什么是虚拟现实技术2018实战篇
编辑： admin 2017-11-07
-
4
VR，长期活跃于极客与硬件爱好者的圈子，直到最近才成为了资本与媒体所追逐的热点，随着2016年VR消费级市场的开启，我认为十分有必要写一篇，基础的，通俗的，甚至在业内人士看起来有点“二”的文章，解释一下，VR到底是什么？
方法/步骤
1Part1：VR到底是什么？
我们先来看看百度百科上面的官方版本是如何解读的（为啥不是维基百科？你懂的。）
VR（Virtual Reality）即虚拟现实，是由美国VPL公司创始人拉尼尔在20世纪80年代初提出的。具体内涵是：综合利用计算机图形系统和各种显示及控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。其中，计算机生成的、可交互的三维环境成为虚拟环境（即Virtual Environment，简称VE）。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中……
2好吧我知道你没看懂，下面是说人话版本
体验过VR设备的小伙伴们都会理解，VR观感是很难用语言所描述的，我们试图从上述描述中提取出三个关键词，即可交互的、三维（3D）的、沉浸的，围绕这三点来解释：
1 VR虚拟现实场景是可交互的而非单向的。通过人机界面、控制设备等实现人机交互这一点不难理解，比如我们通过触控操作实现了与智能手机的交互，通过鼠标键盘实现了与PC的交互，VR设备目前比较常见的交互主要有以下几种：
手势控制：带上副手套就能在VR场景中看到自己的手啦；
头部追踪：场景跟随头部视角移动所变换；
触觉反馈：穿上一件VR护具，它会帮你实现VR场景中的触觉反馈哦，比如在你玩射击游戏的时候会模拟出中弹的感觉。
其他如动作捕捉、眼球追踪以及各类传感器技术目前都正在完善，未来也逐渐会推出更多的消费级产品。
42、视觉效果是3D的，但又和3D电影不是一个概念。人眼在固定视角下的视角范围通常为120度，这个视角范围也通常是我们在电影院观影时的最佳范围，那么超过这个范围呢，你抬头可能看到的是天花板，低头可能是鞋，简单说除了你面对的荧幕部分实现了3D，只要一低头就“一秒出戏”。
而VR与3D最直观的区别就在于VR实现了720度全景无死角3D沉浸观感。720度全景，即指在水平360度的基础上，增加垂直360度的范围，能看到“天”和“地”的全景。这样一来，配合VR头盔的陀螺仪传感器，当你的头部转动时，所观看到的画面也会同步切换场景，这就是所谓融入虚拟场景的“沉浸感”。
53、沉浸感，渐渐让你分不清虚拟与现实。沉浸感是衡量一台VR设备优劣的重要指标，沉浸感越强的设备，用户就越相信自己所处的虚拟场景为真实的，理论上来讲，当达到完全沉浸时，用户便无法区分自己处于虚拟世界还是现实世界。当然以目前的技术想要达到完全沉浸还为时尚早，真正的完全沉浸不只是视觉与听觉、包括触觉甚至嗅觉、味觉五感都实现与虚拟场景的交互。
这一点如果不容易理解可以脑补一下自己做过的最真实的梦，在梦境中，你以第一人称视角观察到的一切都是“真实的”，同理，VR的完全沉浸也是这种体验。
6Part2：如何通过外观区分一台硬件设备究竟是VR还是AR？
很多人容易将VR与AR的概念弄混，以为二者是一码事，但实际上目前看来AR与VR除了都属于前沿科技外，无论在技术还是应用上都并无任何关系。那么在VR与AR同样大行其道的今天，普通消费者改如何去区分它们呢，我们先来看一张图片：
最基础的，你能分别说出这三款硬件设备属于VR还是AR吗？
7VR设备：
目前的VR设备通常比较“笨重”，有以下几个特点：需要像头盔一样罩在头上；全封闭，与面部接触部位有橡胶或海绵制品使脸部与设备紧密贴合以防漏光；眼部镜片通常为圆形凸透镜。
8AR设备：
AR设备就相对来说较为“轻便”（关于AR领域硬件设备实际较为宽泛，本文仅就可穿戴设备举例。）AR设备通常以眼镜的形式呈现，比如Google glass，眼部镜片通常为方形棱镜，用户佩戴AR眼镜后，图像就通过镜框中的微型投影仪投射在棱镜上，再通过棱镜反射近人眼，人眼透过棱镜，就观看到了叠加在现实场景之上的显示内容。
9所以回到开头那张图，图②和图③分别是AR设备Google glass和VR设备Oculus，那么图①，微软的Hololens属于什么呢？因为它看起来也既没有Oculus笨重，也没有Google glass轻便。不过接下来我们看着一张图就明白了：
我们看可以看到，Hololens内部拥有和Google glass异曲同工的全息镜片（非圆形），头盔非封闭式，所以我们判定它是一台AR设备，是不是很简单？
有别于VR虚拟现实的沉浸感，AR（Augmented Reality）增强现实，顾名思义，即通过设备增强了现实世界的观感体验，使用者是处于现实世界，所观察到的内容是叠加在现实世界之上的。
10举个栗子：这是微软在展示使用Hololens玩《我的世界》这款游戏，图中的演示者在现实世界的桌子上建造了一个虚拟的游戏全息影像，此时玩家所处的是现实世界，通过增强现实摄像机，我们看到了佩戴Hololens的演示者所能观察到的画面：
11下图是非增强现实摄像机的视角，演示者像一个“疯子”一样对着空气在控制着什么。
这就是增强现实，叠加于现实世界之上所构建的影像，并且只有在佩戴AR设备时才能观察到。
11为什么VR视频都是“弯”的？
我们经常看到这样的图片，图片中使用者观看的视频/游戏是“弯曲”的。实际上视频本来不是弯的，是我们故意让他变弯的。为什么要这么做呢？
12前面提到我们的VR设备采用的是两个圆形的凸透镜，这样当我们的眼球透过透镜看后面的显示屏时，视频边缘就会发生不同程度的“枕形畸变”，这个时候为了防止畸变导致观感体验的下降，我们就事先把原视频先做一次“桶形畸变”，这样二者一抵消，我们看到的视频就是正常的了，是不是很好理解。
14通过以上内容，相信你已经对VR有了一定初步的认知，不过认识VR的最有效方式终究还是需要亲自去体验一番。