互联网资讯 / 人工智能 · 2024年2月18日

马斯克、米哈游投资的脑机,女主播竟用来进行「老头环」

2022 年,整个游戏圈只有两个游戏,《艾尔登法环》(Elden Ring)和其他。

整个一年,这款被戏称为「老头环」的动作类 RPG 游戏在全球卖出超过 2000 万份,同时斩获无数游戏大奖,并成为全世界游戏迷心中的神作。

各种花式通关早已不稀奇,但是,如果说有人不用双手,只靠「想」的,也把「老头环」玩的风生水起,你多少会感到好奇。

游戏女主播 PeRRi KaRyal 就做出了这样的尝试。

今年年初,她第一次在 Twitch 上展示自己使用脑电波操纵《艾尔登法环》中的角色,击败游戏中最难的 BoSS 之一「女武神」玛莲妮亚,当时她的一些走动还需要使用控制器的辅助。到了 5 月,她对设备进行了升级,首次成功展示了她可以完全通过脑电波外设,在 Xbox 上游玩《艾尔登法环》,无需任何控制器的辅助。

她是怎么做到的?普通人能够复刻她的操作吗?科幻中的脑控游戏离我们还有多远?这会是游戏创业公司的一个新机遇吗?

用「脑」打游戏

如何才能用脑电波操纵游戏?

和一般人的想象不同,PeRRi KaRyal 并不是通过脑中实时想象 「向前跑」、「躲避」、「攻击」等动作来实现用脑电波操纵打怪。她通过想象一些特定动作,这些动作能够更好地被她佩戴的脑电设备识别,然后将这些动作与游戏中特定的按键绑定起来,从而实现对游戏角色的操控。

人脑在执行不同行为时,脑电波会呈现出不同的模式,而这些模式会被她所佩戴的脑电设备实时监测到。PeRRi KaRyal 在 YouTube 视频中用图像直观地展示了大脑在不同活动时的差别。

第一张图截取了她说话的瞬间,可以观察到她大脑的多个脑区在说话时被激活。而当她全力思考将一个重物推离自己时,脑电波呈现了第二张图上清晰可见的独特模式。一旦她佩戴的设备成功识别了这个模式,脑电设备就会发出指令执行她预先设定的攻击操作。

PeRRi KaRyal 本身拥有心理学硕士学位,在学术研究过程中就曾广泛应用脑电图(EEG)作为研究工具。作为一种简单、无痛的记录脑部的电活动的手段,脑电图可以观察脑部不同区域的工作情况。除了研究者会使用它来提供脑部活动的信息,医生也会利用脑电图做癫痫等疾病的检查。医用的 EEG 设备大家应该都在电影中见过,像演员的光头头套,上面遍布着许多电极。

有「脑机」不容易

看到这里你可能会想,听起来 PeRRi KaRyal 的操作也并不很难,这么酷炫的方式,为什么市面上的游戏没有增加「意念操纵」的方式游玩的选项?

事实上,虽然普通人确实可以用类似的方法实现脑控游戏,也确实有一些公司已经利用 EEG 设备做出了脑控游戏,但游戏公司如果想要推出脑控游戏,利用 EEG 作为主要、甚至唯一的交互方式达到一个良好的复杂游戏体验,并能够广泛商业化,还面临着不少障碍。

其中一个问题,就是 EEG 设备的佩戴舒适度问题。

EEG 设备通过贴着头皮的电极记录大脑的电信号。源自大脑的电信号需要穿过头骨和头皮才能被 EEG 设备接收,这就意味着在测量过程中会有很多噪音和误差的干扰。通常我们在医院中测脑电图,为了保证准确性,都会在与头皮接触的电极上涂上导电膏,使电流传递有效、快速、均匀。

但是导电膏本身会弄脏头发。每次佩戴 EEG 设备之后都要洗头,这是极其不方便的。况且,无论是导电膏的制备、皮肤清洁,还是测试过程中避免凝胶扩散导致相邻电极短路,都需要一定的专业技术。

作为非医疗器械,PeRRi KaRyal 使用的 EMotiv EEG 设备采取的电极已经相对更舒适一些,只需要生理盐水来使电极更有传导性。但即使如此,她在直播中为了使设备能够一直保持有效,还是需要不断用生理盐水打湿电极。

作为一个极客玩家,以上的选项或许尚能接受,如果想成为一个大规模商用的消费级产品,EEG 设备的舒适度显然尚有欠缺。

另一个问题,则是存在于所有脑机接口解决方案上的普遍问题。每个人的大脑的电信号,虽然存在一定共性,但是终究是有所不同的。在任何脑机接口类的应用中,都存在个性化适配的过程。而这个适配的过程,时间常常因人而异。

事实上,虽然 PeRRi KaRyal 使用的 EMotiv 设备只能识别四个动作,为了让四个动作的识别能够变得足够精准,PeRRi KaRyal 花了极长的时间对其进行个性化适配和校准。这样多的训练时间可谓十分惊人了,一般用户恐怕难以承受。

此外,脑控设备性价比可能也是一个大规模商业化的问题。PeRRi KaRyal 使用的设备精度虽然低于医疗级,但其价格并不低——849 美金。设备价格对应着输入的精度,芯片的计算能力,以及平台配套的操作的简便性等。即使这样,输出的操作也只有四档。她需要自己再加装陀螺仪等,才能在《艾尔登法环》这样对格斗时效性要求很高、但是格斗方式并不特别复杂的游戏中,完成这样令人惊叹的完全脑控操作。

虽然随着硬件的发展,脑控设备价格从人民币几百元到几千元,选择档位很多——但是较低的价位的脑控设备的输出也会相对受限。玩家可以游玩简单的脑控游戏,或者将脑控作为复杂游戏的辅助,但很难达到在复杂游戏中进行完全的脑控操作。

脑机的商业化方向

通过获取脑电信号,利用信号进行对机器的操纵的脑机接口技术,大概上可以分成两类:侵入式的和非侵入式的。前者指的是通过有创手术将电极植入人脑中,对脑电信号进行探测,进而使用信号做出更多操作。马斯克联合创办的,最近刚刚取得 FDA 批准进行人体实验的脑机接口公司 NeuRalink 就属于此类。而 EEG 技术是非侵入式的代表。

侵入式的脑机接口技术,无需穿透头骨和头皮来获取脑电信号,自然比非侵入式方法获取的电信号更清晰。而非侵入式的脑机接口,最大的优势就是无需冒手术的风险。而游戏,作为一个具有容错率的娱乐应用场景,似乎天然与非侵入式的脑机接口技术关系更紧密。

因此,虽然 EEG 脑控游戏立刻大规模商业化尚有诸多障碍,并不妨碍使用 EEG 脑控游戏仍然是一个极其诱人的应用场景。许多创业者目前也在努力绕开前述障碍,努力地为它寻找合适的细分场景。

目前一个较为成熟的方向,是注意力监测方向的游戏。

由于人脑中负责注意力的神经元主要分布在前额区域,如果只需要监测注意力的情况,电极可以只贴附在较为光滑的前额上。相比于头发密布的区域,监测前额的难度相对较低。只需使用一个头箍式的设备即可进行监测,不会对头部施加过大的压力,也不需要频繁使用生理盐水来湿润头发,整体的体验感提升了很多。

虽然相比于 PeRRi KaRyal 的操作,注意力游戏略显单调:游戏模式常常是集中注意力,你就可以前进或者打败敌人。但是作为一种纯粹的新奇的体验,它仍然是成立的。部分公司会选择在商场部署这样的游戏让大众付费体验,或者开发用「意念」控制的无人机这样的玩具进行销售。

除了纯粹的娱乐性外,这样的游戏体验实际上还有真实的医疗价值。

国内脑机接口初创公司强脑科技就有类似的产品:针对注意力缺陷儿童,首先通过测试来建立他们的基线水平,然后根据他们的注意力缺陷程度设定不同的游戏难度,让他们参与类似的专注力游戏。在游戏中,专注力的表现会得到游戏的正反馈,这将促使儿童不断提升自己的专注能力。这实际上是脑科学和行为科学中行之有效的一种神经反馈训练。

另一个有趣的方向,是把 EEG 与VR进行结合。

与 VR 结合的潜在好处是,非医疗的 EEG 设备因其精度问题,能做出的相互区别的输出还是较少,这也是为什么 PeRRi KaRyal 后期需要为她的 EEG 设备增加眼部追踪和陀螺仪等设备的原因。而 VR 设备本身就自带这些功能,多模态的输入可能使游戏体验更好。

VR 与稳态视觉诱发电位触发的 EEG 结合的前景尤其有趣。稳态视觉诱发电位触发的 EEG 的一个弱点在于,在强光环境下,视觉触发的成功率会降低。而通过与 VR 的结合,这一限制被大大被弱化。已经被 Snap 公司收购了的法国创业公司 NextMind,在 2020 年就曾提供一款这样的 VR+EEG 的设备。在其演示游戏《Mindvasion》中,玩家可以戴上 VR 设备,直接以视觉瞄准和杀死敌人。

AI,脑机的新方向?

华兴资本 2022 年提出的脑机接口行业研究分析报告中显示,侵入式脑机接口,主要用于临床级应用,具体的临床适应症更偏向于一些难治性脑部疾病比如癫痫、肢体运动障碍等。而非侵入式脑机接口,临床级应用包括意识监测、意识障碍改善、认知障碍改善、精神疾病失能改善、儿童多动症改善、听觉、视觉、触觉等感觉缺陷的替代。典型的消费级应用包括睡眠监测、抑郁情绪早期监测恢复、压力情绪监测等。

「市场刚需属性决定了脑机接口现阶

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