爆的动作场面都是发生在虚拟现实游戏《绿洲》中，而且虚拟世界的所有的感官变化都会作用于现实世界的用户身上。比如虚拟世界中男主受到一记重拳打击，现实中男主也会在相同部位受到力反馈，但是由于游戏的关系，力度肯定远远小于虚拟世界中。再如虚拟世界中女主和男主共舞、女主对于男主的爱抚（此处省略385个字），反馈在真实世界中男主能够感受到女主轻柔的手部动作和温度，让男主面红心跳。这一切都归功于电影中的X1反馈套件。X1反馈套件的作用就是将虚拟世界中的感觉对应的反馈在现实世界中，保持游戏参与者逼真的沉浸体验。现在很多VR从业厂商已经致力于可穿戴的反馈套件的研发，重点从力反馈手套开始。像VRTrix、诺亦腾、HaptX等厂商都推出了力反馈手套产品，尽管在供能、设备贴合度等方面仍有提升空间，但这依然是往电影中的全面感知反馈外衣解决方案迈出的关键一步。当然，这时电影中的大反派就跳出来有话说了：在穿反馈外衣时最好不要穿裆部。

超大自由度的大型交互外设

除了感知反馈外衣，另一个能够大幅提升用户沉浸感的设备就是大型的交互外设。这些外设通常类似跑步机，并在四周附有牵引线或其他机械装置，来模拟虚拟现实游戏中的场景。那么为什么要这么做呢？这主要是由于如果我们人的视觉器官和其他感官感受到的场景不同，就会使人们产生眩晕感。如我们在VR游戏里，视觉器官感受到我们是在加速奔跑，而现实世界中身体却静止不动的话，我们的大脑会感到困惑，进而产生眩晕感，严重者甚至会产生呕吐的冲动。而大型的交互外设可以为身体模拟虚拟环境的中的各种场景，如奔跑、跳跃、翻越障碍物等，使身体其他感官感受到的信息尽可能与人的身体保持一致，感官的矛盾就会大大降低，增强用户的沉浸感。目前由于技术和售价原因，大型的交互设备尚未在消费级市场铺开，但是我们依然能够在一些虚拟现实主题公园／体验馆中见到简单的大型交互外设。另外，由于大型交互外设高度依附于游戏内容本身，所以超大自由度的交互外设依然是研发上的难点，进入实际部署仍尚需时日。

最后，电影中的核心主旨就是要珍惜现实世界、勇于面对现实，这是亘古不变的真理。当然，在虚拟现实的世界尚未大范围到来的当下，我们也要抱着更加开放的心态拥抱虚拟现实营造的虚拟世界，通过虚拟世界为我们现实世界造福。