Metaverse 元宇宙入门-02-Hardware 硬件与元宇宙

本文主要是介绍Metaverse 元宇宙入门-02-Hardware 硬件与元宇宙，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

说明

元宇宙系列全部开源，欢迎小伙伴们 star~

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硬件

这是“元界入门”的第二部分，重点介绍硬件在“元界”中的作用。

在这里，硬件被定义为“用于访问、交互或开发元界的物理技术和设备的销售和支持。

这包括但不限于面向消费者的硬件（例如 VR 耳机、手机和触觉手套）以及企业硬件（例如用于操作或创建虚拟或基于 AR 的环境的那些，例如工业相机、投影和跟踪系统以及扫描传感器）。

此类别不包括计算专用硬件，例如 GPU 芯片和服务器，以及网络专用硬件，例如光纤布线或无线芯片组。”

消费硬件

每年，消费硬件都受益于更好、更强大的传感器、更长的电池寿命、更复杂/更多样化的触觉、更丰富的屏幕、更清晰的摄像头等。

我们还看到智能设备的数量不断增加，例如手表、VR 耳机（很快，AR眼镜）。

尽管软件提供了实际体验或“魔力”，但所有这些进步都增强并扩展了用户沉浸感。

作为一个有限的例子，考虑一下实时头像应用程序，例如 Bitmoji、Animoji 和 Snapchat AR。

这些取决于功能相当强大的 CPU/GPU（参见第 3 节）以及复杂的软件。

但它们也需要功能强大的面部跟踪摄像头和不断改进的传感器硬件，并因此得到丰富。

较新的 iPhone 机型现在可以通过红外传感器跟踪您脸上的 30,000 个点。

虽然这最常用于 Face ID，但它现在可以连接到 Epic Games 的 Live Link Face 应用程序等应用程序，从而使任何消费者都可以创建（和流式传输）基于虚幻引擎的实时高保真头像 .

很明显，Epic 的下一步将是使用此功能将 Fortnite 玩家的脸实时映射到他们的游戏角色上。

与此同时，Apple 的 Object Capture 使用户能够在几分钟内使用标准版 iPhone 中的照片创建高保真虚拟对象。

然后可以将这些对象移植到其他虚拟环境中，从而降低成本并提高合成商品的保真度，或者叠加到真实环境中以实现艺术、设计和其他 AR 体验。

许多新的智能手机，包括 iPhone 11 和 iPhone 12，都配备了每秒发射 500,000,000 个雷达脉冲的新型超宽带芯片和处理返回信息的接收器。

这使智能手机能够创建广泛的雷达地图，从您的家到办公室，再到您正在步行的街道，并将您放置在这些地图中，相对于其他本地设备，精确到几厘米。

这意味着当您从外面接近时，您的家门可以解锁，但从里面保持关闭。使用实时 RADAR 地图，您无需摘下 VR 头显，就能在家里的大部分地方导航。

所有这一切都可以通过标准的消费级硬件实现，这令人惊讶。

这一功能在我们日常生活中的作用越来越大，这解释了为什么 iPhone 能够将其平均销售价格从 2007 年的大约 450 美元提高到 2021 年的超过 750 美元，而不仅仅是以相同的价格提供更大的功能

XR 耳机是硬件进步和突出需求的另一个很好的例子。

第一款消费级 Oculus（2016 年）的分辨率为每眼 1080×1200，而四年后发布的 Oculus Quest 2 的分辨率为每眼 1832×1920（大致相当于 4K）。

Palmer Luckey 是 Oculus 的创始人之一，他认为 VR 需要两倍以上的分辨率才能克服像素化并成为主流设备。

Oculus Rift 的刷新率也达到了 72hz，而最新版本达到了 90hz，当通过 Oculus Link 连接到游戏 PC 时，最高可达 120hz。

许多人认为 120hz 是避免某些用户迷失方向和恶心的最低阈值。

理想情况下，这将在不需要游戏级 PC 和系绳的情况下实现。

虽然人类平均可以看到 210°，但微软的 HoloLens 2 显示器仅覆盖 52°（从 34° 增加）。

Snap 即将推出的眼镜只有 26.3°。

要起飞，我们可能需要更广泛的覆盖范围。

这些主要是硬件挑战，而不是软件挑战。

更重要的是，我们需要在取得这些进步的同时提高可穿戴设备内部其他硬件（例如扬声器、处理器、电池）的质量——最好也缩小它们。

另一个例子是谷歌的 Starline 项目，这是一个基于硬件的展台，旨在让视频对话感觉就像你和其他参与者在同一个房间里，由十几个深度传感器和摄像头提供支持，以及一个基于织物的、多立体光场显示和空间音频扬声器。

这是使用体积数据处理和压缩实现的，然后通过 webRTC 交付，但硬件对于捕获和呈现“看起来真实”的细节水平至关重要。

非消费硬件

鉴于消费级设备的可能性，工业/企业硬件的价格和尺寸的倍数会令人震惊也就不足为奇了。

徕卡现在销售价值 20,000 美元的摄影测量相机，其“每秒激光扫描设定点”高达 360,000，旨在以比普通人亲眼所见的更清晰和细节捕捉整个商场、建筑物和家庭。

与此同时，Epic Games 的 Quixel 使用专有相机生成由数百亿像素精确三角形组成的环境“MegaScans”。

这些设备使公司能够更容易、更便宜地生产高质量的“镜像世界”或“数字孪生”物理空间，以及使用现实世界的扫描来生产更高质量和更便宜的幻想世界。

15 年前，我们对 Google 能够捕获（并资助）世界上每条街道的 360° 2D 图像的能力感到震惊。

今天，许多企业可以购买 LIDAR 相机和扫描仪来构建完全身临其境的 3D 摄影测量复制地球上的任何事物。

当这些相机超越静态图像捕捉和虚拟化，进入现实世界的实时渲染和更新时，它们变得特别有趣。

例如，今天，Amazon Go 零售店的摄像头将通过代码同时跟踪数十名消费者。未来，这种跟踪系统将用于在虚拟镜像世界中实时再现这些用户。诸如谷歌 Starline 之类的技术将允许远程工作人员从一种离岸“元界呼叫中心”——或者可能在家中在他们面前“出现”在商店（或博物馆、DMV 或赌场）中。 iPhone。

当您去迪斯尼乐园时，您或许可以在家中看到朋友的虚拟（甚至机器人）形象，并与他们合作打败奥创或收集无限宝石。这些体验需要的不仅仅是硬件——但它们是通过它来限制、启用和实现的。

这是九部分“METAVERSE PRIMER”的第二部分。

马修·鲍尔 (@ballmatthew)