VR游戏系统源码

瑞典Gleechi企业里智能正在研究一个系统，这个系统主要是增强的人机互动开发；也就是说游戏玩家可以通过平台提供的实时页面，通过自己双手进行游戏操控；让游戏玩家有身临其境的感觉；这将会更吸引游戏玩家。

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过去8年Gleechi正在研究如何使机器人更有效率，当高速发展时他们意识到在里，如何进入虚拟空间进行交互，如何用自己双手控制虚拟空间游戏。这些问题主要体现在，现实中的手与虚拟中物体交互上，如何用自己双手抓住游戏中的物体等等。

现在，Gleechi自称对解决这些问题现在已经有了进一步的方案，而且这个方案是相当有效的。他们说VirtualGrasp技术解决劳动密集手工动画手需要通过使用"预测和自适应算法"分析的'物理'属性的一个虚拟的对象，然后使用掌握分类法破译游戏中手模型的Zui适当、Zui现实的抓地力形成和捕捉到这一立场。软件还处于早期的状态，但在玩游戏时它的确是让你感觉到你处在游戏里面一样。Gleechi解释了他们的技术在这句话︰"我们软件技术VirtualGrasp™与我们完全自动化手动画过程都屡获殊荣。Gleechi解决这些问题基于考虑到物理约束通过从虚拟对象和开发人员使用的环境预测和自适应算法来着手解决此问题的。"

VR硬件原理及现状

狭义上的“VR硬件”，特指具有沉浸感的头戴显示器，它有三个基本特征：

全3D的立体显示：附合人眼观看现实物体的习惯，能够“以假乱真”；

完全虚拟的画面：需要屏蔽外界光线的干扰，用户所看到的都不是现实的东西。有些人可能觉得“增强现实（AR）”更高大上一些，但是对于游戏，我认为还是更倾向于VR。玄幻、魔幻、科幻，一切皆为虚幻；

不受限制的视角方向：视角方向跟随头部转动和移动，不同于之前的头戴式显示器，视野非常广。当然，仅仅是这样的体验，并不能说是完美的“虚拟现实”，这也是很多人说硬件不成熟的理由。但是，在保证体验良好的的情况，目前的硬件已经满足做出高品质游戏的条件。

下面对当前的硬件做一些技术分析：

VR显示的基本原理

首先，我们来分析一下满足上面提到的三个基本条件的Zui廉价产品——Google的Cardboard（如图2所示）：

图2 Google Cardboard

插入手机作为显示屏幕，通过分屏的方式处理双眼的画面，达成立体画面显示；

借助纸壳屏蔽外界光线干扰，通过透镜就可以观看到手机渲染的虚拟画面；

依赖手机内置的陀螺仪，可以模拟出头部转向时视角的变化。另外，凸透镜在一定程度上增加了FOV（Field Of View，视场角）。

Cardboad以低廉的价格让很多人提前感受到了VR的魅力，并衍生出了很多塑料壳的版本。不过从体验上来说，Cardboard并不能算是一个合格的VR硬件，很多人在试玩过后，就自然而然地以为“VR就是那么回事儿”、“目前硬件还差得远”、“也就新鲜几分钟”等等，从一定程度上误导了很多人对VR的认知。

那么，Cardboard存在哪些问题呢？

严重的画面延迟：手机陀螺仪模拟的转向精度和响应速度都不满足VR的要求，造成渲染的画面跟不上转头的速度，加重了晕动症；

糟糕的画面表现：手机性能不足以支撑高画质高帧率的3D画面渲染，只能呈现出一些简单的卡通风格画面，达不到“以假乱真”的程度，影响了沉浸感；

缺乏自然的交互：由于手机的限制，目前没有配套的头部和手部定位方案，从交互上很难做到让人满意的程度，只能依赖蓝牙手柄这样的传统输入设备。

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当然，还有一些其它的小问题，比如手机发热、起雾、过重、画面变形等。这些虽然不是影响体验的主要因素，但在使用上也是挺烦人的。接下来，我们看看Oculus针对这些问题是怎么解决的，或许也能解释两者之间的价格差异为什么这么大。

不受限制的视野

如果需要达到逼真的视觉体验，视野必须尽量接近真实。这需要满足两个条件：一是接近人眼的FOV，二是跟随头部运动的视角。

图3很直观地说明了人眼的FOV特点：双眼的覆盖范围是不同的，两只眼睛加起来可以超过180°。