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元宇宙进入“长腿”时代。
编辑| Light
出品 | 科技智谷
Meta在元宇宙历史上又留下了一个新脚印。
在近期举行的Meta Connect大会2022上，Meta创始人兼CEO扎克伯格展示了其最新的产品——Quest Pro，同时还展示了其通过Quest Pro在改进后的元宇宙平台Horizon Worlds中的游玩视频，在展示中我们看到，Horizon平台内扎克伯格的虚拟形象终于不只是一个毫无违和感的上半身了，而是拥有腿的完全体。
这可以说是元宇宙一个巨大的“进步”，在以前，无论是Meta的Horizon Worlds平台，还是微软的Microsoft Mesh for Teams平台，虚拟人物形象通常只有上半身，这严重破坏了用户的沉浸感，降低了整体的使用体验。
01
为什么没有腿？
我们要在Horizon Worlds等元宇宙平台中有一个较好的交互体验，一般需要一套VR设备。目前，市面上按体验不同有3类VR设备，第一类是套手机的VR头戴，例如Google Cardboard、Google Daydream，Samsung Gear VR等等入门级别的VR设备，这种低端产品限制很多，如头部位置的跟踪不稳定，从而容易导致晕动症状，不能复杂交互等等。
第二类为有较好跟踪能力的VR头戴，如老一代的Oculus Rift、PlayStation VR这种outside-in的头戴与HTC Vive Focus、Lenovo Mirage Solo等inside-out的头戴设备，而这类一体式的VR头戴一般都会配备两个手部追踪传感器，而目前市面上大多数一体式头显设备都属于这种，他们具有较好的交互能力与身体追踪能力，但也仅限于上半身。
第三类是能做到精准跟踪的VR头戴，例如HTC Vive、Oculus Rift S，HTC Focus Plu等，他们做到了在较大的活动范围内仍然精准跟踪的效果。例如最早做到精准跟踪的HTC Vive，它使用了两个用支架架起来的红外传感器，使得传感范围覆盖整个房间，从而达到了房间范围的跟踪，使得用户不再只能坐在椅子上，而是可以全屋子自由走动，体验一比一的现实vs虚拟空间中的运动，但是这类VR头戴一般是分体式的，成本高、布置麻烦，所以并没有大规模采用。
由于市面上多数设备为第二类设备，所以我们将以第二类设备的视角去探讨为什么以往元宇宙中虚拟形象没有下半身的问题。以Quest 2为例，其就采用的混合现实头戴式显示器和手持控制器的组合，追踪用户在现实世界中的头部和手的位置和姿势，以便用户在增强现实和虚拟现实场景中进行交互，但缺乏下半身用户信息输入，Quest 2也就无法追踪并实时生成下半身模型的运动轨迹，所以以往的元宇宙虚拟形象一般都没有下半身。
02
给虚拟形象造个腿
其实给在元宇宙中给虚拟形象造个腿还并非一件易事。Andrew Bosworth 是 Meta 的 Reality Labs 副总裁，领导公司的XR部门，今年2月他通过 Instagram 进行即兴问答时坦言，加腿是件难事。
Bosworth还透露，Meta 当前的虚拟化身系统于去年年底向开发人员公开发布，目前在编辑器中显示腿部，但它们不包含在SDK中，因此不会出现在应用程序中。至于原因，Bosworth解释道：Quest 2配备4颗广角灰度摄像头，顶部的两颗朝向上面和侧面，底部的两颗略微向下。如果我们向前看，这些摄像头通常可以看到手臂，如果我们坐着或向下看，摄像头能够看到身体的更多部分。但它们的追踪范围始终有限。有时，腹部等障碍物可能会挡住摄像头的视线；有时，当我们倾斜或转动头部，那些向下的摄像头也无法看到腿，所以如何在使用拇指摇杆移动时让双腿看起来自然仍然是一个巨大的挑战（强行做出来，虚拟化身看起来更像是在移动和滑动，而不是真正的行走）。
没有专门的腿部传感器，摄像头也无法采集到腿部的运动轨迹，虚拟形象怎样才能拥有一双“合格”的腿？Unity增强和虚拟现实副总裁Timoni West提出了一种解决方法——先采集大量关于走路方式的数据，再在AI的帮助下，根据头显检测到的头部运动预测腿部运动。虽然AI无法精准预测到具体用户的每一个动作，但是在采集大量走路方式数据后，会在走路、跑步等常规动作时让虚拟形象的腿部动作有一个较为自然的展示。
本次Meta则也采取了类似的策略，苏黎世联邦理工学院 (ETH Zurich) 和 Meta 虚拟现实实验室 (Reality Labs at Meta)联手提出了 AvatarPoser（一个用稀疏运动传感设备进行全身位姿估计与追踪的方案），AvatarPoser 是第一个基于深度学习来通过用户头部和手部的运动输入来预测世界坐标中的全身姿态的方法，可通过将全局运动信息与学习的姿势特征解耦并使用它来引导姿态估计，在没有腰部信号的情况下获得了稳健的估计结果。
长腿是元宇宙社交迈出可用的第一步，它使元宇宙社交看起来不再像个玩具，但是还是那句话，元宇宙是个庞大的工程，它需要充足的内容与成熟的技术等基础设施做支撑，才能展示动人的一面。
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