虛擬3D技術的現狀如何,3D技術將引領我們通向何方?

​提到3D,你的第一反應是什麼?是前段時間備受矚目的3D打印,還是遊戲裡讓人沉浸其中的虛擬世界,抑或是電影裡讓人們欲罷不能的科幻鏡頭?就像看慣了彩色電視的人很難再回到看黑白電視的時代,如今的我們就好像被寵壞了的孩子,一旦接觸過3D動畫、電影、遊戲,就會開始憧憬一個有著更多3D虛擬應用場景的世界。3D會如何改變我們的生活呢?今天我們就來進行一番探討。


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參與討論成員


冷芸時尚圈1群群友


時間:2020年2月29日


討論提綱


一、生活中的3D應用場景


二、3D的開發過程、成本與技術難點


三、我們真的需要3D嗎?

1、從普通消費者角度來看

2、從企業角度來看


四、近五至十年,3D產業需要哪些變革?


莊主及跟莊副群主簡介


莊主介紹:

朱小咪,服裝設計與工程專業畢業,工作三年半,現從事3D產品開發方面的工作。


跟莊副群主介紹:

Lily,畢業於服裝設計與工程專業,剛入行買手行業半年多,對廣州市場較為熟悉。目前還在學習如何成為一名優秀的買手中,本人非常喜歡買手這個職業。歡迎大家來找我討論。


一、生活中的3D應用場景


現在在生活之中,3D技術的應用有很多。比如前幾年就興起的3D電影、3D動畫,像《阿凡達》、《復仇者聯盟》、《飛屋巡遊記》等,都是很好的例子。電腦上3D的設計軟件、3D遊戲、3D效果圖等,都是早期3D技術在生活中的應用。

現在,3D已經漸漸融入了大家的真實生活中,不侷限於屏幕上了。比如最近很火的3D打印,可以打印3D事物。初音未來等虛擬偶像、3D的藝術展覽、博物館互動設施、商場裡的VR體驗、甚至包括Pokémon Go這樣的遊戲,都是3D技術最新的應用。


我們最早接觸3D的概念也許是在電影院裡戴眼鏡看的電影,但從嚴格意義上來說3D電影是“偽3D”。比如需要佩戴紅綠眼鏡或是需要佩戴專門的眼鏡才能看的3D電影,其原理是利用對光線的處理以及視覺的特點所形成的3D效果,而實際仍是平面的。我們在這裡討論的3D包含的內容主要是AR、VR、全息投影、3D打印。


虛擬3D技術的現狀如何,3D技術將引領我們通向何方?


提到這裡,我們就要區分一下AR和VR。AR(Augmented Reality),意思是增強現實,也被稱為混合現實。它通過電腦技術,將虛擬的信息應用到真實世界。在AR的應用中,真實的環境和虛擬的物體實時疊加到了同一個畫面或空間同時存在。比如Pokémon Go這樣的遊戲,就是AR的應用。VR(Virtual Reality),虛擬現實,則是創造完全虛擬的世界,可以通過帶上專門的眼鏡,完全沉入到虛擬的世界中,也可以與之互動。還有比眼鏡更高端的,叫做全息投影。


二、3D的開發過程、成本與技術難點


3D打印還有以上我們提到的AR、VR等,它們有一個共同的特點:即它們的本質都是數據、數字。數據通過建模得來,可以儲存、轉發、複製。


什麼是建模呢?因為真實的物體表面太複雜了,所以我們需要簡化。一般的簡化就是通過大大小小的三角形來模擬真實的物體,從而達到3D的效果,這就是建模。小三角可大可小,越小越細緻。關於建模的時候一般怎麼獲取數據,則是計算機擅長的事情了。


關於3D建模技術難點,我根據自己的認知做了以下的比較:


靜物建模(房子、車子)


動畫人物的肢體動作製作過程相當複雜,都是先進行真人拍攝,然後發現肢體動作規律並且採集數據,之後再通過計算機合成得到的。我們日常看的任何一部3D動畫片,其對於人物性格的塑造、肢體動作的敲定、燈光和細節的處理都是花了相當大的功夫。一般來說,人的表情是最精妙的、最難建模的。


有了需要的模型,對於VR、AR、全息投影來說,接下去需要解決的問題就是3D成像和虛擬交互。對於動畫和遊戲而言,則是渲染和後處理。而對於3D打印而言,則是打印材料和打印設備的開發問題。


3D的開發過程是需要大量計算機運算的一個過程。儘管計算機擅長計算和操作3D,但是根據人們的指令進行工作,仍然需要大量的人工干預,所以3D產品絕大多數不能自動化生成,時間成本高。


三、我們真的需要3D嗎?


1、從普通消費者角度來看


3D技術會如何幫助普通消費者呢?作為消費者,我們可以思考以下問題:


在超市購物時,你願意為可以提醒你什麼需要購買、什麼不需要購買的AR信息買單嗎?你願意擁有一隻虛擬3D寵物狗嗎?你願意為一次虛擬的刺激體驗買單嗎?


虛擬3D技術的現狀如何,3D技術將引領我們通向何方?


假如有一天,你和同事們在辦公室開會不再需要白板和記號筆,會是怎樣的體驗?假如有一天,自己孩子在學校的教育是通過VR虛擬體驗進行的,你會有什麼顧慮嗎?假如有一天,當你自己組裝一箇中等複雜的設備時,依靠3D指示就能夠獨立完成了,這會給你的生活帶來怎樣的變化?


3D技術的介入打破了我們日常中人與人之間的物理距離概念,同時讓人們在意識交流、知識傳授上更便捷。對於特殊消費者(平時無法出門、需要心理治療等)而言,這種技術無疑成為他們拓展世界的福音。


2、從企業角度來看


對於企業而言,未來3D技術的應用勢在必行。無論是科技公司、遊戲公司還是生產企業,又或者是醫院、學校,都面臨著3D的衝擊。5G時代已經來臨,從4G到5G,我們已經不再滿足於移動視頻,開始有更高的追求:虛擬現實、即時互動、精益效率、情感寄託。正是這些人性中自帶的需求,讓3D離我們愈來愈近。


減少溝通成本是3D產生的自帶屬性,其優點在醫療行業尤為突出。現在在醫療方面,已經有3D打印可以用來打印人體細胞做活體實驗。因為有些藥物哪怕經歷了動物實驗,不同的人還是會有不同的反應。為了減少這樣的風險,這樣的打印技術應運而生。不過這個技術目前僅用來實驗,還不能實際應用。


3D打印出來的模型還有另一個作用:提高溝通效率。比如兩個人異地溝通某個樣品時,現在的做法是需要將樣品寄到雙方手中。有了3D打印,就可以讓雙方即時打印,馬上就能拿到樣品,溝通更便捷。 有了3D打印,醫學生學習起來難度會降低;醫生和患者在手術溝通方面會更透徹。加上可以模擬人體組織的技術,醫學生有更多的機會去嘗試實驗,還有VR和AR手把手帶你操作。所以3D技術的發展,對醫學發展很有意義。


除了溝通上的便捷外,我們還能通過技術實現可視化,提高醫療科技、降低意外風險、降低治療費用、降低教育成本。


3D對於生產企業也有很多好處。3D打印在汽車行業、航天、軍工等高精尖或者量產產業應用十分廣泛,可以通過小批量生產模具,使生產成本下降,也更方便設計師建模、溝通等。


遊戲行業更是充分發揮了3D的優勢,3D遊戲能更好地滿足大家的體驗感和視覺感。比如任天堂的遊戲Pokémon Go,就是通過手機屏幕在現實中捕捉小精靈,是一款十分成功的AR遊戲。為什麼這個遊戲會一炮而紅?因為這個遊戲隨時隨地都可以玩,而且使用了大家都喜歡的Pokémon作為遊戲主題,迎合了大家的情感需求。


虛擬3D技術的現狀如何,3D技術將引領我們通向何方?


所以對於公司而言,3D科技,技術領先固然很重要,但是想要有良好的收益,實用性是第一位的。3D技術的應用,有可能給企業帶來如同Pokémon Go般的成功,但也有不少失敗案例。比如谷歌眼鏡,儘管依託的是谷歌這樣的大公司,銷售依舊慘淡。谷歌眼鏡為什麼會失敗?因為谷歌眼鏡沒有其特有的功能屬性,消費者不知道買回去做什麼,還會顧慮是否會影響視力、影響健康。谷歌眼鏡的使用範圍也很受限,一般只能在家裡用,如果是在街上,戴上眼鏡十分顯眼,格格不入。


同時,對於創業者來說,也要把握住3D技術的風口。3D行業做產品入門不難,做精不簡單。如何利用價格合理的技術手段降低成本、提高效率,品質是最根本的突破口。


四、近五至十年,3D產業需要哪些變革?


在接下來的五到十年,3D產業改變的關鍵是3D建模自動化。現在遊戲的製作成本以每年十倍的速度在增長,利潤空間逐漸減少。通過自動化,我們可以減少人力的投入,獲取更多利潤。通過精簡流程、開發機器自主學習、同時改善3D打印材料等,能夠有效控制成本,帶動3D技術發展。


3D 產業潛在的競爭對手有哪些?我們應該如何應對呢? 首先我們要了解為什麼我們需要3D,各式各樣的3D又能解決了我們什麼樣的問題。在我看來,3D的競爭對手就是自己,即各式各樣的、日趨更新的技術。


3D產業目前仍處於一個低智能的狀態(人工密集),機器學習還無法完全自動生成人們想要它製作的東西。但是我們不能以人類的思維去思考機器的將來,只要有實用、解決人類切身問題、能夠改善生活方式、價格合適的3D產品不斷出現,科幻電影中出現的場景終會在不遠的將來到來。


我們之所以需要3D,是因為它的出現能夠確實改變我們現有的生活方式,解決之前2D未能解決的問題。而且如今技術的發展,又讓3D離我們的生活愈來愈近。從行業本身而言,發展可持續性是關鍵。倘若讓3D的數字資產不斷以機器自我學習的方式更高效、更精準、更好地持續擴充自己的資源庫,那麼3D的未來終將到來。


五、總結


一、生活中的3D應用場景


3D這個詞彙對我們而言早已不陌生。早在十幾年前,就已經有了所謂的“3D”電影,需要佩戴專業眼鏡才能觀看電影。而如果拿來和如今的裸眼3D電影進行比對,會發現,其實前者屬於“偽3D”,我們所看到的物體實際上是經過光線處理與人眼視覺特點結合的、看起來像3D的2D。


除了電影之外,現在已經實現的3D技術應用場景遠不止這些。遊戲、藝術、生活、醫療、軍事……3D滲透到了生活的方方面面。其中比較有代表性的、為人們所熟知的作品有Pokémon Go、阿凡達、復仇者聯盟、初音未來等等。


二、3D的開發過程、成本與技術難點


我們所看到的各種3D雖然各式各樣,但是它們的本質都是同樣的:數據。越繁複的細節也就代表著越多的計算量,而這些數字的來源是建模。建模的過程按照需求的精度不同,複雜和難易程度也不盡相同。


在所有的建模中,難易程度如下:靜物建模(房子、車子、環境)


三、我們真的需要3D嗎?


1、從普通消費者角度來看


我們是幸運的,能夠接觸到不同的令人驚歎的3D作品和成果。可是3D帶給我們的除了剛開始的驚豔,還會為我們帶來什麼呢?虛擬的寵物?一次刺激的虛擬體驗?一次不用紙和筆的會議?一位無形的管家?這些都是已經實現或是在不久的將來即將實現的技術,我們是否真的願意讓這些技術來改變我們將來的生活?


2、從企業角度來看


對於企業而言,3D勢在必行,無論是科技公司、遊戲公司還是生產企業,又或者是醫院、學校,都面臨著3D的衝擊。5G時代已經來臨,從4G到5G,我們已經不再滿足於移動視頻,開始有更高的追求:虛擬現實、即時互動、精益效率、情感寄託。正是這些人性中自帶的需求,讓3D離我們愈來愈近。


四、近五至十年,3D產業需要哪些變革?


在接下來的五到十年,3D產業改變的關鍵是3D建模自動化、開發機器自主學習、同時改善3D打印材料等。3D產業目前仍處於一個低智能的狀態(人工密集),機器學習還無法完全自動生成人們想要它製作的東西。但是我們不能以人類的思維去思考機器的將來,只要有實用、解決人類切身問題、能夠改善生活方式、價格合適的3D產品不斷出現,科幻電影中出現的場景終會在不遠的將來到來。


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文字整理:Fluffy Zhang

審核:Cherika Chen


閱讀原文:https://mp.weixin.qq.com/s/HdxbjLwoA9Td0cB2ku8ypw



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