隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，越來(lái)越融入生活，進(jìn)入了新的領(lǐng)域。今年是被公認(rèn)的虛擬現(xiàn)實(shí)大爆發(fā)的第一年，中國(guó)的VR行業(yè)也迎來(lái)了井噴式爆發(fā)，那么，什么是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)？

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual_Reality，簡(jiǎn)稱VR），是拉尼爾創(chuàng)建的美國(guó)PL（Jaron_Lanier）1980年之后才開(kāi)始提出的。是指利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)為人提供視、聽(tīng)、觸等感官模擬的三維虛擬世界，用戶借助特殊的輸入/輸出設(shè)備，與虛擬世界進(jìn)行互動(dòng)。

一、VR的特點(diǎn)

沉浸性：是指利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的三維立體圖像，讓人置身于一種虛擬環(huán)境中，就像在真實(shí)的客觀世界中一樣，能給人一種身臨其境的感覺(jué)；

交互性：在計(jì)算機(jī)生成的這種虛擬環(huán)境中，人們可以利用一些傳感設(shè)備進(jìn)行交互，感覺(jué)就像是在真實(shí)客觀世界中一樣，比如：當(dāng)用戶用手去抓取虛擬環(huán)境中的物體時(shí)，手就有握東西的感覺(jué)，而且可感覺(jué)到物體的重量；

想象性：虛擬環(huán)境可使用戶沉浸其中并且獲取新的知識(shí)，提高感性和理性認(rèn)識(shí)，從而使用戶深化概念和萌發(fā)新的聯(lián)想，因而可以說(shuō)，虛擬現(xiàn)實(shí)可以啟發(fā)人的創(chuàng)造性思維。

二、VR的工作原理

1、基礎(chǔ)硬件

當(dāng)前VR設(shè)備可以大致分成兩個(gè)類別，一是需要借助外部硬件協(xié)助運(yùn)算的，比如OculusRift和HTCVive，它們需要連接一臺(tái)高性能電腦才能運(yùn)作。

另一個(gè)類別則是依賴設(shè)備內(nèi)置硬件完成運(yùn)算的，比如PicoNeoVR一體機(jī)、大朋VR一體機(jī)，這些VR眼鏡的特點(diǎn)是無(wú)需其他設(shè)備協(xié)助，能夠完全獨(dú)立工作。

2、頭部追蹤

頭部追蹤意味著當(dāng)你頭戴一款VR設(shè)備之時(shí)，你眼前的景象會(huì)隨著你上下左右轉(zhuǎn)動(dòng)頭部而改變。一套名為6DoF（sixdegreesoffreedom）將你的頭部移動(dòng)轉(zhuǎn)化成x，y，z三個(gè)維度，來(lái)精確測(cè)量頭部的前后左右移動(dòng)等等動(dòng)作。

運(yùn)用在頭部追蹤系統(tǒng)內(nèi)的有一系列不同的內(nèi)部組件，比如陀螺儀，加速計(jì)和磁力計(jì)。Sony的PSVR同樣也在頭盔上用到了9顆LED燈，輔以PS4上的攝像頭監(jiān)視提供360頭部追蹤，Oculus也有20顆燈，但是它們不如Sony的更有標(biāo)識(shí)度。

實(shí)現(xiàn)頭部追蹤技術(shù)必須降低延遲——我們說(shuō)的低延遲是50ms或更低，讓我們?cè)谝苿?dòng)的時(shí)候，能夠感覺(jué)不到畫(huà)面的異步。OculusRift將延遲降低到了30ms，讓人印象深刻。降低延遲對(duì)于任何動(dòng)作追蹤輸入的裝置都是至關(guān)重要的。

最后，耳機(jī)也能用于提高沉浸感。雙耳或3D音頻可以被用在應(yīng)用和游戲中去，與頭部追蹤技術(shù)一塊應(yīng)用，給予穿戴者以臨場(chǎng)音效感受。

3、動(dòng)作追蹤

相對(duì)于Cardboard似的設(shè)備而言，至今為止頭部追蹤依然是那些尚未正式發(fā)售的高級(jí)頭盔的最大優(yōu)勢(shì)。但是VR領(lǐng)域的「大玩家」們?nèi)匀恢铝τ陂_(kāi)發(fā)動(dòng)作追蹤的功能。當(dāng)你戴著VR頭盔向下看的時(shí)候，你想做的第一件事肯定是看看自己的手在虛擬世界中的樣子。

我們已經(jÄ«ng)見(jiàn)è­˜(shí)過(guò)LeapMotion的配件——使用紅外線傳感器來(lái)追蹤你的手部動(dòng)作。我們也用Kinect2攝像頭做過(guò)一些追蹤全身動(dòng)作的實(shí)é©—(yàn)。但目前我們已經(jÄ«ng)有的是來(lái)自O(shè)culus，Valveå’ŒSony的輸入設(shè)å‚™。

OculusTouch是一套無(wú)線控制器，設(shè)計(jì)的初衷是讓用戶在虛擬空間里如同使用自己的手一般使用它。比如，在射擊游戲中，你可以通過(guò)扣下扳機(jī)來(lái)射擊。在控制器上也還有一系列的傳感器陣列以識(shí)別如點(diǎn)按，揮手等動(dòng)作。

這和Valve的Lighthouse定位追蹤系統(tǒng)以及HTCVive的控制器原型特別相似。它在房間里包括兩個(gè)基站，并且將整個(gè)房間布滿激光。它能通過(guò)你頭部和手上光電管傳感器相互碰撞的時(shí)機(jī)來(lái)準(zhǔn)確地檢測(cè)到你的頭部和手的位置。和OculusTouch一樣，它也具備有特色的物理按鈕，更難以置信的是，在同一空間內(nèi)用兩套Lighthouse系統(tǒng)可以追蹤多個(gè)用戶。

其他的輸入方式還包括從Xbox控制器上的借鑒過(guò)來(lái)的控制器或者和PC連接起來(lái)的控制桿，語(yÇ”)音控制，智能手套以及如VirtuixOmni一樣的跑步機(jÄ«)——它能幫助你在虛擬世界里更「優(yōu)雅地」活動(dòng)。

4、眼部追蹤

眼球跟蹤技術(shù)是通過(guò)追蹤我們的瞳孔實(shí)現(xiàn)的，算法能夠根據(jù)我們注視的景物來(lái)變換景深，從而帶來(lái)更出色的沉浸體驗(yàn)。比如，伸出一只手指舉在眼前，當(dāng)我們注視著它時(shí)，手指前方的景物便會(huì)變得模糊，而當(dāng)我們注視背景，手指又會(huì)變得模糊，這正是景深不同帶來(lái)的變化。眼球追蹤技術(shù)能夠知道我們?cè)诳茨睦?，從而模擬景深的變化，讓體驗(yàn)更加出色。

三、VR未來(lái)發(fā)展方面

隨著VR硬件的不斷的擴(kuò)大和普及，它的應(yīng)用范圍也將越來(lái)越廣范，之前VR技術(shù)應(yīng)用于航空航天教學(xué)領(lǐng)域，通過(guò)仿真技術(shù)讓飛行員在訓(xùn)練過(guò)程中獲得最真實(shí)的體驗(yàn)。目前，VR技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始在房地產(chǎn)銷售、主題樂(lè)園行業(yè)中推廣開(kāi)來(lái)。今后還將用于教育、工業(yè)等領(lǐng)域。