VR+教育:可视化学习的未来
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第一章
VR行业的“春天”与“冷冬”

VR行业的人都知道,VR并不是一个全新的概念,它从1963年就开始处于萌芽阶段了。在历史上VR经历过四个发展阶段:1950—1970年;1970—1990年;1990—2000年;2000年—现今。但实际上,在这四个阶段之前的1935年,小说家斯坦利·温鲍姆(Stanley G. Weinbaum)在他的科幻小说《皮格马利翁的眼镜》(Pygmalion's Spectacles)中描述了一款虚拟现实眼镜,该小说后来被认为是世界上最先提出虚拟现实概念的作品。

1950—1970年,最原始的VR产品出现

20世纪50年代,虚拟现实界的先驱莫顿·海力格(Morton Heilig)提出了“体验型剧场”的概念,这个剧场能给观众带来全方位的感观体验。

1962年,莫顿·海力格根据自己的概念打造了一款模型并取名为“体验剧场”(Sensorama),能同时提供视觉、声音、气味和触感上的体验。

1968年,伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland)与自己的学生鲍勃·斯普劳尔(Bob Sproull)一起创造了世界上第一个VR与AR头显(虚拟现实头戴式显示设备)系统,设计了第一套头戴式显示VR设备,被用户们称作“达摩克利斯之剑(The Sword of Damocles)”,见图1-1。

图1-1 早期的“达摩克利斯之剑”只能镶嵌在天花板上

1970—1990年,VR概念形成期

1978年,麻省理工学院打造了一款叫作“阿斯本电影地图(Aspen Movie Map)”的产品,实际上,它就是美国阿斯本镇的模拟程序,效果上很是粗糙。

1982年,世界上第一家计算机公司雅达利(Atari)创办了一个虚拟现实实验室,该实验室在两年后关闭,但其员工却继续进行着虚拟现实技术的研究。

1985年,虚拟现实先驱杰伦·拉尼尔(Jaron Lanier)创办VPL Research公司并发布了几款虚拟现实产品,其中有一款“能量手套(Power Glove)”是早期比较廉价的VR设备。

1990年,虚拟现实行业开始受到媒体的关注。同年,虚拟现实先驱乔纳森·沃尔登(Jonathan Waldern)博士展示了名为“Virtuality”的游戏街机,该设备利用VR头显给玩家带来沉浸式体验。

1990—2000年,VR技术理论的成熟期

1991年,日本知名电子游戏公司世嘉株式会社(简称世嘉)发布了为街机游戏设计的VR头盔(SegaVR)和控制器(Mega Drive),该套设备能通过追踪玩家的头部动作在游戏中做出相应的动作。同年,虚拟现实游戏街机“Virtuality”上市,成为史上第一个基于网络且实现量产的多人VR娱乐系统。

1994年,世嘉针对游戏发布了Sega VR-1动作模拟器,该产品能够追踪头部动作并提供3D图形。

1995年,任天堂发布了游戏“虚拟男孩(Virtual Boy)”,能给玩家提供270°沉浸体验。

2000年—现今,VR产品开始大放异彩

2010年,帕尔默·洛基(Palmer Luckey)创办了Oculus VR公司,打造了虚拟现实头盔Oculus Rift原型。

2014年,Facebook以20亿美元的价格收购了Oculus VR。

2015年,HTC与维尔福软件公司(Valve Softwar)联合发布了虚拟现实头盔HTC Vive与其追踪系统Lighthouse。

什么是VR

Virtual reality(以下简称VR),即虚拟现实,是一种计算机技术,能生成一个模拟真实世界的虚拟环境(或者直接生成一个虚构的环境),用户能在这个具有沉浸感的环境中进行各种交互式体验。代表设备有主流三大头显:Oculus cv1、HTC Vive、索尼PS VR,见图1-2。

图1-2 目前全球市场上的三大主流VR头显

提到VR,大家还会想到另外两个R,分别是AR和MR。

Augmented reality(以下简称AR),即增强现实,利用计算机技术将虚拟的信息叠加于现实环境中,并能与之产生交互,从而使得现实生活中的元素得到强化。代表设备有微软Hololens(见图1-3)。在这里需要指出的是,国内将AR的概念广义化了。举个例子,某些手机软件通过手机摄像头识别出印刷图片上的动物后,能够在手机屏幕上显示出真实环境下该动物的虚拟形象,很多厂商把这种现象称为AR。从严格意义上来说它不是真正的AR,因为少了一个很重要的因素:互动。

图1-3 微软Hololens

Mixed reality(以下简称MR),即混合现实,是将真实环境与虚拟环境进行融合,以产生新环境。在这个新环境中,虚拟物体与真实物体能够并存和实时交互。MR目前还没有成型的产品,只是有相关机构进行这方面的研究,也有一些人把微软的Hololens定义为MR产品。

对于VR、AR和MR的解释,可能各有千秋,但都大同小异,三者共同具有也必须具有的一个特点是可交互性。而三者的区别是:

VR(虚拟现实)是基于完全虚拟的环境,将用户的存在感模拟到这个虚拟环境中;

AR(增强现实)是基于真实的环境,将虚拟的物品实时穿插到真实的环境中并产生互动;

MR(混合现实)是同时基于虚拟环境和真实环境,可以看作VR和AR的结合。

相信在VR、AR行业内的人应该都对Magic LeapMagic Leap是一个开发类似微软HoloLens的增强现实公司,主要研发方向就是将三维图像投射到人的视野中。在2016年完成C轮融资后,该公司的估值至少已达到45亿美元。的一段海洋馆内鲸鱼从虚拟世界中跃出(见图1-4),旁边溅起巨大的水花,震惊周围观众的视频记忆犹新。虽然众多关于视频造假的传言四起,但是我们有理由相信,科学技术完全可以实现这样的效果,这只是一个时间问题。可是,科技的发展速度很多时候远比人想象的速度快。对于Magic leap到底是AR还是MR,大家说法不一,因为AR和MR本身就没有明显的界限。

图1-4 magic leap的宣传视频中“鲸鱼从虚拟世界一跃而出”的场景截图

第一节 我亲身经历的国内VR行业的“崛起”

VR行业的春天要从2012年年底Oculus VR在众筹网站Kickstarter美国纽约一个专为具有创意方案的企业筹资的众筹网站平台,于2009年成立,在全球范围内影响很大。上募集到240万美元开始追溯。随后在2014年3月,Facebook宣布以20亿美元收购Oculus,VR开始渐渐步入春天。同在2014年,国内VR头显厂商AntVR也在美国kickstarter众筹网站上开始众筹,最终众筹到26万余美元。

2015年年初,我机缘巧合地进入VR这个行业。第一次看到VR眼镜还是在公司体验的暴风魔镜。现在我还记得当时通过VR眼镜看的是《泰坦尼克号》这部电影中的一个片段,超级震撼,完胜3D版的泰坦尼克号。VR带给我的震撼可以说是从那一刻开始的,我也因此爱上了VR。随后4月中旬的UNITE开发者大会上,我看到国内的很多品牌的头盔,比如大朋(现在叫作乐相科技)、3Glasses、蚁视(AntVR)等。那个时候的头盔基本上都是连接电脑的头显。为了在展会展示出好效果,很多公司都是扛着显示器、键盘和鼠标,运输成本很高。市场上主要有两种VR头显,一种就是我上面提到的连接电脑的VR头盔,还有一种就是VR眼镜,类似google cardboard——把手机插到VR眼镜里,就可以体验VR内容了,而VR眼镜的价格要远低于连接电脑的VR头盔。到了2015年7月,一些厂商就开始布局移动端,生产VR一体机。我第一次见到VR一体机设备是在2015年7月末8月初的ChinaJoy中国国际数码互动娱乐展览会(ChinaJoy)是全球数码互动娱乐领域最具影响力的大型展会,有众多VR硬件和内容等厂商参加。期间的活动上,有一个VR头盔生产厂商选择那个时间发布他们的一体机,并开始众筹。随后很多厂商也开始陆续推出VR一体机。到2015年年底,我见到的一体机设备就已经有十余家了。当然,行业内真正生产和布局VR一体机的生产厂商远远不止这个数字。VR一体机,顾名思义,就是指具备独立处理器的VR头显,可以理解为将手机硬件与VR眼镜进行一体化整合。

VR硬件篇之输出设备:头显

到现在为止,我一共提到三种形式的VR设备,下面我总结一下常见的三种类型的VR头显设备,见表1-1。

表1-1 不同种类的VR硬件和对应的特点

VR硬件的发展速度快得惊人。2015年年初,我还在一个初创团队做商务总监,每天的主要任务就是关注这些生产VR头显的公司,在各种活动上跟他们洽谈商务合作。而2015年4月在UNITE开发者大会上,我看到的VR头显全部加到一起的种类也不到10家;但是到了同年六七月,我听说的VR头显也有接近50家了。当时我们公司的VP(副总裁,也是一个我很佩服的极客)十分肯定地告诉我,到了2016年做VR头显的厂商至少有一半的公司会倒闭(虽然到现在我并不能确切地得到“倒闭的头显厂商”的数字,但是确实听说了很多家头显公司破产倒闭)。我半信半疑地点点头,心想,行业优胜劣汰,剩下的应该就是效果好的头盔厂商了。这对于大众来说,也是好事。那么,什么样的VR头显算是效果好?相信大部分人的回答应该是:戴上体验时不会感觉到眩晕、佩戴轻便不沉重、显示清晰无网格的头显。下面,我就从一个VR行业从业者的角度来介绍一下考察硬件头显的指标都有哪些。

考察VR硬件头显体验的指标

硬件的性能直接决定了VR体验好坏,根据国内知名IT新闻网站cnBeta.com 2016年4月发表的《VR产业三大硬件技术标准解析》最新的全球VR技术标准对VR硬件的延时和刷新率做出了明确的要求:

1.延时:<20ms

2.屏幕刷新率:≥75Hz

3.陀螺仪刷新率:≥1K

这里的延时,指戴上VR设备时头部运动与视觉感知的匹配程度。人类生物研究表明,人类头动和视野回传的延迟须低于20毫秒,否则将产生视觉拖影感,从而导致强烈眩晕。而只有当传感器(陀螺仪或空间定位仪)捕捉到头部动作信息>处理器进行运算并产生图像>投射到使用者眼前屏幕上的时间≤20毫秒时,才可以在减少晕动症上起到较好的作用。

屏幕刷新率是直接影响到VR画面质量和眩晕感强弱的另一因素,又可以称为屏幕余晖。屏幕刷新率越高,眼前的画面呈现的效果余晖就小,屏幕的闪烁感也会得到改善,能够有效减少眩晕感,让体验效果更好。当前屏幕刷新率在75Hz~90Hz的VR设备为入门级标准指标,高于90Hz的VR设备为中阶VR产品。

除此之外,下面几项内容也是非常重要的考察指标(建议学校或用户在采购设备时多关注一下)。

4.FOV(field of view)视场角

按照工效学的定义,人眼的视场角(视野)是指当人的头部和眼球不动时,它能觉察到的空间范围,通常以角度表示。在水平面内,最大固定双眼视野为180°,扩大的视野为190°。其中,标准视线左右各10°~20°的范围内可以辨别字,左右各5°~30°范围内可以辨别字母,左右各30°~60°范围是颜色视野,并且人眼最敏感的视力是在标准水平视线两侧各1°~15°的区域里。

根据《虚拟环境中最佳观察视场角的实验研究》结果显示,测试者对虚拟环境中目标判断准确性最大的视场角参数为60°,而在30°视场角时被试者对目标判断的准确性为倒数第二位。这说明,无论在实际还是虚拟的环境中,操作者进行作业时,除要注视操作对象外,还要看到周围的情况,如果视野很小或缺损,将会对工作效率产生影响,甚至造成失误。所以,在进行虚拟现实应用时,模拟真实世界中的最佳视场角并不是最好的虚拟参数,因为用此值来显示的图像内容过窄而不利于人的判断。

目前大多数VR头显公司的视场角已经达到了110°,这使VR设备对于使用者在虚拟环境下进行判断提供了更好的视野,虽然与人眼视场角180°还有很大的差别,却在VR的虚拟环境中已经可以达到较高的沉浸感体验度。

5.屏幕分辨率

在体验VR时,我们总在关注屏幕分辨率,但决定清晰度与效果的却是PPI(pixels per inch)。PPI是图像分辨率的单位,表示的是每英寸所拥有的像素(pixel)数目。因此,PPI数值越高,即代表显示屏能够以越高的密度显示图像。当然,显示的密度越高,拟真度就越高。图像PPI值越高,画面的细节就会越丰富,因为单位面积的像素数量更多。

所以在分辨率相同的情况下(2K),屏幕越小,画面效果越清晰,VR体验效果越佳。表1-2列举的是市面上的一些VR设备及移动端设备的PPI数据(仅供参考)。

表1-2 主流硬件设备屏幕的PPI数据

6.重量(见本节“其他影响VR体验的因素”部分中的“设计”)

在重量方面,肯定是越轻便越好。这跟佩戴眼镜是相似的,越轻的眼镜对鼻梁的压迫越小,佩戴也越舒适。VR眼镜虽然不像眼镜一样需要整天佩戴,但其重量对佩戴舒适感有极大的影响,所以重量也是非常重要的参考因素。

7.是否考虑近视、视距

小学生的视力普遍存在很多的问题,比如很多小学生从三年级开始就佩戴近视眼镜,而每个人的视距也各不相同。选取VR头显的时候,要么选择直接允许佩戴眼镜的设备,要么就要选取可以调节近视和视距的VR头显。

8.镜片是否过滤蓝光

我们经常看到蓝光对人眼造成损伤、××眼镜有效过滤蓝光等“广告语”。事实上,强烈的蓝色光波在长时间观看后会使人眼产生疲劳感,但是并没有实验报告或者专家明确证实蓝光是否真的会对视力造成永久性影响及伤害。

蓝光其实只是可被我们人类肉眼分辨的众多波长中的一种,而实验证明不管何种光波在强烈照射的情况下都会使得人眼产生疲劳感,并在长时间直射后产生视力下降等问题。比如,我们在夏日中午的室外进行作业时,周围异常强烈的阳光会使得我们的眼睛在长时间观察周围景物后产生明显的疲惫感。再如,当我们夜间使用手机的时候,当周围光线过暗而手机屏幕过亮也会使人眼感到明显的疲劳感。

而近来传出的有关蓝光致盲的信息是2010年8月我国广东的一家做电脑防护镜(膜)的企业首先开始宣传的。文中所述是“计算机辐射”对人眼的危害,并配有像模像样的理论分析和研究。继续往下看就会发现,这些新闻都是为了推销所谓的计算机辐射防护眼镜。而到了2012年,该页面将“计算机辐射”四个字全部替换为“蓝光辐射”,其他内容一字不变地出现在了各大网络平台上。

所以真正有效防止视力下降及损伤的就是保证用眼卫生,用合理安排作息时间、避免长时间光源直射、经常远近转换目光等方式来保护我们的眼睛。

VR硬件篇之输入设备

不难想象,带上VR头盔,大家都希望可以跟虚拟世界产生交互,因为虚拟世界就在你的面前呈现,那么真实,似乎触手可及。比如你看到一只小猫,你一定希望摸摸它,听它的叫声,让它也给你反馈,跟它产生更进一步的交互。那么,我们就需要VR输入设备了。常见的VR输入设备有以下几种:

1.手柄类

根据手柄采用的传感不同,手柄类VR输入设备又可分为以下三个类型。

①不采用任何传感器的手柄

②采用6轴传感器的手柄

③采用9轴传感器的手柄

手柄类输入设备的典型代表有Xbox One手柄、Oculus Touch、HTC Vive手柄、PS Move、Gear VR Rink,见图1-5。

图1-5 全球市场上的主流手柄

2.穿戴型

穿戴型VR输入设备,顾名思义,即可将数据采集器穿戴在用户身上的VR输入设备。此类设备根据数据传输方式的不同,又可分有线穿戴型VR输入设备和无线穿戴型VR输入设备。比较典型的代表有:

Manus无线VR手套、Power Claw有线VR手套。

3.基于动作捕捉的VR输入设备

此类设备一般都是由一套硬件相互配合组成的系统,即我们常说的追踪系统。目前应用比较广泛的追踪系统大致可分为五种,它们之间有个共同点,是在运动物体的关键部位佩戴跟踪器,由motion capture(动作捕捉)系统捕捉跟踪器位置,再经过计算机处理后得到三维空间坐标的数据。

追踪系统主要有以下几种。

机械追踪系统:该系统使用的是物理连接来传输数据,最典型的例子是数据手套。

电磁追踪系统:该系统通过测量穿戴在使用者身上的设备所产生的磁场来追踪用户的动作。电磁追踪系统反应迅速,延时短,但缺点是任何能产生磁场的其他设备都可能造成干扰。

声波追踪系统:此系统通过接收用户穿戴的超声波发射器信号来判定和追踪用户的位置与相关动作。声波系统的一大缺点是声波的传播速度较慢,且会受到环境的相关因素影响(比如温度),从而造成延时相对较长。

光学追踪系统:此系统利用光线来追踪用户的位置和动作。系统中的信号发射器由一套红外LED灯组成,而感应器则是一组接收红外光线的摄像头。

惯性导航式追踪系统:此系统通过在运动物体的关键部位设置如集成加速度计、陀螺仪和磁力计等惯性传感器设备来追踪用户的动作。

其他影响VR体验的因素

软件

与硬件相对应的软件也是影响VR体验的一大因素,主要可分为:

(1)用户界面。用户界面是最直观的一个层面,是直接与眼睛打交道的部分,就像使用手机一样,一个好看的手机主题能直观地提升用户在使用过程中的舒适度。而对于一个360°的VR操作界面更是如此。想象一下,如果你进入一个房间,那里空荡荡的,只有一些基础的家具,体验感一下就被拉低了。所以,一个好的用户界面也是VR体验比较重要的一部分。

(2)易用性。操作系统的易用性会间接地影响VR用户的体验。如果用户拿到VR设备之后还需要对系统的操作方法花额外的时间去学习,或者系统的操作过程比我们平时使用计算机和手机等数字产品还烦琐,必将让用户对VR设备产生不好的印象。

设计

本章已经介绍过,目前消费版VR设备一般可分为三类:移动版、PC版和一体机。无论是哪一类,由于要直接与人体接触,头显佩戴的设计直接影响用户的体验,所以头显的设计是用户体验最重要的因素之一。从用户体验方面出发,头显的设计主要需要考虑如下几个方面。

(1)佩戴舒适度。目前市面上大多VR头显在设计时都采用了人体工学设计,很大程度上避免了给用户带来不适感。但由于一体机需要将更多的部件集成到头显里,所以会比其他两类VR头显多出一个固定装置,从而提高了设计难度。

(2)密封性。为了让用户有更好的沉浸感,VR头显在设计之初便要考虑到漏光问题,因为佩戴时过多的光线渗入头盔,或者用户甚至能通过缝隙看到真实的环境,那么沉浸感将大打折扣。Oculus Rift因为是根据欧洲人的脸型设计的(欧洲人鼻子比亚洲人大),曾被索尼PS VR的高管吐槽过其漏光。

(3)重量。无论是手机还是笔记本电脑,消费者对于数码产品的轻重量追求一直未停止过。而对于需要一直戴在头上的头显更是如此。移动版和PC版的头显一般都不用过多地考虑重量问题,但一体机由于集成了更多的部件,重量在设计之初便是一个需要着重考虑的问题。有时仅仅是重了那么二三十克,便会严重影响长时间佩戴的舒适感。

(4)适用人群。据2013年世界卫生组织调查表明,全世界近视人口达到14亿,而中国近视人口比例达到惊人的47%。所以对于近视人群脸型的适配将影响非常大一部分用户的体验。目前的Oculus Rift CV1就完全未考虑到近视用户的需求,所以近视用户在使用Oculus Rift的时候是非常痛苦的一件事。

VR广泛的行业应用

2016年VR已经随处可见了,但在2015年年初,VR对很多人来说还是极其陌生的字眼。介绍VR,要解释好半天,还要对方开脑洞才能理解。而到了2016年,很多大城市的学生都见过或者是体验过VR设备。VR对他们来说已经不那么陌生。

起初,大家认为VR主要应用在影视和游戏这两个娱乐方面,但是其实VR的应用不止于此。在很多具体行业,VR能够在经济、体验方面解决非常大的痛点。

VR购物

在2016年“双11”,淘宝隆重推出buy+,开启了VR购物时代。通过使用VR设备,大家可以体验在海外购物的真实场景,突破时间和空间的限制。而在同年“双11”之前的愚人节视频,“VR购物者”这一概念已经吸引了很多人的眼球了。

VR旅游

随着人们生活水平的提高,旅游的人和在旅游方面的投入都越来越多。在去实际的旅游地点之前,通过VR的方式来体验各地景点,不仅有身临其境的感觉,还可以帮助消费者激发灵感,完成决策。虚拟现实技术能帮助行业降低获客成本、提升客转率,VR全面融合旅游产业是消费需求升级推动的必然结果,未来3~5年或将成为行业标配。

VR房产

房地产相对民用行业来说,是应用VR技术比较早的行业之一。而房地产商之所以这么早地将高成本的VR技术进行实际应用,是因为VR技术能解决房地产面临的许多痛点问题。一套VR设备或一套VR设备加上一个办公室大小的空间(空间定位型),用户便可以足不出户地浏览虚拟样板间,省去亲自看房的麻烦,甚至能异地看房。

VR房产的优势。

1.真实的体验感

VR技术能将用户的存在感模拟到虚拟的样板房中去,用户能像在真实环境中一样去360°查看房子。

2.直观的看房体验

对于传统的效果图,一方面,用户无法直观地看出房间结构在实际中的效果;另一方面,也容易被人为地进行修饰。通过虚拟现实设备,无论是在预售期还是在装修期的房子,都能看到最终完成后的效果。

3.便捷的看房体验

想象一下,用户不用出门,便可在家里通过虚拟现实设备看房,或者在房产销售中心便可查看所有房源。于用户而言,省时方便;于销售商而言,能最大限度地挖掘潜在用户。VR在房产业的应用比较早,但受限于VR行业处于发展初期,并未大面积铺开。

2015年12月,乌鲁木齐绿地城将VR看房加入营销活动中,不仅避免了以往从拿地到蓄客的长空窗期,且解决了西北冻土期、暴风雨雪等恶劣天气原因造成的施工延误对营销的影响。VR设备完美还原了绿地城所有的配套设施,项目得以提前销售。

同年12月,位于北京西红门附近的华远西红世项目打造了北京首个VR2.0样板间,引入真实光照、精装定制等功能,实现了开盘当天销售率(主要指某一特定时期内某产品的销售量占总量的百分比)80%的优秀业绩。

2016年4月,房地产VR平台无忧我房赴硅谷参加GTC全球技术大会,推出VR样板间3.0。

同年,三盛宏业旗下的舟山三盛箐华里项目推出了VR虚拟样板房,客户可以通过VR头盔,实现在不同风格的样板间自由切换,让购房者体验各个房间的空间布局,以及装修的每个细节。

VR教育

早在2016年2月,权威机构高盛集团发布了《VR/AR:下一个通用计算平台》的详细报告,在其列举的最有可能率先实现VR/AR应用的九大领域中,便包含了教育,反映了VR/AR在教育领域的巨大潜力。

首先入局的是谷歌。2015年9月,谷歌便开启了Expeditions Pioneer项目,利用其廉价的“纸板盒”将VR带进学校课堂,方便老师和学生用尽可能低的成本进行VR教学。2016年6月底,谷歌宣布其Expeditions教育应用将会免费开放。

2016年4月,日本一所高中与三星合作,使用Gear VR举办了一场虚拟现实开学典礼,73名新生通过佩戴Gear VR眼镜来观看校长讲话的实时场景。

2016年10月初的Oculus开发者大会上,Facebook CEO马克·扎克伯格承诺Oculus Store将专门开辟教育专区,并投入1 000万美元的基金发展VR教育内容。

部分国外高校也开始使用VR技术,比如美国佐治亚州的Savannah艺术设计院校成为第一个大规模使用VR技术的高校,录制好校园介绍并寄给已被录取但尚未入学的学生;美国加州圣何塞的科格斯韦尔大学(The Cogswell College)已经正式开办VR和AR专业,该学校也成为全球首家创办VR和AR行业人才认证的高校。

VR教育&培训在国内的应用

2015年12月,乐视教育宣布切入VR领域,与新东方合作开发教育内容。

2016年3月,百度教育宣布将于2017年试水虚拟现实,并将在贫困山区构建虚拟现实教室。

据媒体综合报道,清华大学、北京航空航天大学、上海交通大学等高等学府已在校内建立了虚拟现实技术实验室,主要从事VR的科学研究和技术开发。

Oculus的主要竞争对手HTC也对教育市场有着明确的布局。HTC董事长王雪红等人共同创办的威爱教育(Vivedu),是中国唯一一家HTC官方认证的VR/AR培训机构。

总的来说,国内大公司在VR教育这方面都只是有相关的布局。而在学校方面,也仅限于高校的研究性和探索性教学,而对于普通大、中、小学的普及还处于初级阶段。

VR在培训行业的应用前景被非常看好

VR培训能够让培训者将大量(或复杂)的信息以一种引人入胜的可视化方式呈现给学员,这样能让学员更好地记住培训知识。再者,VR培训能同时让不同地方的大量学员远程接受培训,既省时又节约成本。总的来说,VR培训的优势可以概括如下:

1.在可控环境中模拟危险场景,最大化降低风险;

2.能够精确地模拟真实场景;

3.用高度可视化的学习方法来辅助记忆;

4.可将复杂的数据进行可分析的解构;

5.将复杂概念和理论可视化;

6.从虚拟场景中学到的经验同样可用于实际场景;

7.具有互动性;

8.培训过程能加入适当的乐趣,使得培训不再枯燥;

9.能同时培训不同地域的大量学员;

10.节约成本。

VR培训:在实际行业中的应用

VR培训甚至比直接应用在基础教育上更加被人看好。大家都认为VR可以在行业培训方面解决非常大的“痛点”。

建筑业:由于建筑业的危险性,建筑工人,尤其是器械操作者,为了确保施工安全,需要进行大量的培训。美国一家在线VR培训网站就利用VR技术,为叉式升降装卸车工人提供模拟培训服务,大大降低了安全风险。

采矿业:这同样是一个危险的行业,每年事故频发。英国一家叫作QinetiQ Group plc的公司开发了一套VR培训解决方案,既能降低培训成本,又能提升培训效率。

体育行业:美国国家橄榄球联盟(NFL)引进VR技术,对球员进行技术训练。与以往球员接受的口头或书面训练不同,VR培训将球员置于360°模拟赛场,球员能对自己在一些细节上的技术进行加强训练,也能在自己没有训练设备时继续训练。

军事业:2015年,英国政府宣布将采用Oculus Rift来训练战场医疗培训。

政府:美国亚利桑那州的比马县利用VR训练警察应对各种场景,包括面对持枪、持刀嫌犯等,警察的不同应对方式会导致不同的结果,VR培训能让警察充分了解到不同场景的最佳应对方式。

航空业:美国国家航空航天局(NASA)已经使用VR培训多年。最近的一项用法便是采用VR来培训宇航员在长期任务中保持心理健康和改善生活质量。

银行:澳大利亚联邦银行利用虚拟现实作为招聘工具。在银行的虚拟创新实验室,参与者见到了他们的“同事”,这些同事向他们解释银行渴望创建一个应用程序处理发票。这个虚拟世界的目标是通过把他们置于银行员工的真实工作环境中,从而将有潜力的员工引进到银行的文化之中。

除此之外,VR还可以结合其他的细分领域,我就不一一列举了。可以想象,VR在很多方面真的可以给我们的生活带来极大的便利,节约巨大的成本,甚至是带来颠覆性的改变。

第二节 “抱团取暖”的时代

在2015年年初,我最常听到的词儿,应该就是“抱团取暖”了。不难想象,在行业本身还没有被大众广泛认识和接受之前,行业内的所有人都需要团结在一起,让更多的人来了解VR,使用VR,积累用户,培养用户习惯。

因此,VR企业(绝大部分都是创业团队)应该找到更多的合作者和资本方,通过整合资源,建立各种商务合作,来共同提升自己的核心竞争力。

设想一下,VR这个概念初次进入消费者的认知时,大家会抱着好奇的态度,争相拿来体验,而最初的体验大多是VR游戏、VR电影等资源。如果VR内容不够多,那么硬件设备买来之后,就会是“吃灰”的结果,很少再会有人问津。同理,如果商场的VR体验馆可以提供的内容非常少,大家前几次或许会选择埋单,但是更新的速度若总是跟不上去,那么“回头客”的数量将完全无法保证。所以,做VR硬件的公司首先需要共同合作,让更多的消费者认识VR,了解VR的好处;而做VR内容的企业应该共同努力提供优质的VR内容并保证内容丰富,提高用户的“黏性”。这样,VR行业才可以真正火爆起来。

VR企业互相“抱团取暖”

为了让外界的用户更早地了解和使用VR设备,行业内的人进行各种“战略合作”。我在做商务时的主要任务之一就是跟各个相关公司签订《战略合作协议》,而战略合作主要体现在企业之间互相宣传。比如,参加某个展会的展位费用非常高,之后的布展、宣传、材料等各个方面的花销对于VR行业的初创公司来说都是比较大的经济压力。比较好的一个做法就是大家一起参加活动,而公司之间可以各自承担一部分的展位费用。或者是一些大型的活动可以去“蹭展位”(如果战略合作伙伴已经预定了展位,就可以免费得到一张桌子或者是一个角落的展示机会)。每一次对外的展示机会,大家都非常珍惜。每个公司都希望可以通过合作伙伴的力量,增加自己公司的产品展示机会和品牌认可程度。

除了争取一起参加各种展会宣传以外,我作为公司的商务总监,还有一个重要的任务:跑会。简单地说,就是参加各种行业内或者相关行业的论坛、发布会、公开演讲等活动。一般在这样的活动上,从事商务或者市场的“小伙伴”们都会在一起互相交流,分享各种合作的机会,拓展人脉。

到了2015年年末,很多大公司也开始布局VR了。大的电视厂商、手机厂商开始纷纷看好VR这个市场,宣布跟很多VR企业进行合作。比如乐视宣布跟3Glasses、蚁视和灵镜等公司合作,共同拓展VR市场。联想乐檬手机也宣布跟蚁视VR眼镜盒子合作,联想的该款手机支持“VR眼镜分屏模式”,大家可以通过将手机放入VR眼镜盒子的方式体验VR影视和游戏等资源。就这样,VR开始慢慢地进入大众的视野。

第三节 适逢风口,开始创业

2016年1月,我代表公司去参加美国的CES展会(International Consumer Electronics Show),在该年度的CES展会上恐怕很多人最深切的感受就是VR和AR的火爆程度。美国的CES展会是全球规模最大的消费类电子产品展,每年1月都会在美国内华达州的拉斯维加斯举行。对很多人来说,CES不只是一场展会,更是行业内部人群互相交流的绝佳机会。

硬件体验已然够好

在2016年1月的CES上,三大主流的虚拟现实设备索尼PS VR、HTC Vive、Oculus Rift纷纷亮相,而我也有幸体验了Vive的几个demo(演示内容)。在展会期间,VR体验带给我的震撼,已经无法用语言来形容。在此之前,我体验的绝大部分VR头显,都会使我有或多或少的眩晕,我戴了几分钟就会迫不及待地摘下来。而就在2016年元旦的一个VR电竞活动上,好几个外国朋友都告诉我Vive的效果一定不会让我有那么强的眩晕感,但我一直都持有半信半疑的态度。直到我体验了Vive:当鲸鱼从我面前游过时,它的睫毛那么真实地展现在我面前,我想伸手去碰它。无论我怎样移动,都完全没有眩晕的感觉。10分钟体验下来,我只有意犹未尽的感觉。原来硬件的体验已经可以做到如此完美!

“教”还是“育”?

同在CES展会期间,我认识了著名的手游《愤怒的小鸟》的创始人Peter,但在美国的交流时间只有半个小时。回到北京后,我们第二次见面时,我才有机会可以跟他“闲聊”一下。我们聊到了创新,而在创新方面,芬兰人的确做得很好。芬兰全国也不过几百万人,却造就了很多世界知名的公司,除了成功打造《愤怒的小鸟》的公司Ravio以外,还有Linux以及世界知名的手机生产厂商诺基亚Nokia。在聊天过程中他还提到,他曾跟马云聊过中国的教育,觉得我们偏向“教”而不是“育”。不得不承认,虽然现在中国的教育在方法和模式上已经有了飞速的进展,但是很多地方的教学确实还偏向于“教”。到底如何培养学生的创新思维?如何让学生不是死记硬背书本的知识?如何改变test-oriented(应试教育)的模式呢?虽然我知道国内的很多教育者和教育部门都对此进行了探索,但成效并不显著。想到这里,我的脑子里萌生了下面“一系列”想法:为什么一定是用VR进行娱乐呢?为什么不应用在教育上?为什么不让学生对学习上瘾?我是否可以通过VR这个手段来提高教育的乐趣和效率?

两条“平行线”的相交点

Why me(为什么是我)?因为我断断续续地当了十多年的老师。在VR这个行业里,我应该是比较少的有多年一线教学经验的人;而在教育行业里,很少有老师愿意放弃稳定的工作跑出来创业,更不用说是一个这么陌生的VR行业(除了那些本来就搞光学等专业性非常强的教师、教授也许会选择创业)。在很多人眼里,我这种英语老师进入VR行业创业就是“奇葩”了。

记得自从2004年7月高中毕业开始,我就自己在家开了个英语补习班。当时都是“招生”到我家来上课,学生年龄涵盖小学到高中。而我本科的专业选择的就是英语教育,似乎那个时候也觉得自己天生就是个老师,从而毅然地选择了这个专业。当时因为家境的关系我利用课余时间勤工俭学,我做过家教、小班教师,帮大学老师代过写作课、精读课。读研究生的时候,我就在给本科生讲大学英语精读课程。这一路走来,我打心底里深深地爱上了教师这个职业,我喜欢主宰课堂的感觉。很多人都很纳闷,有了这么多年教育经历,又这么热爱教师这份工作,为什么我还要选择换一个行业?回答只有一个:我骨子里就流着创业的血。

教师本身是一个特别稳定的行业,每年有寒假、暑假。学生见到老师都会说的那声“老师好”,让我有特别强的“受到尊重和敬爱”的感觉。做老师,上班相对要比其他行业早,但是下班也会早一些(班主任除外)。所以,很多人在择偶的时候,都觉得教师是一个不错的选择:不仅可以照顾家庭,还可以教育孩子。可是,我这个“不安分”的白羊女却偏偏喜欢挑战。

作为一个英语专业科班出身的人,总被人认定是“没有专业”,尤其是刚在北京硕士毕业找工作的时候,好多人都认为英语专业的毕业生并没有专业。因为在北上广这样的城市,绝大部分人在听、说、读、写方面的英语基本沟通没有问题。英语专业的人也就是某些英语方面比普通人好一些,理论知识多一点,可是跟好多留学回来的学生或者是出生在美国的华人(American Born Chinese, ABC)或者出生在英国的华人(British Born Chinese, BBC)比起来,发音等很多方面还是有一段距离的。所以,我在北京读硕士期间,做兼职、实习老师的同时,还做了将近三年的英语口译和笔译。我除了为了勤工俭学增加工作经验,也“不落俗套”地为了将来找工作(万一应聘不上大学老师)选定一个自己喜欢的行业,为自己将来的事业多做一些准备。虽然我在读本科的时候辅修了法学专业,但是学到的知识不过是皮毛。但是,在我看来英语当然是一个专业,尤其是英语教育。语言的意义不是工具,只是现在太多人有这样一种误解。英语学习给我带来的乐趣远远不是这些误解可以影响的。

2015年,由于一些原因,我辞去一所国际学校的高中英语教师一职,来到VR行业的一个初创团队做英语编辑。对于大部分人来说,教师稳定的工作日程和内容,相较于初创团队的天天加班拼搏和前程的“未知”,这个落差是非常大的。这两种工作模式就好像两条永远都不会相交的“平行线”,很难有交集,更不用说从一条轨道步入另一条轨道了。恰恰因为一个关键词“英语”,我人生的两条事业线相交了,而我,毫不犹豫地选择了步入后者的轨道。

一切源于“黑镜”

在接受那个初创团队的offer(入职通知)的前一天,我还有几分犹豫。那天晚上,一个“未来同事”加了我的微信,让我给新的产品取一个英文名字。因为对产品没有什么了解,单纯看到了公司官网的介绍,我还是没有什么灵感。他推荐了一部英剧《Black Mirror》(黑镜)让我看看,而且跟我说,入职之前看看这个,我会更有动力,会更喜欢这份工作。于是我在网上搜到了《Black Mirror》的第二季,当晚虽然只看了第一集,却没想到“未来同事”的“预言”应验了。

那个故事大概讲的是,女主角玛莎的男友艾什在一次交通事故中去世后,她非常痛苦。在朋友的推荐下,她通过网上的大数据信息塑造了一个假艾什,从而帮助她减轻痛苦,让艾什“真正”地回到她的身边。假艾什不仅长得跟她男友一模一样,就连说话、行为、生活习惯也完全相同,让人真假难辨,因此女主角沉浸在“虚拟”的世界里无法自拔。我感慨科技可以如此进步。不难想象,其实科技可以发展到电视剧里面演的那个程度,甚至会超越想象出来的技术。当然,这个话题又牵扯到伦理学了:是否应该让这样一个“虚拟”的人回到现实中来。

无论如何,这样的科技,还真的很吸引我。虽然我不知道距离实现类似电视剧里的科技还需要多久的时间,但是毕竟科技发展的速度经常超越我们想象的速度。就好像10年前,很多人都完全想象不到手机可以是这样触摸的,还可以通过结合VR眼镜来体验如此真实、如此令人沉醉的虚拟内容。如果可以从事这样的行业,那该有多么大的乐趣!就这样,我带着白羊座先天的热情就投身了一家科技公司。

从此以后,我在工作中开始接触VR,了解VR并爱上VR。而跟《愤怒的小鸟》的创始人聊到关于教育这个话题的时候,我们也聊到了把VR应用在游戏开发上。我当时接触的从事VR内容研发的公司大部分都是在做VR游戏方面的开发。可是,为什么不把这么好的科技用在教育方面呢?我的理论其实很简单,这也是由于我骨子里还觉得自己是一个老师。我希望的是学生不要花大量的时间在玩游戏上面,如果是VR方面的游戏,沉浸感更强,恐怕上瘾的就更多,这样岂不是耽误了学习?如果可以利用VR,让学生一边玩一边学,那该多好?而这件事,我觉得自己可以做。

适逢VR风口,开始创业

2016年年初,大家都在谈论“VR元年已然来临”这样的话题,似乎很多行业都恨不得跟VR沾边。而我正身处VR这个风口,在有体验过足够好的VR硬件、有多年一线教师的积累、有VR方面的资源、对VR这个大行业的了解和相关知识的积淀下,我觉得是时候将VR跟教育结合,做一件寓教于乐、有益于学生的事情了,我就这么踏上了我的创业之路。

大家都说,天使投资主要是看创始团队,而我,因为这么长时间的积累,很快就找到了两个合伙人,我们对这件事情充满热情、期待和信心。在羊年春节,绝大部分人吃团圆饭、走亲戚的时候,我们三个人——一个CEO、一个COO、一个CTO,开始在微信群里讨论并制作BP(商业计划书),两天的时间就做出了一份初稿。为了节省时间,我们在群里面就E、T、O地呼叫彼此,这就是公司名称ETTO的由来了。我们把ETTO的中文名字叫作“爱徒”:一方面,我们是做教育的,老师都应该爱自己的徒弟,也就是自己的学生;另一方面,当学生带上VR头显来体验我们制作的内容的时候,每一个学生都是我们的“爱徒”。我们觉得这个名字对我们来说是最完美的。更有幸的是,它还没有被工商注册过!就这样,“爱徒”就从一个突如其来的想法,发展成一份BP,又发展成一个demo,而后成为一家正式运营的公司。

创业的路上充满了酸甜苦辣,让人感到五味杂陈。如果说我选择在风口创业,创始团队又顺利地被投资人迅速认可,那么随后遇到的VR行业的寒冬则让我觉得猝不及防。而这中间相隔的,不过是短短几个月的时间而已。

第四节 VR遭遇“瓶颈”:重新洗牌,行业应用视为突破口

提到“资本寒冬”,相信许多人都不陌生。这个说法从2015年下半年就开始在创业投资圈中流传;到2016年,融钱已经变得非常困难。

而要说2016年什么最火,VR当之无愧。2016年也被行业内人士称为VR产业的元年,国内许多大厂商纷纷涉足VR领域。而更多的创业公司也瞄准了VR市场,想以先行者的身份趁早在VR市场这个未来的大蛋糕上切下一块。根据《互联网+影视产业研究专题报告》,从2015年年初至今,VR产业的企业数量从200多家爆发到1 600多家。据清科私募通数据显示,近一年来,国内涉及VR产业的投资不少于145起案例,涉及金额44.34亿元。对于VR市场的前景,大家一致看好。

而事实是,经过2016年上半年的热炒后,到了下半年,VR行业开始呈现冰火两重天的现象,即我们所说的“资本寒冬”。而VR行业所呈现的火爆现象,从很大程度上来说是由于资本的助推。然而,随着资本泡沫的破灭,资本陷入观望,越来越多的VR公司将陷入断供直至转型、被收购甚至倒闭的现状中。锤子科技孵化了两年之久的VR项目被曝已经分拆,暴风魔镜也传出裁员过半的消息。在深圳华强北电子市场,上半年销售火爆的VR眼镜也遭遇了市场寒流。据《第一财经日报》报道,自2015年以来创办的VR创业公司中有90%已经倒闭。

造成这个“资本寒冬”的主要原因之一是目前的国内VR市场基本上是资本与IT公司在玩,而内容公司缺位了。但是经过“寒冬”的洗礼后,存活下来的:首先是那些技术过硬的VR硬件厂商;其次是资金雄厚的大公司;最后就是制作优质VR内容的公司了。由于VR内容厂商目前本来就稀缺,能在这次“寒冬”中存活下来的VR内容制作商就尤其显得凤毛麟角。

从事VR行业的人都知道,这个行业是很“烧钱”的。VR硬件和内容面临很多问题和挑战,大大地影响了整个行业的发展。比如下面几个主要问题:

1.面向消费者变现速度慢

VR对于很多老百姓来说还停留在基本认知或“零认知”层面。大部分人对VR的认知还停留在商场里20多元到30多元单次体验的“蛋椅”云霄飞车或者9D影院的VR。很少有人会直接自己买一台“蛋椅”摆在家里,再配上VR头显,购买VR游戏。如果真的这么做了,恐怕就是骨灰级发烧友了。至少在我的朋友圈里,除了VR的从业公司会采购这些硬件,还没有消费者自己采购的。而采购的硬件中,大部分的VR设备不过是几十元到几百元的VR眼镜。VR眼镜早期上市时,价格将近200元,如暴风魔镜。到了2016年第四季,很多深圳厂商已将价格降至10元以内。这个价格,利润空间实在有限。VR一体机的利润相对高一些,但是相比这个行业本身的投入来说,这些利润恐怕是太少了。

2.从业人员普遍薪水偏高

鉴于我不是专业的VR硬件的研发人员,而我公司也不生产硬件,在此仅从VR内容行业的从业人员的薪水进行分析。VR行业主要需要这几方面的员工:3D建模师、3D动画师、3D特效师、程序开发人员。这些人员很多都是从2015年倒闭的游戏行业中出来的。一个优秀的程序工程师的薪水从几千元到几万元。3D美术师的薪水在行业内也是类似的情况。2017年年初,我公司面试的一个仅仅有全职半年多工作经验的3D美术师的薪水最低要求是8 000元。对于刚刚毕业的学生来讲,在一线城市工作的其他毕业生很难达到这种工资水平。跟几个同行CEO朋友交流的时候,他们共同的表达是8 000元的月薪并不算高。从虚拟现实的内容制作来说,绝大多数的模型都是3D制作的。而一个3D美术师,光是建模就需要花费几天的工时,有的复杂模型花费的时间恐怕更多。可是一个场景内,需要多个模型,这就要求公司要养活多个3D美术师。不仅仅是模型还不够,还需要3D场景,模型也要有动画,这样才够吸引人。3D动画师针对一个模型的动画制作的时间也要根据动画的复杂度而花费几天甚至几周的时间。我们在体验一个游戏时所看到的人物、动物的动画越逼真,越炫酷,对美术师的要求越高,而美术师为此付出的时间也越多。一个精心制作的VR内容,不仅需要上面提到的这些专业人员,还需要策划、程序工程师等专业人员介入内容的制作过程中。所以内容制作团队需要承担的制作成本非常高。

图1-6是拉勾网2016年7月统计的VR/AR行业与全行业的薪资(月薪)对比。

图1-6 VR/AR行业与全行业的薪资对比

3.VR内容种类少,更新速度慢

由于VR内容的制作成本偏高,耗时长,所以内容的更新速度慢。在消费者购买硬件数量有限的情况下,采购VR内容的人就更是少之又少。这样一来,很多购买VR设备的消费者,由于内容更新的速度慢,就“抛弃”自己的VR设备,让它“吃灰”了。

4.硬件体验效果良莠不齐

市面上体验效果好的PC端VR头显设备普遍要5000元以上,而VR一体机的价格也在千元级别。所谓“一分钱一分货”,价格高的、基于PC端的VR设备自然效果好,不过即便是这些价位较高的VR设备,也有一些体验者反馈有眩晕感,而便宜的VR眼镜盒子更是被很多人吐槽“效果不如看3D视频”。

VR面对的问题当然不止这么多,现在大家都理解这样一个道理:只有足够好的硬件、丰富的内容,才能给消费者更好的体验,进而有更多人愿意为VR埋单。只有这个行业实现快速变现,才能真正爆发起来。

VR行业预冷:重新洗牌

然而,VR并不像行业内的人所期盼的那样,在变现速度过慢的情况下,很多资本不再投资VR,很多公司都无法在行业的“冷冬”存活下去。

2016年10月8日,央视批判山寨VR。我在前面第一点中提到的,眼镜盒子的价格大大降低的原因主要是大批山寨VR眼镜盒子涌入市场。而这些低劣的眼镜盒子影响了用户对VR的认知和体验,进而影响了VR行业的发展。用户使用后感到眩晕、恶心,对VR的体验大打折扣。一旦消费者对VR失去信心,那么行业很难有大的进展。

同在2016年10月,VR圈铺天盖地的新闻都是暴风魔镜裁员的消息。而暴风魔镜在10月20日官方微博回应表示:该公司的确在进行内部裁员,不过是公司正常业务调整。暴风魔镜只是一个公司,同期我所了解到的很多VR行业的公司都在裁员,甚至有的公司面临破产。“VR产业刚起步就跌入寒冬”这种说法在行业内盛传,而“活下去”成为很多VR创业公司的首要任务。

行业产值远不如预期

据Yivian(VR行业垂直媒体)报道称,数据分析公司SuperData曾在2016年1月预测2016年VR市场全年总产量将达51亿美元,接着3月把预测值调低为36亿美元,然后又在4月把预测值调低为29亿美元,12月该公司的报告则为27亿美元。具体数据请见图1-7 SuperData2016年VR市场总产值预测图。

图1-7 SuperData2016年VR市场总产值预测图

从这些数字可以看出全球VR市场行业产值远远不如预期,从年初的51亿美元到年末的27亿美元,产值少了近一半。VR设备销量大大低于市场预期已经是不可改变的事实。

硬件设备的“日子不好过”,做内容的厂商更是捉襟见肘。很多我认识的做内容提供商(content provider, CP)的CEO跟我表达过各种窘况。有一个朋友跟我说,公司发不出工资的时候,看员工就跟仇人一样;还有一个朋友告诉我,如果可以的话,他自己都不想上“五险一金”了。哪怕是按照北京市最低的薪水标准,即便是一个5人左右的团队,社保和公积金就要交万元左右。大的公司“烧钱”的速度更快,小的公司虽然钱少,但是人力等各个方面开支也少。无论如何,创业的热血还是敌不过寒冬的凄凉。

然而,包括我在内的很多行业人士认为,这样反而是一件好事。很多人都因为头脑热,或者是认可VR这个大的方向,拿到一些钱就开始做VR,但是信心不够坚定,对这个行业不够了解,不够热爱。那么在缺乏资金的情况之下,很难能够真正地坚持下去。因此,能够“存活”下来的团队,要么之前就有先见之明,提早融资,而且很会节省,要么就是真正有实力的团队,要么就是真正热爱VR这个事业。而我们公司,作为一个VR教育内容的初创制作团队,面临同样的挑战,但是我们的决定是:无论外界如何,就是先把内容做好,做出自己的特色,保持原创。

事实证明,只有经得起考验的公司,才能在寒冬中立足;而寒冬过后,才可以在之后的春天绽放。