完全潛行VRMMORPG遊戲距離實現還有多遠?

第一次這麼認真地提問

簡單的說就是要想實現輕小說《刀劍神域》中的「NERvGear」和「Sward Art Online」還有哪些技術難題,目前相關方面的研究進展如何?

好的現在開始詳細闡述我的問題

其實這個問題是在看了高大勇 和GOUKI 對Oculus Rift 遊戲頭戴 3D 顯示頭盔的實際上手體驗如何? 這個問題的回答後一時腦洞大開(誤- -) 突然想到的

一、首先來說說「Sward Art Online」(這裡不提腦機連接)

在這篇回答中高大勇 和GOUKI 都強調了Oculus Rift的屏幕顆粒感十分嚴重,開發者版本的屏幕解析度只有800P,即使是消費者版本的1080P這個問題也會存在。我在前不久深圳漫展的Intel展台上也體驗了Oculus Rift的開發者版本,同樣是過山車演示Rift Coaster,畫面的顆粒感實在是不忍直視觸目驚心...(不過實際體驗是,這款設備仍足以欺騙大腦,站立情況下過山車急速下坡時身體有很明顯的失重眩暈感)

GOUKI 在回答中用了較大篇幅得出這個結論

「我個人的答案是得用達到或者接近Sony HMZ T1/T2的那塊屏幕的技術並增大面積,(Sony黑科技,2098ppi),至少不低於1000ppi,恐怕才能完全消除晶格問題,然後解析度要達到至少1440p甚至1600p,才能在顯示面積除2再折損的情況下接近實際的720P像素效果,至於2160p以上,可能不現實,或者說太不現實了。」 [1]

現在假設有團隊為Oculus Rift開發出了「Sward Art Online」,並且有了比較完善的解決方案解決遊戲的操作問題(體感設備、萬向跑步機之類的),那麼2160P如此高的解析度以及考慮到遊戲的大小以及精細度,即使在刀劍神域小說中有提到「Sward Art Online」中使用了最優化原則(當有玩家正在看著一樣東西的時候,模擬器就會把這樣東西顯示的更真實,以提升遊戲體驗),如此容量的遊戲對於玩家電腦的配置要求過高(對於現在),以四路titan運行4K解析度顯卡危機為例,這樣的性能成為PC主流配置需要多久? [2]

二、腦機介面(BCI)和NERvGear

NERvGear的目的是用虛擬的感官信號替換或在強度上壓制人體本身感官產生的神經信號,技術是將VR產生的虛擬感官信息通過非侵入式腦機介面投射到人大腦的相應控制區域形成生物信號,與此同時收集並處理大腦發出的運動控制信號,還要抑制脊髓上的部分神經興奮。

據我的了解,目前簡單腦機介面已經成功,主要用於科研和醫療方面,那麼BCI的原理是什麼,達到NERvGear的技術水平還需要攻克哪些困難?[3]

動畫截圖:

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好了說了這麼多,整理下問題,主要有三個

[1]NERvGear沒有問世之前,Oculus Rift的屏幕要達到2160P需要哪些技術,目前相關方面的研發進展如何?

[2]即使「Sward Art Online」發售,所需配置(以4K解析度顯卡危機為參考)普及成為大眾的主流配置還需要多久?

[3]腦機介面的原理以及實現NERvGear的完全沉潛技術還需要攻克哪些技術難題,目前BCI的研究進展如何?

整合起來就是「完全潛行VRMMORPG遊戲距離實現還有多遠?」


關於腦機介面技術的那部分我扯一下,如有大神發現錯漏務必指出,希望能引出BCI大牛深入講解。

沒聽說過刀劍神域,僅以個人理解分析回答。

@孟德爾 說腦機介面技術要再等二十年,我個人認為這是極度樂觀(也就是幾乎不可能……)的預測,我來一個客觀偏悲觀一點的:對於能達到NERvGear一樣效果的技術,在21世紀內都不會實現。(寄托在下下代身上吧)

問:BCI的原理是什麼?

答:這個問題問得太大了,BCI可以當成一門研究生課程來學,因此無法回答。

按照插電級的深入程度,BCI可以分為侵入式(invasive)、半侵入式(semi-invasive)和非侵入式(non-invasive)三大類。非侵入式也就是不開顱的話,就隔著頭骨檢測腦電或腦磁信號,信號質量和強度都會差很多。半侵入式就是開顱之後把一層電極膜覆蓋在大腦皮層表面,因為沒有顱骨的阻隔所以信號質量好很多。侵入式就是開顱手術後把電極插到腦組織內,這一種信號質量最好,但成本和風險也高得多,目前只敢在動物和重症病人身上做實驗。按照腦信號輸入輸出的關係分類,BCI可分為單向BCI和雙向BCI,前者僅僅從大腦接收信號,後者能向大腦輸入信號。

對於基於EEG的BCI工作原理,可以參見quora上這個問題下的回答quora.com 的頁面

上張圖緩和一下氣氛先~

(半侵入式所覆蓋的電極薄膜)

如果想進一步了解BCI技術,有一本很好的入門教材amazon.com 的頁面 ,某寶有賣電子版。裡面對掌握BCI技術所需的神經科學、信號處理、機器學習等基礎知識都有介紹,另有接近一半篇幅講解BCI的應用場景和目前的研究進展。

問:目前BCI的研究進展如何?

答:剛才那本書是2013年出版的,而目前BCI領域的詳細研究進展可以看這本2015年的Brain-Computer Interfaces 。題主也說到:

據我的了解,目前簡單腦機介面已經成功,主要用於科研和醫療方面

沒錯,腦機介面的確已在動物和重症病人身上成功實現一些「簡單」應用,但如果把刀劍神域里的那種效果比作互聯網時代的話,現在BCI領域就好比處於舊石器時代到新石器時代之間。非侵入式BCI目前最前沿的大眾化應用成果,可以參照2014年巴西世界盃的那個腦控外骨骼,那個實用化程度已經很高了,但它成本極高而且受用面很窄所以不大可能推向市場。而如果說要實現NERvGear,這都只能算小兒科。題主說:

投射到人大腦的相應控制區域形成生物信號,與此同時收集並處理大腦發出的運動控制信號,還要抑制脊髓上的部分神經興奮

想要用非侵入式方法達到這個精度效果,個人認為基本不可能,只能通過侵入式實現。儘管現在的非侵入式腦控輪椅、外骨骼、機械臂等都已經實現,但這些實驗本質上都是通過把整個大腦視為黑箱,僅通過檢測到的EEG作為輸入,用機器學習的方法根據數據訓練出模型後再在線預判以控制外圍設備的。而且關鍵是,若要達到題主描述的效果,即從大腦讀取神經信號並輸入也就是雙向BCI,就不可能再把大腦視作黑箱。諸如感官體驗是怎麼產生的、思維的本質是什麼、意識是如何產生的等等都是必須解決的問題,否則無法做到向大腦準確無害地輸入信號以重塑感官體驗。很遺憾,腦科學、神經科學還是很年輕的學科,目前人類還遠遠沒到解決這個問題的程度。事實上這幾個問題都可以算作人類終極問題,例如意識的本源,已被人類每代哲學家思考了上千年,我只能寄託於誕生下一個愛因斯坦式的劃時代人物來解決這類問題。(隨便亂猜一下,從牛頓到愛因斯坦隔了兩個半世紀,所以等下一個愛因斯坦出現以及這種技術成熟,23世紀吧)

各位可以參考一下知乎上的這個答案腦機介面的研究進展到什麼程度了? - 匿名用戶的回答 還有quora上這個問題的第一個回答quora.com 的頁面 然後就能明白要實現這個效果有多困難。

題主說要通過非侵入式的方法來向腦內輸入信號,目前的確有這種技術,就是TMS(Transcranial Magnetic Stimulation 經顱磁刺激)。很酷炫的一門技術,知乎上另一個問題已經有介紹TMS 經顱磁電刺激器是如何工作的? - 醫學 ,其原理學過麥克斯韋方程組的都懂,就是變化的磁場產生電場,影響腦內神經通路。目前TMS的應用還非常原始,僅僅用作治療抑鬱症、癲癇等精神疾病的一種輔助手段(還有在光遺傳學研究上的應用,我不大清楚,希望能有大神補充),還不一定有效。而且在使用後還可能有一定副作用,包括頭痛、耳鳴、狂躁等。至於要達到能像NERvGear一樣向人腦輸入視覺、聽覺等信號還沒有副作用的程度,誰也不知道要等多少年。玩個RPG要做開顱手術,搞不好變植物人,你願意嗎?

問:達到NERvGear的技術水平還需要攻克哪些困難?

答:前面已經說了,根本問題在於徹底搞清楚人腦的運行原理,而這已經脫離了腦機介面技術的範疇,屬於物理學、生物醫學、神經科學等基礎學科的研究。也就是說,現在的困難根本不在技術,而是自然科學上的理論基礎。如果沒有摸清人腦工作原理,就不可能真正做到NERvGear里的效果。

綜上所述,現階段通過腦機介面途徑來實現完全潛行虛擬現實遊戲的效果是完全不現實的。更現實的解決方案應該是通過Occulus Rift加萬向跑步機等設備,建造一個完全虛擬現實的遊戲倉,讓玩家沉浸其中。事實上已經有人在做這個了——

The Vision of Infinite Dimensions

牆內視頻:THE VOID—在線播放

The Void是在美國鹽湖城郊區一個正在籌建的虛擬現實主題公園,其實就是個巨型遊戲倉,目前已經有媒體參與體驗,這是一篇報告Inside the First VR Theme Park,另有一份最新的訪談The VOID Interview with Chance Thomas

目前這個項目用的是Rapture(不知道是什麼,希望有業內人士講解) + leap motion + beats耳機。頭盔內是雙曲面OLED顯示屏,每隻眼睛2K解析度(秒occulus啊!),視域180°,體驗者需要背一台10公斤重的電腦(這應該是近期內都無法避免的了,除非頭盔內自帶核彈卡性能)。現在在官網貌似還可以預訂參與beta體驗,廣大知友若誰有機會去體驗的話務必分享一下感受~

(補充一下,原來不止the void在做,還有澳洲的zero latency,就在墨爾本Zero Latency)

所以,要實現完全潛行VRMMORPG,這種通過虛擬現實遊戲公園或者遊戲倉的方式明顯無風險成本低且更現實,而且個人認為這也是今后街機遊戲廳的出路和發展方向(反正我寧願等occulus解析度上4k也不會等下一個愛因斯坦出生)。

最後吐槽一句,像「以四路titan運行4K解析度顯卡危機為例,這樣的性能成為PC主流配置需要多久?」這種問題不是應該去問核彈廠才對嗎……


要達到SAO這種潛行虛擬現實,要腦後插管了。這跟現在通過穿戴式外設來實現的虛擬現實不在一個級別了。

現在的虛擬現實通過佩戴在你身上的感測器來檢測你的運動數據。然後用機械裝置來對你進行反饋。人還是要進行肢體運動。

如果真要SAO那種,應該直接接入神經系統。通過讀取和模擬人神經信號的方式直接讀取人的想法,並進行干預。就像《黑客帝國》和SAO里那樣,人躺著不動,動動腦子就好。

想想就覺得好黑科技,估計至少50年後了。

現階段就看到幾個所謂的意念頭盔。但那也僅僅是檢測下你腦電波的強弱,在我看來並不是分析你的「思想」。


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同為我的夢想,同為我的問題,在立下夢想4年後,關注此題1年後,這個莫名熱血起來的午夜,斗膽寫下此答,作為立誓。我之後將從計算機領域切入,苦讀,深入研究,至頂尖名校,再入神經工程,攻BCI,破解難關瓶頸,直至達成,研製,再來將這一題回答完整!(雖僅初入大學,無名小輩,但此願已立,也相信無需二十年光景,非吹噓狂妄,且待我等捷報)

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時隔一年半,加點碎語,算是一個回應,證明我還在。

當時的中二有點引人發笑吧。(不過說起來這個夢想倒正是初二開始)

說說進度吧,,,可以說沒有(尷尬)。基本還在鋪路。發這條的當時,正是決定留學改命的時候,最終還是踏上旅程。一年半結束,現在transfer成功,總算也是top了,算是再改一次命。這麼久以來,按之前的標準,怕是渾渾噩噩,我也是不太滿意。淺薄地對神經科學邁了幾小步,我自己清楚,還差的很遠。最大的成績,也就是自己對於腦機的一些概括的總結思考終於動了筆,回國要完成。也了解到有一些年輕的教授學者在這一領域邁進,算是一種激勵。

很感謝很多人的鼓勵,我也很開心有這麼多人也在努力,其實我倒不像成為茅場,可以的話請讓我成為桐人(不是開後宮。。是成為共建秩序的一員) 不過那都是後話。我本來也就是對計算機略微擅長的普通少年,說實力和興趣,我肯定還是願意選擇CS而不是Bio,從CS的學士到NeuroE的研究生,是我的計劃。具體的路徑,我希望在這所top里能找到答案。需要做的很多,我也確實該踏實完成。接下來可能又會匿很長時間,希望再見的時候,會是捧著各種成果的會談(說笑的)

"Link Start!"

並不遙遠


無限遠。

腦機介面再等20年吧。

現在VR頭盔在顯示上沒有問題了,但是操作問題完全沒解決。頭盔瞄準具不是個好主意,比較完善的是FPS的光槍+360度全向行走墊。但是這東西幾乎只可能出現在街機廳,家裡無法推廣。

現在遊戲的操作方式在屏幕顯示時基本還正常,但是一旦視覺完全浸入式,操作還搞這麼抽象就不行了。比如格鬥遊戲,敵人就在眼前,按手柄攻擊太齣戲了。等於人為割裂觸覺和視覺。

其實觸覺也還好辦,帶反饋的緊身衣就行了,但是最重要的重力加速度卻模擬不了,人還是要動起來,需要一定的空間,這點家庭肯定做不到。我們設想的比較理想的是租個倉庫,然後堆上一堆盒子模擬房間和柱子,剩下的交給遊戲美化。當然,跑酷遊戲是鐵定不能玩的。

我覺得最合適的其實還是模擬駕駛類的遊戲,可以用作為傾斜來模擬重力加速度。

鐵騎操作台,值得你擁有


真VR所需的技術大部分與計算機專業無關,更多的是生物學和醫學的事情。參考生物學和醫學的發展速度,我覺得「100年內實現」都算是樂觀的預測。


1、技術上沒有難點,現在就可以實現,問題是成本太高,而且主流硬體帶不動,而且2160P(也就是4K屏)也才剛剛達到人眼可接受的解析度下限而已,8K才可以獲得較佳的體驗,16K就比較接近完美了,而人眼的解析度極限,是32K......

2、實際上如果僅僅是渲染壓力的話,970就可以跑兩個4K屏了,當然畫面效果必須大幅下降,如果以戰地3的效果作為遊戲效果下限,則差不多是雙路TITAN X的性能,按照之前的硬體性能增長速度來算,大概兩年左右可以成為主流配置,也就是2017年。如果是雙16K屏的話,大概需要5年時間。

3、不知道你說的BCI是什麼東東,如果指的是跳過人的五官,直接向神經傳輸虛擬體驗信息,這個目前只是實驗室技術,並且只是部分感官模擬,完全模擬的實現不好預估,再到完全市場化需要的時間,那就是以10年為基本單位來算了。


在未來30年基本沒戲

原因:

在不開顱不插管的情況下斷開對身體對大腦神經的連接改為主機控制幾乎是很難做到

遊戲廠商的開發難度(開發遊戲的難度係數可以說是比開發一個3A大作還要困難幾十倍)

安全性(要保證對身體無害/低於標準需要很長時間的實驗)

價格(面世之後的消費人群)

伺服器(如果遊戲問世並且有多人遊戲,延遲和丟包會是一個問題)

女權主義/鍵盤俠/小學生/外掛(一旦遊戲面世,和SAO差不多的風格,那麼肯定有人會對遊戲中的女性玩家進行侮辱,鍵盤俠和小學生之類的,至於外掛這個就要看運營商的打擊力度)

鎖區(Great WALL)

操作界面(參考任地獄的某個操作界面被人說幼稚)

性能(最近老黃的刀法越來越好,Intel一直在擠牙膏,AMD還是高能低效熱水器煤氣灶)

外觀(在SAO中的遊戲主機體積是很小的,一個小主機裡面包含了全部硬體,但是在現實世界中把這麼多的感測器放在這麼小體積的遊戲機中的想法是在是不太可行)

運營商/氪金機制(在我們看到的SAO中是沒有氪金機制的,但是在GGO裡面提及到了一個「提現」,「法律的灰色區域」,說明了我們甚至可以在GGO裡面賺錢,但這具體還是要看運營商是怎麼想的,萬一TX佔領這個後果不堪設想)

個人問題(SAO裡面提及到了可以對自己的臉型和身高進行測量並運用到遊戲中,那就很大程度像某F裡面的偽裝成小姐姐的大漢們 女裝自己右上角)

目前只想到這麼多,想到了再更

更一個對遊戲的優化(萬一遊戲中出現了BUG之類的神奇的東西比如育碧和感人的幀數)

話說這個機子不需要GPU吧,腦子就是GPU?那小學生和鍵盤俠那些腦子不好使的人是不是就被排除在遊戲的外面?


我在想,如果未來育碧開發了類似的遊戲,萬一他的伺服器..........


如果完全潛行可以考慮一下為什麼人在吃下安眠藥超過人承受的範圍人為什麼身體動不了還會有那麼強烈的感覺潛行么就應該在電磁波催眠鏈接系統然而達成完全潛行的目的兩個方案一個就是腦部植入晶元另一個就是腦電波 都需要一個前提就是頭目鏡的主板要縮減可以外連到電腦主機內一體來完成休眠式完全潛行


預測是2030-2035年之間,不過刀劍神域的腦機設備實在是過於落後,屬於朋克式的幻想


基本不可能,政治問題,如果掌控了腦域的話 對人有重大傷害 用這種方式控制世界不無可能 另外萬一主機死機 你們在哪?

如果非要說的話 其實你們已經在完全潛行了 因為現實世界就是這種遊戲 不然怎麼會有輪迴 靈魂等等 醒醒吧


不好說吧,我覺得二三十年也未必不可能(如果人類全力研究的話)。以人類現有的發展速度(不爆發大規模戰爭的前提下),二三十年以後是什麼樣子我確實不敢想。人工智慧,量子計算機的發展確實讓我看到了希望。但問題是人們願不願意把財力物力投入到這樣一個方向上。待人們先把糧食,能源,環境,疾病......這些爛攤子處理好,估計才會考慮這些。任重而道遠啊.

哎?你有沒有想過,如果我們這個世界就是一個VRMMORPG遊戲呢?如果我們就是其中的玩家活著NPC???額...


這個問題是真難解決,有生之年啊。。


如果不接入腦內而是加強機器對腦內的感知如何了???????


起碼要到2100年腦機連接虛擬現實才有可能實現


我以一個從業者的角度告訴你,以目前的技術手段來看,連希望都沒有..


其實顆粒點沒關係到解析度,那麼小的銀幕1080p就夠了,顆粒點是關係到ppi,廠商做好點就沒事了


長時間潛行,合適的體外循環系統也有待發展,醫院裡那一套不行......


問題是誰給開發費.....這種超越當下10年甚至20年的構想,誰能保證未來主流方向不跑偏?


動畫片里就已經明確的告訴你了,2020年。


如果按照世界的科技水平的話8~15年之內是沒問提的,不過這種遊戲應該是比現在的網路遊戲難做的很多,重要的是需要一個靠譜的程序,程序要保證這一款遊戲的全體玩家的技能,能力值等一系列的設定,不過第一款遊戲應該是像刀劍神域的GGO一樣,現在的槍戰遊戲太多了,或者是角色扮演系類的。而且這種頭盔要使人處於半昏迷狀態,頭盔應該要有一種特殊的電波,有生之年應該能見到。(只是我個人看法,不要噴。)


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