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Oculus如何在4年内将VR头盔打造成现象级产品?

解密Oculus Rift这款的革命性产品设计研发背后的精彩故事。

  3月28日,消费者版Oculus Rift开始发货。两年前的3月25日,Facebook收购Oculus,令虚拟现实和现实增强行业获得的风险投资数量和总额都已增长了两倍。上季度,虚拟现实和现实增强行业获得了42笔投资,总额接近2.4亿美元。作为对比,2013年全年,这一行业获得的投资数量只有37笔。

  可口可乐公司和麦当劳纷纷模仿《纽约时报》,把自己的包装变成简易VR吸引消费者;苏富比拍卖行已经开始利用VR技术向潜在买家展示房产。

  而这项美国开始的新技术,也在中国带来疯狂的创业节奏。有一家中国企业甚至在culus Rift发货的前四天,赶着推出中国的第一款消费级的VR头盔,连为全球超过95%的智能手机和平板电脑提供半导体知识产权(IP)的ARM公司,都开始为中国的VR创业站台。包括BAT也纷纷推出VR频道,VR公共开发平台和建立虚拟购物世界。阿里更是以约人民币52亿元投资增强现实创业公司Magic Leap。

  为了迎接即将开启的VR消费者市场,Oculus 的 CEO 帕胖(Palmer Luckey )特地在3月25日扮演快递员,为当初第一个秒杀到这台设备的顾客送货上门。而根据其他体验了Oculus Rift的玩家描述:Oculus Rift自带的一款太空解密游戏,能让你连续不断地带着它玩上6个小时舍不得休息,然后通关后跪在马桶边上吐上半个小时。

  这场VR产业的平台大战已经打响,由PC和手机转移来的终端技术已十分成熟,整条产业链异常活跃,万事俱备。在此,造就特此翻译《连线》杂志文章,解密Oculus Rift这款的革命性产品设计研发背后的精彩故事。

  以下内容翻译自《连线》杂志《The Inside Story of How Oculus Cracked the Impossible Design of VR》一文。

  作为Oculus的创始人,也是这种高科技系统的发明者,帕尔默•拉奇(Palmer Luckey)在拆开消费版Oculus Rift包装盒时,心里不断默念着:“我是个从没用过Rift的消费者,我从没用过它……从没用过它。”

  包装盒里的配件并不多,除了显示头盔,还有一根连接电脑的数据线,一个很小的圆柱形红外摄像头。设置完毕,他戴上显示器,认真地观察起“眼前”的环境。

  然后接下来的好几天时间里,拉奇在Facebook园区的各个办公室里,连上各种电脑,进行了一遍又一遍的测试。他是把自己当作刚拿到Rift的顾客,设身处地地体验这款产品。

  这个顾客有可能是来自任何层面。可能是四年前就通过Kickstarter众筹项目买到Oculus最早的开发版;可能是两年前买到限量的改进版;也许是这些年来紧盯着Oculus一举一动的业内人士;还有可能是最近才在各种科技展会或活动上体验了一把虚拟现实技术的某某某。

  但这些都不重要了。经过近四年的酝酿,拉奇和同事们终于要和世界分享他们孕育已久的梦想。3月28日,Oculus Rift正式发货。眼下,虚拟现实技术(VR)可谓风头正劲,媒体将它的大名传播到世界各地,数十亿美元的投资也已经砸了进去,拉奇可不想因为驱动升级太慢这种小事被拖住后腿。所以才有了开头提到的那段反复拆箱测试,每一次他都是把自己想象成初上手的消费者。

  用过约150款的原型设计逐步打磨

  通往Rift之路是由优质的设计思维铺成的。视频列举了一批特定的工业原型机,阐释了其中的几个关键决定。

  如果换成是你去创造这样一款VR设备,你很快就会意识到,“功能决定外形”这句话根本狗屁不通,是一种形而上学的谬论。没错,功能和外形两手都要抓,既要外形美观,也要功能强大。而且它不是什么握在手里的东西,它可是要戴在脸上的啊。这一点本身就有点让人望而怯步:戴上之后就成了跟周围世界隔绝的瞎子,还有那浑身冒傻气的样子……

  但这只是一个方面。一旦戴上,要让试用者感觉不到它的存在。所以它佩戴起来不仅要舒服,还要轻盈,至少要感觉很轻盈。毕竟,它的存在感越强烈,你就越难沉浸到它所创造的VR世界里。

  “你绝不可能远远地站着说:‘这玩意儿看起来不错,’因为好坏与否是要把这个大家伙戴到自己头上才能体验到的,”Oculus公司创意总监彼得•布里斯托(PeterBristol)说。“它并不是观察焦点的本身;它是观察的促成者。”

  眼下,虚拟现实技术可谓风头正劲,媒体将它的大名传播到世界各地,数十亿美元的投资也已经砸了进去,拉奇可不想因为驱动升级太慢这种小事被拖住后腿。

  布里斯托有着丰富的产品开发经验,在原来的Carbon 设计集团,他接触过从医疗设备到Xbox 360游戏机手柄在内的不少新技术新设备,但是在2013年Oculus找他帮忙之前,还真没遇到过这样的难题。Oculus需要开发输入设备,来配合当时新鲜出炉的Rift,这就要用到Carbon的技术经验,既包括控制手柄,也包括头戴显示器本身。

  合作就这样开始了,但没过几个月,Carbon公司的头头威利•斯蒂格博特(Willy Stiggelbout)给Oculus首席执行官布伦丹•艾瑞布(Brendan Iribe)打来电话说:“我们近七成的人手都扑在Oculus上了,再多就要吃不消了。”

  “你问得正是时候,”艾瑞布说,“正想让你们的全部人手都用上。”

  于是,双方开始探讨深入合作事宜。就在这个时候,Facebook斥资20亿美元收购了Oculus。那是在2014年3月。“我们突然具备了收购Carbon的手段和能力。”艾瑞布回忆说。到那年夏天,Carbon正式加入Oculus。Oculus的公司大家庭之后还在不断扩大,每家都有自己的专攻技术,如手势追踪、室内地图等。

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Oculus的几位大佬,(从左至右)上:创始人帕尔默•拉奇;创意总监彼得•布里斯托;工程师尼拉夫•帕特尔。下:产品副总裁内特•米切尔;CEO布伦丹•艾瑞布;总设计师阿特曼•宾斯托克。

  Carbon第一次展现出它的影响力,是在收购发生之前。当时Oculus发布了第二版开发工具包。那款设备的代号是DK2,新增了不少功能,最值得一提的是,它能追踪设备在空间中的移动,还新增了一种显示技术,就算用户头部迅速移动,图像也能保持清晰。

  但最重要的是,设备采用了圆角设计,而且整个显示部件缩小,没过去那么臃肿,相较于前一代,一下子人性化了许多。“我们要的不是一个机器人面具,”参与设计Rift运动感知中枢的工程师尼拉夫•帕特尔(Nirav Patel)说,“从DK1过渡到DK2的过程中,我们在这个方面用心做了改良。”

  但DK2绝对算不上完美。它那滑雪护目镜风格的头部固定带绵软无力,要把前重后轻的设备戴牢,就必须把带子勒得很紧,时间一长就不舒服。而且Oculus把消费版Rift要有的功能一股脑塞了进去,这意味着新增三条连接线,通通捆到一起,结果用帕特尔的话来说,就成了一根“丑陋无比的脐带”。虽然DK2达成了它的使命——给开发者提供一个平台,让他们着手构建游戏和体验——但DK2还不是一款成品。跟成品差远了。

  不但两侧没有支撑点,导致设备移来移去,而且样子之丑陋,就像是蝙蝠侠里那个大反派贝恩在做验光。

  于是,布里斯托、帕特尔和团队一起,做了很多设计原型。布里斯托向记者展示了十来件原型设计,但他说这大概只是总数的五十分之一。这些原型纵然都解决了一些问题,但也都无一例外地创造出新的问题。

  比如,有一个就把固定带替换成了硬质的塑料镜架,夹在头两侧。优点是可以像眼镜一样方便地戴上;缺点是,两侧没有支撑点,导致设备移来移去,而且样子之丑陋,就像是蝙蝠侠里那个大反派贝恩在做验光。

  “我们不断地思考,什么样的设备戴着才舒服,才得体,然后把这些考量加入到设计中去。”布里斯托说。“要是看起来像70年代科幻电影里跑出来的,那就不太妙了。”

  原型设计换了又换,团队也逐渐意识到,在VR头戴设备的人体工程学设计中,稳定性并不是唯一的考虑因素。利用3D打印技术,完全可以定制出自己的头戴设备,但如果VR体验不好,再合适也是白搭。“我们设计出一个东西以后,”帕特尔说,“如果不进入VR体验阶段,就不能证明它符不符合人体工程学。只有在体验中,你才能看到,它有没有解决某个问题。”

  可以实时调整的VR镜片

  慢慢地,很多不着边际的设想被淘汰,一种设计方案浮出水面。它将侧边固定带换成了带弹簧的悬臂,这样就可以把它调节到最舒适的位置,脱戴起来就像棒球帽一样方便,不用再进行专门调整。集成耳机可以前后摆动,调整到适合用户自己的耳朵位置——如果不用耳机了,还可以转到上面收起来。

  当然,这里有一条共同的思路,即每个人的头多多少少都有些差异,各种功能的排布也要应人而异。可调节的耳麦固然不错,但有一点是不容许半点误差的,那就是眼睛。具体而言,要体验到“身临其境”,让大脑把虚拟现实当作真实现象来处理,就必须要在VR视频中实现最清晰的对焦,这就要求镜头中心必须恰好对准瞳孔。可问题是,每个人的瞳距多少都有些差异。

  该怎么去调节呢?这一度是个难以破解的难题。一个显而易见的办法是用塑料滑动装置来安装镜头,但整个头盔已然有很多零部件了,这样做只会让它重上加重。拉奇说:“使用时还可能出现各种故障,比如滑动起来发涩,或是卡住,而且使用舒适度也会打折扣。”那这个问题最后怎么解决的呢?原来,镜头镶嵌在一层柔性织物里,通过微型齿轮机构可以张紧和放松,从而调整镜头间距。它没有前一个方案那么复杂,也不会给设备大幅增重。

  就是这样的一些细节处理,让Rift这套带着未来色彩的设备走进了当下。“它追求的是人性化。”帕特尔说。

  “稍稍用一会,你就会发现,它可以把你传送到某个异世界。那时候,你就会对它刮目相看了。” Oculus首席设计师阿特曼•宾斯托克(Atman Binstock)说。“在这种神奇的力量发挥效用之前,你看到的最后一个东西就是它,当你从那个世界返回时,你看到的第一个东西还是它——所以在这场过渡之中,它必须让你感到舒服。”

  要是遇到设置难题或系统崩溃,早期采用者也许就认了,只能自己想办法解决,但普通消费者不会这样。

  其实,和HTCVive及PlaystationVR相比,Rift看着明显更具亲和力。但这并不是说前两者不舒适或者外形特征不引人注目:PSVR犹如科幻电影中才有的拉风设备,而Vive则为了功能牺牲掉外观。但只就Rift而言,从苹果风格的外包装,到各种细节之处的人性关怀,它的周身都传递出一种亲和力。

  也许放在以前,这种亲和力并不是很必要,但现在不同了。以前,所有人的高端VR体验都是在专业人士陪伴下进行的。若出现佩戴不舒服或电脑卡住的情况,自然有人帮你解决。但现在,这种技术终于要进入家庭了,这些小毛病会威胁到整个产业的增长。要是遇到设置难题或系统崩溃,早期采用者也许就认了,只能自己想办法解决,但普通消费者不会这样。要让VR的普及达到临界点,就没有讨价还价的余地:它必须把简单、稳定做到极致。

  电影中的那些用户界面都华而不实

  《钢铁侠》、《少数派报告》、《苍穹浩瀚》,这些科幻影视作品每一部都对人机互动方式提出了一个设想,这些设想无不让人想象力沸腾。但它们都忽略了一件非常重要的事。用Oculus另一位创意总监乔恩•马尔克穆思(Jon Malkemus)的话说,“电影中的那些用户界面都华而不实。”

  马尔克穆思负责的工作是设计用户界面和体验。刚开始,他和团队的想法都集中在如何利用好VR创造的三维空间。比如,用户捡起一个瓶子,就是启动一部游戏。再比如,可以让用户进入一个虚拟走廊,每扇门代表一个游戏,走哪个门,就启动哪个游戏……结果越想越离奇,一发不可收拾。

  事实证明,这样的思路活跃过头了,最后就会掩盖VR真正的美妙——Oculus产品副总裁内特•米切尔(Nate Mitchell)称之为“为了VR而VR”。一个多世纪以来,我们已经习惯了平面化、网格状的信息呈现基础格局;报纸,网站,手机,、电视都没有跳出这个框框。有了遨游3D空间的奢侈,并不意味着必须要重新发明一次轮子。更何况,VR技术是带给人们一直完全陌生的环境。

  解决方案简单得出奇:在3D世界中插入2D界面。“我们想把新概念建立在已有模式之上,”马尔克穆思说,“这样,用户哪怕是第一次进入VR世界也能够很快上手。”

  如果你已经拿到Rift,当你戴上它时,系统就会加载一个名为OculusHome的环境。它既是一个游戏选择界面,也是社交网络中心,更重要的是,是一个能提供舒适且直观体验的地方。

  如果你用过GearVR,也就是Oculus为三星Galaxy智能手机设计的手机头戴设备,那你已经见识过OculusHome了,哪怕只是它的简化版。

  三星版OculusHome的虚拟空间设计采用了某种极简主义风格。而Rift则更像是美利坚风格的乡村别墅。脚下是一块地毯,随性地掀起一角。地毯上随性地摆放着精装本书籍。窗外,秋叶从树上飘落。远处依稀可见另一座房子,不知邻居是谁。旁边炉火噼啪作响,的余烬升入烟囱,从身后的可以楼梯上到二楼。Oculus会不会在哪个地方藏着带给人惊喜的彩蛋?有可能哦。当你撕开Rift包装盒时,说不定也有彩蛋呢。但在发货之前,Oculus的人个个守口如瓶。

  Rift的导航体验意想不到的简洁。视线不远处悬浮着三个直白的平面菜单。界面中没有走廊,没有虚拟的瓶子——没有那些画蛇添足的元素。背后也没有藏什么东西来炫耀360度的空间显示能力。总之,不为了VR而VR。另外,Oculus的感知数据并不支持360度空间显示。“视野一旦超出90度这个范围,你就要开始转动头部,”米切尔说。“如果我们在你身后放一个重要的东西,你就得时不时地回头去看——不一会儿就累了。”而疲劳感正是VR产品普及的一大敌人。

  在某个早期的原型界面中,用户的Facebook照片是以相框形式陈列在Home环境中。

  在Home界面下,如果要选择哪个项目,就可以盯着它,然后用手柄来操作。Home也会随着软件和产品更新而不断升级。CEO艾瑞布还在考虑加入其他元素,比如数字宠物和个性化装饰等——还有登门拜访的朋友。

  听着耳熟?没错:如果说Facebook的收购对Oculus产生了某种影响,那这种影响可能最先体现在Home界面上。在某个早期的原型界面中,用户的Facebook照片是以相框形式陈列在Home环境中。“这次发布没有加入任何这样的东西,”米切尔说,“但如果要把VR之外的体验引入VR,这就是一个巨大的机遇,未来,我们会进行这方面的探索。”

  随着“发货日”降临。没有了旁人的演示,没有技术支持,只有用户自己,呆在家中,把Rift连接到自己的电脑上,在如今这个移动为先的时代,那甚至可能是他们的第一台电脑。Oculus之所以招募Facebook开发者来做开箱测试,原因就在这里。

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  他们的任务就是做拉奇一直在重复的事情:拿到未拆封的产品后,以最快的速度设置完毕,体验虚拟现实世界。如果是拉奇,就算他只剩半个脑袋也能把一台电脑拆掉重装,但很多Facebook员工只认苹果……“很多人从来没用过WindowsPC,”艾瑞布说。“所以我们在关注他们的体验,以确保一切顺畅无阻。”

  Oculus公司希望新上手用户的设置时间最长不超过一小时,其中很大一部分是手续性的:创建Oculus账户,验证邮箱,过一遍教程。

  在用户设置这个环节上,便捷恰恰是最最重要的。“使用Rift应该比创建电子邮件地址还便捷,”拉奇说。“人们可以忍受下载或进度条,但最怕遇到自己解决不了的问题。如果设置过程会让用户卡壳,那这就是产品的问题。”

  于是他打开了另一个盒子,取出Rift,心里默念着,“我从来没用过Rift。”

  他当然用过。但你没有。不过距离用上它的那一天已经不远。(来源|《连线》杂志 编译|雁行 

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