VR設(shè)備知識(shí)科普：含義、起源及分類(lèi)

jhddxb · 發(fā)表于 2016-5-19 21:28

隨著索尼、HTC和三星等知名品牌攜消費(fèi)級(jí)VR硬件產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，這個(gè)此前一直比較小眾的領(lǐng)域開(kāi)始受到越來(lái)越多的關(guān)注。從去年下半年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)三大互聯(lián)網(wǎng)巨頭BAT也涉足進(jìn)來(lái)，另外還有諸多創(chuàng)業(yè)公司開(kāi)始涌現(xiàn)，一時(shí)間VR成為數(shù)碼市場(chǎng)風(fēng)投的新寵。而像Google、Facebook（Oculus）、微軟甚至蘋(píng)果也已介入，共同催生VR產(chǎn)業(yè)在2016年異軍突起。

VR產(chǎn)業(yè)在蓬勃發(fā)展，既可以看作是可穿戴設(shè)備的延續(xù)，本身又迸發(fā)出全新的生命力，2016年被視作有開(kāi)創(chuàng)意義的新元年。不過(guò)對(duì)于大部分消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，VR設(shè)備依然還是一個(gè)比較陌生的事物，針對(duì)于此，本站特推出系列科普文章，供大家參閱。

含義
VR是Virtual Reality（虛擬現(xiàn)實(shí)/虛擬實(shí)境）的簡(jiǎn)寫(xiě)，即利用數(shù)碼設(shè)備模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供用戶(hù)對(duì)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬，讓佩戴者如同身處其境一般，可以及時(shí)、沒(méi)有限制地觀(guān)察和感知虛擬空間內(nèi)的事物。用戶(hù)還可以與之進(jìn)行交互，所佩戴的設(shè)備可以立即進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，并將虛擬世界里的交互反饋傳回，從而產(chǎn)生臨場(chǎng)感。

根據(jù)美國(guó)學(xué)者邁克爾·海姆的理論，虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)該是一個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)主要由三部分組成，即三個(gè)“i”：immersion－interaction－imagination（沉浸－交互－構(gòu)想）。其中沉浸指的是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)能夠幫助人完全地沉浸在計(jì)算機(jī)構(gòu)建的虛擬世界中，目前這種虛擬還主要限于視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)；交互是指人對(duì)系統(tǒng)發(fā)送指令的維度的增強(qiáng)，可以通過(guò)各種傳感器對(duì)系統(tǒng)發(fā)送指令，而系統(tǒng)也可以將各種信息通過(guò)傳感器反饋給人；構(gòu)想是指系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，讓使用者無(wú)法分清自己是處于虛擬或者現(xiàn)實(shí)世界。

起源

上世紀(jì)中葉，計(jì)算機(jī)的誕生逐漸改變了人們的生活。VR技術(shù)的研究也隨后于六十年代開(kāi)始興起，早期主要是集中在美國(guó)高校的實(shí)驗(yàn)室里，探索對(duì)虛擬世界的模擬和行為交互。不斷提高的計(jì)算機(jī)硬件和軟件水平，推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)持續(xù)向前發(fā)展，并逐漸應(yīng)用于空間技術(shù)、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化和遠(yuǎn)程操作等領(lǐng)域。

九十年代便已出現(xiàn)的世嘉VR游戲配件

很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，VR技術(shù)主要在工業(yè)和科研當(dāng)中發(fā)揮作用，幾乎鮮有面向消費(fèi)級(jí)人群的設(shè)備。雖然也出現(xiàn)過(guò)幾款試驗(yàn)性質(zhì)的民用VR終端，普遍因外形笨重、功能單一和價(jià)格昂貴而未獲認(rèn)可，長(zhǎng)期停留在概念性產(chǎn)品的狀態(tài)。時(shí)間來(lái)到九十年代，游戲廠(chǎng)商世嘉率先將VR技術(shù)和游戲結(jié)合起來(lái)，以世嘉MD主機(jī)配件的形式發(fā)售其研發(fā)的VR環(huán)繞眼鏡，隨后任天堂也推出過(guò)Virtual Boy游戲主機(jī)，但二者終因畫(huà)面粗糙、容易眩暈的較差體驗(yàn)感而草草下市。

近幾年來(lái)，VR技術(shù)在商用和公共事業(yè)當(dāng)中應(yīng)用較多，在民用VR領(lǐng)域里具備里程碑意義的一個(gè)產(chǎn)品則來(lái)自O(shè)culus。它以一個(gè)相對(duì)可接受的價(jià)格將廣角、低延遲的沉浸體驗(yàn)帶給大眾。至此，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備算是步入了消費(fèi)電子市場(chǎng)。此后，第三方資金不斷涌入，讓Oculus得以高速發(fā)展，最終在2014年，社交網(wǎng)絡(luò)巨頭Facebook宣布以20億美元收購(gòu)Oculus，Oculus Rift也在經(jīng)過(guò)了數(shù)個(gè)DK版本之后，正式于今年1月開(kāi)放消費(fèi)者版預(yù)購(gòu)、于3月在全球20多個(gè)國(guó)家及地區(qū)出貨。

分類(lèi)：
目前，消費(fèi)級(jí)VR產(chǎn)品的硬件主要有三種形態(tài)：VR眼鏡（眼鏡盒子）、VR頭盔（分體機(jī)）和VR一體機(jī)。

VR眼鏡
VR眼鏡是最簡(jiǎn)單的一種形態(tài)，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)甚至稱(chēng)不上VR設(shè)備，主要是用于看3D電影或者用藍(lán)牙遙控玩一些簡(jiǎn)單的小游戲。諸如谷歌的Cardboard和暴風(fēng)魔鏡都屬于這種，淘寶上價(jià)格從幾十元到幾百元不等，是市面上最流行、銷(xiāo)量最高、普及率最廣的VR產(chǎn)品。其主要結(jié)構(gòu)是兩枚凸透鏡，原理和觀(guān)看左右格式3D電影類(lèi)似。使用時(shí)把手機(jī)嵌入，手機(jī)中的圖像為左右兩部分，兩幅單獨(dú)的畫(huà)面送至雙眼，每只眼睛只看到其中一幅，以此帶來(lái)3D效果。這類(lèi)設(shè)備對(duì)手機(jī)屏幕分辨率要求較高，因?yàn)橥雇哥R本身要對(duì)畫(huà)面進(jìn)行倍數(shù)放大，低分屏顆粒感會(huì)很明顯。

大多數(shù)VR眼鏡基本只用于觀(guān)看3D影像，缺乏足夠的沉浸交互，因此許多人也認(rèn)為這類(lèi)產(chǎn)品是“偽”VR。但VR眼鏡產(chǎn)品也并非都是雞肋，像三星的Gear VR便是一款設(shè)計(jì)比較成熟的設(shè)備，Gear VR帶有運(yùn)動(dòng)傳感器，還在側(cè)面還配有觸控板，搭配Gear VR版Oculus Store應(yīng)用商店可體驗(yàn)到除了3D電影以外更豐富的內(nèi)容。

VR頭盔
VR頭盔是眼下主流大廠(chǎng)力推的產(chǎn)品，它在使用時(shí)需要搭配單獨(dú)的主機(jī)，如PC或者家用游戲主機(jī)。由于主機(jī)端產(chǎn)品的配置可以做到很高，VR頭盔的體驗(yàn)效果也更為出色，可以打造出最貼合虛擬現(xiàn)實(shí)概念的設(shè)備。目前，Oculus、HTC和索尼都發(fā)布了自己的主機(jī)端產(chǎn)品。

與谷歌Cardboard和三星Gear VR相比，Oculus Rift、HTC Vive和PlayStation VR的設(shè)置更加復(fù)雜，但能實(shí)現(xiàn)的功能也強(qiáng)大許多，如位置追蹤、無(wú)線(xiàn)控制等等，搭配豐富的遙控套件，VR頭盔在游戲體驗(yàn)方面更為出色。不過(guò)這三款高端VR設(shè)備需要與計(jì)算機(jī)或視頻游戲機(jī)配套使用，整套設(shè)備的成本要高出很多，普遍得花費(fèi)數(shù)千美元來(lái)打造成套的VR系統(tǒng)。

VR一體機(jī)
VR一體機(jī)本身內(nèi)置處理器，并集成屏幕，使用時(shí)無(wú)需再放入手機(jī)或者外接主機(jī)，自身就具備獨(dú)立的顯示設(shè)備和計(jì)算單元。為了實(shí)現(xiàn)更高的體驗(yàn)效果，其必然要花費(fèi)更高的成本，容易失去價(jià)格的優(yōu)勢(shì)，就目前的技術(shù)水平，VR一體機(jī)的體驗(yàn)也無(wú)法達(dá)到VR頭盔主機(jī)端的層級(jí)。

IDEALENS VR一體機(jī)

現(xiàn)在市面上的一體機(jī)頭顯產(chǎn)品較少，玩家選擇不多，VR一體機(jī)的處境較為尷尬。不過(guò)它也有著可移動(dòng)、更便攜的特點(diǎn)，在折中的體驗(yàn)效果下，成本還是要比VR頭盔的整套方案更低廉一些。目前AMD、Google、騰訊等公司都宣布將著手于VR一體機(jī)的研發(fā)，未來(lái)前景值得期待。

VR和AR的區(qū)別
除了VR之外，還有個(gè)概念不得不提，那就是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)AR）。它是通過(guò)電腦技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到同一個(gè)畫(huà)面或空間里。在VR與AR同樣大行其道的今天，普通消費(fèi)者改如何去區(qū)分它們呢？

通俗來(lái)講，VR虛擬現(xiàn)實(shí)，使用者看到的場(chǎng)景和人物全是虛擬的，是把人的意識(shí)代入到虛擬的世界。而AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，人們看到的場(chǎng)景和人物一部分是真的，一部分是來(lái)自AR設(shè)備的虛擬影像，是把虛擬的信息融入到現(xiàn)實(shí)世界中。它們?cè)诮换シ矫鎱^(qū)別也很明顯，VR設(shè)備需要更多的是用戶(hù)與虛擬場(chǎng)景的互動(dòng)交互，要用到位置跟蹤器、動(dòng)作捕捉系統(tǒng)等等，而AR設(shè)備是現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景和虛擬場(chǎng)景的結(jié)合，基本都需要攝像頭，在攝像頭拍攝的畫(huà)面基礎(chǔ)上，結(jié)合虛擬畫(huà)面進(jìn)行展示和互動(dòng)。

前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)多款VR設(shè)備，AR設(shè)備的早期代表是谷歌眼鏡，而現(xiàn)在更受關(guān)注的則是微軟HoloLens。HoloLens的宗旨是把用戶(hù)帶入一個(gè)真正的虛擬世界，并且提供一種更加深入的全息體驗(yàn)。它可以在現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中構(gòu)建虛擬畫(huà)面，而背景都是現(xiàn)實(shí)世界。AR設(shè)備把數(shù)字信息融入到實(shí)境當(dāng)中，不再像VR產(chǎn)品那樣把人禁錮在密閉的頭盔里，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，或許會(huì)是一個(gè)比VR更大的市場(chǎng)。

本次VR知識(shí)科普暫時(shí)講到這里，通過(guò)以上內(nèi)容，相信你對(duì)VR有了一定初步的認(rèn)知，不過(guò)認(rèn)識(shí)VR的最有效方式還是親自體驗(yàn)。
注：本帖僅作轉(zhuǎn)載！

麻辣谷雨 · 發(fā)表于 2016-5-20 08:01

謝謝樓主

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