如果調(diào)查人們最想擁有的超能力，飛行能力很可能位居前列。歷史上，從踏板動力飛機到火箭動力噴氣背包，富有冒險精神的人們曾試圖使用各種方式征服天空。

然而迄今為止，人類最接近真正“無機械輔助”的飛行方式大概就是翼裝定點跳傘（也稱為翼裝飛行）。

這項運動危險系數(shù)高，技術(shù)難度大，參與者需要從高處定點下跳，然后借助飛鼠裝滑行（而不是自由下落）。

翼裝定點跳傘需要多年的特技跳傘和定點跳傘經(jīng)驗，而且每500次就有可能出現(xiàn)一次死亡事故，這對99.9%的人來說都是一項遙不可及的運動。然而，現(xiàn)在情況發(fā)生了改變。

全球首套翼裝飛行模擬器

你可能在緊張刺激的GoPro鏡頭中看過翼裝飛行者從山崖邊緣俯沖而下。然而，全球首套超寫實翼裝飛行模擬器JUMP在此基礎(chǔ)上又邁進了一步。

該模擬裝置整合了真實翼裝、定制VR頭盔、懸掛系統(tǒng)、風(fēng)效，以及超真實的多感官刺激。簡而言之，在不親自參加定點跳傘的情況下，它將為你帶來最接近真實飛行的體驗。

JUMP是首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人James Jensen的創(chuàng)意產(chǎn)物，在創(chuàng)造令人震撼的場地型娛樂體驗方面，他有著豐富的經(jīng)驗。

他此前是The VOID創(chuàng)始團隊中的一員，該公司曾率先在市場中推出步行虛擬現(xiàn)實模擬體驗。這種體驗憑借遠超家庭設(shè)備能力范疇的頂級VR和圖形技術(shù)，可引領(lǐng)兒童和成人走進《星球大戰(zhàn)》和《捉鬼敢死隊》的世界。

“虛幻引擎在高分辨率實時模擬方面完全領(lǐng)先于業(yè)界。”- JUMP首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人James Jensen

2016年，在與身為專業(yè)翼裝飛行員的好友Marshall Miller的一次旅行中，Jensen在篝火旁構(gòu)思出了JUMP的想法。當(dāng)Jensen談?wù)撈鹦凶?a class="insidelink" href="http://www.www.skcmold.com" title="虛擬現(xiàn)實">虛擬現(xiàn)實模擬時，Miller拿出了自己在瑞典進行翼裝定點跳傘的視頻。

“當(dāng)時我不假思索地感嘆道：‘希望我也能試試’，然后坐在我旁邊的妻子立即對我講‘絕對不行’。”Jensen說，“那晚，我在餐巾紙上畫了一張草圖，構(gòu)思如何通過模擬裝置模仿現(xiàn)實世界翼裝定點跳傘的體驗，包括下落和著陸。”

他組建了團隊，在2019年到2021年期間，團隊建造了模擬裝置的原型。他們在猶他州布拉夫戴爾市的經(jīng)營設(shè)施正是在此基礎(chǔ)上建立的。截至目前，該設(shè)施已運營四個多月，為5000多人提供了飛行模擬服務(wù)。“我從來沒有玩過特技跳傘和定點跳傘，”Jensen說，“根據(jù)職業(yè)運動員的反饋，我可以得知，我們提供的體驗非常真實——與現(xiàn)實中的運動相比，相似度約有85%。我們正在努力將這一數(shù)值提升到100%。”

通過攝影測量技術(shù)創(chuàng)造逼真3D模型

JUMP體驗融合了許多前沿技術(shù)。我們先談?wù)勔曈X效果。JUMP會在超級精致的3D景觀中將全球最驚險的定點跳傘場所呈現(xiàn)在飛行者眼前，其中包括讓人聞風(fēng)喪膽的諾奇峰。

為了實現(xiàn)這一目標，JUMP團隊乘坐配備頂級攝像機的定制直升機，花了兩天時間，為下方景觀拍攝了數(shù)千張超高分辨率的圖片。

這些超高分辨率圖片經(jīng)過最新版本的RealityCapture處理。這款先進的攝影測量工具可依據(jù)一組圖像和/或激光掃描創(chuàng)建超逼真的3D模型。

重組捕獲到的58000張圖像需要用到五臺超級計算機。團隊還使用陀螺儀、IMU（慣性測量裝置）和其他傳感器提供的精確信息，創(chuàng)建了高精度的定制飛行日志。

這使他們得以為橫跨10平方英里的環(huán)境創(chuàng)造非常精細的數(shù)字模型，模型中包含超過80億個多邊形。

下一步是將巨大的數(shù)據(jù)集導(dǎo)入虛幻引擎5。“RealityCapture團隊提供了一些支持，但最終，我們開發(fā)了一些新工具，用于拆分這些龐大的數(shù)據(jù)集，并分配合適的紋理和材質(zhì)。”Jensen說。

團隊還利用UE5的虛擬化微多邊形幾何體系統(tǒng)Nanite，導(dǎo)入和復(fù)制了由數(shù)百萬個多邊形構(gòu)成的網(wǎng)格體，同時在保真度無明顯降低的前提下，維持了穩(wěn)定的實時幀率。

為了創(chuàng)造超級逼真的光照和陰影，團隊借助了Lumen的力量。這是一個完全動態(tài)的全局光照系統(tǒng)，內(nèi)置于虛幻引擎5中，允許間接光照動態(tài)地根據(jù)直接光照或幾何體的變化做出調(diào)整。

“我們追求完美的照相寫實主義，因此，我們非常依賴使用Nanite和Lumen創(chuàng)造栩栩如生的場景。”Jensen說，“我們目前最大的數(shù)據(jù)集是使用Nanite創(chuàng)造的，它有80億個多邊形——分為700多個部分，每個部分都擁有16K紋理。”

Jensen解釋說，正是這些功能促使JUMP選擇使用虛幻引擎創(chuàng)造體驗。“虛幻引擎在高分辨率實時模擬方面完全領(lǐng)先于業(yè)界。”他說。

“我以前在制作視頻時需要幾天，甚至幾周或幾個月才能渲染的內(nèi)容，現(xiàn)在都能得到實時渲染，感覺難以置信。多邊形數(shù)量一直是一個瓶頸，而使用Lumen，我可以實時看到全局光照，這讓我大開眼界。”

JUMP團隊使用Quixel Megascans中逼真的灌木、樹木和草地等物體填充了這個虛擬環(huán)境。Quixel Megascans是一個3D掃描庫，充滿了大量逼真的3D掃描可平鋪表面、紋理、植被，以及其他高保真CG資產(chǎn)，它現(xiàn)已集成在虛幻引擎5中。

他們還開發(fā)了自己的物理引擎FLIGHT，用于處理物理世界和數(shù)字世界的所有配置和物理機制；在3D美術(shù)方面，Blender和Maya也發(fā)揮了作用。

最終，這一切造就了一個令人驚嘆的虛擬世界，其真實感足以欺騙你的雙眼，讓你相信自己真的站在4000英尺高的懸崖邊上。這原本是專業(yè)定點跳傘運動員必須冒著生命危險才能面對的地方，然而在這場體驗中，你將能夠毫發(fā)無傷地離開。

觸覺和物理效果

視覺效果只是造就JUMP獨特性的一半原因。為了創(chuàng)造完全身臨其境、與真實飛行別無二致的感覺，還需要將VR頭盔中的影像與真實翼裝、懸掛系統(tǒng)、風(fēng)效以及多感官刺激結(jié)合起來。

“要模擬現(xiàn)實，物理效果是至關(guān)重要的。”Jensen說，“當(dāng)身體感覺與影音同步時，虛擬現(xiàn)實模擬就上升到了一個新的維度。”

模擬中的觸覺是由虛擬環(huán)境中的事件觸發(fā)的。“我們在虛幻引擎中專門為翼裝定點跳傘體驗的精彩瞬間編寫了自定義代碼，針對氣味、風(fēng)速、觸覺舞臺效果、聲音效果和物理對象發(fā)出信號。”Jensen解釋說。

這類尖端技術(shù)提供了精確模擬定點跳傘的方法。但是，從未試過跳傘的人如何知道這種感覺應(yīng)該是怎樣的？可以依賴專業(yè)人士的經(jīng)驗。

Jensen邀請了專家，為JUMP的開發(fā)提供建議。其中包括前面提到的Marshall Miller，他是Jensen的好友，也是專業(yè)翼裝飛行員，擁有上萬次的跳傘經(jīng)驗。還有另一位專業(yè)翼裝飛行員Hartman Richter，他同時也是一名優(yōu)秀的程序員，編寫了FLIGHT服務(wù)器的軟件物理引擎，用于模擬真實翼裝中的動力學(xué)。

在他們的幫助下，團隊得以添加一些細節(jié)，創(chuàng)造一種親臨現(xiàn)場般的真實感。例如，翼裝填充了壓縮空氣。一旦你跳離懸崖，翼裝就會在幾秒鐘內(nèi)充氣膨脹。隨著氣流速度的增加，風(fēng)扇會開始加速旋轉(zhuǎn)，吹出更猛烈的風(fēng)。所有這些元素都為體驗增加了真實感。

飛入元宇宙

當(dāng)Jensen觀察飛行者的反應(yīng)時，他突然產(chǎn)生了JUMP開發(fā)過程中最重要的靈感之一。“當(dāng)我開始帶人們參觀原型機時，我發(fā)現(xiàn)他們會注視其他人。”他說，“他們說著‘我要試試他剛才做的事’，然后開始比拼。”

Jensen意識到，這種體驗就像滑下雪山，人們會試圖和朋友比賽，并超過他們。這促使團隊開始探索電競式比賽的想法。“我們還沒有做過現(xiàn)場直播，但我們制定了全面的計劃，準備在所有營業(yè)點舉辦翼裝飛行比賽，并通過Twitch直播。”Jensen說。

團隊還在開發(fā)一種多人游玩體驗，允許不同地點的飛行者在虛擬環(huán)境中相聚，一起跳傘。他們還計劃使用面部掃描技術(shù)為用戶創(chuàng)建逼真的虛擬化身，這些化身將進入體驗，使他們有機會提供GoPro風(fēng)格的個性化視頻。

目前，JUMP還只是一種場地型體驗——Jensen說，他們已計劃好，將來再開發(fā)幾處營業(yè)地點。然而讓人心癢難耐的是，他暗示在未來，某個版本的系統(tǒng)可能會支持在世界各地的臥室和客廳中運行。

“JUMP的模擬裝置和技術(shù)將為在所有元宇宙中實現(xiàn)真正完整的移動性奠定基礎(chǔ)。”Jensen說，“有了這幾年場地型娛樂的運營經(jīng)驗，我們必定會為家庭用途推出一款完美的虛擬現(xiàn)實移動產(chǎn)品。”

屆時，韋德·沃茲先進的沉浸式裝備可能離我們并不遙遠了，而元宇宙的全部潛力也必將得到激發(fā)。