虚拟3D技术的现状如何,3D技术将引领我们通向何方?

​提到3D,你的第一反应是什么?是前段时间备受瞩目的3D打印,还是游戏里让人沉浸其中的虚拟世界,抑或是电影里让人们欲罢不能的科幻镜头?就像看惯了彩色电视的人很难再回到看黑白电视的时代,如今的我们就好像被宠坏了的孩子,一旦接触过3D动画、电影、游戏,就会开始憧憬一个有着更多3D虚拟应用场景的世界。3D会如何改变我们的生活呢?今天我们就来进行一番探讨。


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参与讨论成员


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时间:2020年2月29日


讨论提纲


一、生活中的3D应用场景


二、3D的开发过程、成本与技术难点


三、我们真的需要3D吗?

1、从普通消费者角度来看

2、从企业角度来看


四、近五至十年,3D产业需要哪些变革?


庄主及跟庄副群主简介


庄主介绍:

朱小咪,服装设计与工程专业毕业,工作三年半,现从事3D产品开发方面的工作。


跟庄副群主介绍:

Lily,毕业于服装设计与工程专业,刚入行买手行业半年多,对广州市场较为熟悉。目前还在学习如何成为一名优秀的买手中,本人非常喜欢买手这个职业。欢迎大家来找我讨论。


一、生活中的3D应用场景


现在在生活之中,3D技术的应用有很多。比如前几年就兴起的3D电影、3D动画,像《阿凡达》、《复仇者联盟》、《飞屋巡游记》等,都是很好的例子。电脑上3D的设计软件、3D游戏、3D效果图等,都是早期3D技术在生活中的应用。

现在,3D已经渐渐融入了大家的真实生活中,不局限于屏幕上了。比如最近很火的3D打印,可以打印3D事物。初音未来等虚拟偶像、3D的艺术展览、博物馆互动设施、商场里的VR体验、甚至包括Pokémon Go这样的游戏,都是3D技术最新的应用。


我们最早接触3D的概念也许是在电影院里戴眼镜看的电影,但从严格意义上来说3D电影是“伪3D”。比如需要佩戴红绿眼镜或是需要佩戴专门的眼镜才能看的3D电影,其原理是利用对光线的处理以及视觉的特点所形成的3D效果,而实际仍是平面的。我们在这里讨论的3D包含的内容主要是AR、VR、全息投影、3D打印。


虚拟3D技术的现状如何,3D技术将引领我们通向何方?


提到这里,我们就要区分一下AR和VR。AR(Augmented Reality),意思是增强现实,也被称为混合现实。它通过电脑技术,将虚拟的信息应用到真实世界。在AR的应用中,真实的环境和虚拟的物体实时叠加到了同一个画面或空间同时存在。比如Pokémon Go这样的游戏,就是AR的应用。VR(Virtual Reality),虚拟现实,则是创造完全虚拟的世界,可以通过带上专门的眼镜,完全沉入到虚拟的世界中,也可以与之互动。还有比眼镜更高端的,叫做全息投影。


二、3D的开发过程、成本与技术难点


3D打印还有以上我们提到的AR、VR等,它们有一个共同的特点:即它们的本质都是数据、数字。数据通过建模得来,可以储存、转发、复制。


什么是建模呢?因为真实的物体表面太复杂了,所以我们需要简化。一般的简化就是通过大大小小的三角形来模拟真实的物体,从而达到3D的效果,这就是建模。小三角可大可小,越小越细致。关于建模的时候一般怎么获取数据,则是计算机擅长的事情了。


关于3D建模技术难点,我根据自己的认知做了以下的比较:


静物建模(房子、车子)


动画人物的肢体动作制作过程相当复杂,都是先进行真人拍摄,然后发现肢体动作规律并且采集数据,之后再通过计算机合成得到的。我们日常看的任何一部3D动画片,其对于人物性格的塑造、肢体动作的敲定、灯光和细节的处理都是花了相当大的功夫。一般来说,人的表情是最精妙的、最难建模的。


有了需要的模型,对于VR、AR、全息投影来说,接下去需要解决的问题就是3D成像和虚拟交互。对于动画和游戏而言,则是渲染和后处理。而对于3D打印而言,则是打印材料和打印设备的开发问题。


3D的开发过程是需要大量计算机运算的一个过程。尽管计算机擅长计算和操作3D,但是根据人们的指令进行工作,仍然需要大量的人工干预,所以3D产品绝大多数不能自动化生成,时间成本高。


三、我们真的需要3D吗?


1、从普通消费者角度来看


3D技术会如何帮助普通消费者呢?作为消费者,我们可以思考以下问题:


在超市购物时,你愿意为可以提醒你什么需要购买、什么不需要购买的AR信息买单吗?你愿意拥有一只虚拟3D宠物狗吗?你愿意为一次虚拟的刺激体验买单吗?


虚拟3D技术的现状如何,3D技术将引领我们通向何方?


假如有一天,你和同事们在办公室开会不再需要白板和记号笔,会是怎样的体验?假如有一天,自己孩子在学校的教育是通过VR虚拟体验进行的,你会有什么顾虑吗?假如有一天,当你自己组装一个中等复杂的设备时,依靠3D指示就能够独立完成了,这会给你的生活带来怎样的变化?


3D技术的介入打破了我们日常中人与人之间的物理距离概念,同时让人们在意识交流、知识传授上更便捷。对于特殊消费者(平时无法出门、需要心理治疗等)而言,这种技术无疑成为他们拓展世界的福音。


2、从企业角度来看


对于企业而言,未来3D技术的应用势在必行。无论是科技公司、游戏公司还是生产企业,又或者是医院、学校,都面临着3D的冲击。5G时代已经来临,从4G到5G,我们已经不再满足于移动视频,开始有更高的追求:虚拟现实、即时互动、精益效率、情感寄托。正是这些人性中自带的需求,让3D离我们愈来愈近。


减少沟通成本是3D产生的自带属性,其优点在医疗行业尤为突出。现在在医疗方面,已经有3D打印可以用来打印人体细胞做活体实验。因为有些药物哪怕经历了动物实验,不同的人还是会有不同的反应。为了减少这样的风险,这样的打印技术应运而生。不过这个技术目前仅用来实验,还不能实际应用。


3D打印出来的模型还有另一个作用:提高沟通效率。比如两个人异地沟通某个样品时,现在的做法是需要将样品寄到双方手中。有了3D打印,就可以让双方即时打印,马上就能拿到样品,沟通更便捷。 有了3D打印,医学生学习起来难度会降低;医生和患者在手术沟通方面会更透彻。加上可以模拟人体组织的技术,医学生有更多的机会去尝试实验,还有VR和AR手把手带你操作。所以3D技术的发展,对医学发展很有意义。


除了沟通上的便捷外,我们还能通过技术实现可视化,提高医疗科技、降低意外风险、降低治疗费用、降低教育成本。


3D对于生产企业也有很多好处。3D打印在汽车行业、航天、军工等高精尖或者量产产业应用十分广泛,可以通过小批量生产模具,使生产成本下降,也更方便设计师建模、沟通等。


游戏行业更是充分发挥了3D的优势,3D游戏能更好地满足大家的体验感和视觉感。比如任天堂的游戏Pokémon Go,就是通过手机屏幕在现实中捕捉小精灵,是一款十分成功的AR游戏。为什么这个游戏会一炮而红?因为这个游戏随时随地都可以玩,而且使用了大家都喜欢的Pokémon作为游戏主题,迎合了大家的情感需求。


虚拟3D技术的现状如何,3D技术将引领我们通向何方?


所以对于公司而言,3D科技,技术领先固然很重要,但是想要有良好的收益,实用性是第一位的。3D技术的应用,有可能给企业带来如同Pokémon Go般的成功,但也有不少失败案例。比如谷歌眼镜,尽管依托的是谷歌这样的大公司,销售依旧惨淡。谷歌眼镜为什么会失败?因为谷歌眼镜没有其特有的功能属性,消费者不知道买回去做什么,还会顾虑是否会影响视力、影响健康。谷歌眼镜的使用范围也很受限,一般只能在家里用,如果是在街上,戴上眼镜十分显眼,格格不入。


同时,对于创业者来说,也要把握住3D技术的风口。3D行业做产品入门不难,做精不简单。如何利用价格合理的技术手段降低成本、提高效率,品质是最根本的突破口。


四、近五至十年,3D产业需要哪些变革?


在接下来的五到十年,3D产业改变的关键是3D建模自动化。现在游戏的制作成本以每年十倍的速度在增长,利润空间逐渐减少。通过自动化,我们可以减少人力的投入,获取更多利润。通过精简流程、开发机器自主学习、同时改善3D打印材料等,能够有效控制成本,带动3D技术发展。


3D 产业潜在的竞争对手有哪些?我们应该如何应对呢? 首先我们要了解为什么我们需要3D,各式各样的3D又能解决了我们什么样的问题。在我看来,3D的竞争对手就是自己,即各式各样的、日趋更新的技术。


3D产业目前仍处于一个低智能的状态(人工密集),机器学习还无法完全自动生成人们想要它制作的东西。但是我们不能以人类的思维去思考机器的将来,只要有实用、解决人类切身问题、能够改善生活方式、价格合适的3D产品不断出现,科幻电影中出现的场景终会在不远的将来到来。


我们之所以需要3D,是因为它的出现能够确实改变我们现有的生活方式,解决之前2D未能解决的问题。而且如今技术的发展,又让3D离我们的生活愈来愈近。从行业本身而言,发展可持续性是关键。倘若让3D的数字资产不断以机器自我学习的方式更高效、更精准、更好地持续扩充自己的资源库,那么3D的未来终将到来。


五、总结


一、生活中的3D应用场景


3D这个词汇对我们而言早已不陌生。早在十几年前,就已经有了所谓的“3D”电影,需要佩戴专业眼镜才能观看电影。而如果拿来和如今的裸眼3D电影进行比对,会发现,其实前者属于“伪3D”,我们所看到的物体实际上是经过光线处理与人眼视觉特点结合的、看起来像3D的2D。


除了电影之外,现在已经实现的3D技术应用场景远不止这些。游戏、艺术、生活、医疗、军事……3D渗透到了生活的方方面面。其中比较有代表性的、为人们所熟知的作品有Pokémon Go、阿凡达、复仇者联盟、初音未来等等。


二、3D的开发过程、成本与技术难点


我们所看到的各种3D虽然各式各样,但是它们的本质都是同样的:数据。越繁复的细节也就代表着越多的计算量,而这些数字的来源是建模。建模的过程按照需求的精度不同,复杂和难易程度也不尽相同。


在所有的建模中,难易程度如下:静物建模(房子、车子、环境)


三、我们真的需要3D吗?


1、从普通消费者角度来看


我们是幸运的,能够接触到不同的令人惊叹的3D作品和成果。可是3D带给我们的除了刚开始的惊艳,还会为我们带来什么呢?虚拟的宠物?一次刺激的虚拟体验?一次不用纸和笔的会议?一位无形的管家?这些都是已经实现或是在不久的将来即将实现的技术,我们是否真的愿意让这些技术来改变我们将来的生活?


2、从企业角度来看


对于企业而言,3D势在必行,无论是科技公司、游戏公司还是生产企业,又或者是医院、学校,都面临着3D的冲击。5G时代已经来临,从4G到5G,我们已经不再满足于移动视频,开始有更高的追求:虚拟现实、即时互动、精益效率、情感寄托。正是这些人性中自带的需求,让3D离我们愈来愈近。


四、近五至十年,3D产业需要哪些变革?


在接下来的五到十年,3D产业改变的关键是3D建模自动化、开发机器自主学习、同时改善3D打印材料等。3D产业目前仍处于一个低智能的状态(人工密集),机器学习还无法完全自动生成人们想要它制作的东西。但是我们不能以人类的思维去思考机器的将来,只要有实用、解决人类切身问题、能够改善生活方式、价格合适的3D产品不断出现,科幻电影中出现的场景终会在不远的将来到来。


如果需要获得庄主联系方式,请关注“冷芸时尚”或访问文末链接阅读原文~


文字整理:Fluffy Zhang

审核:Cherika Chen


阅读原文:https://mp.weixin.qq.com/s/HdxbjLwoA9Td0cB2ku8ypw



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