武汉VRAR开发

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1.1 VR的概念


虚拟现实（Virtual Reality），就是利用脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供用户关于视觉等感官的模拟，让用户如同身临其境一般，可以及时、没有限制地观察三维空间内的物体。当用户进行位置移动时，脑可以立即进行复杂的运算，将的三维世界传回产生临场感。


现在的大部分VR技术都是视觉体验，一般是通过脑屏幕、特殊显示设备或立体显示设备获得的。在一些的触觉系统中还包含了触觉信息，也叫作力反馈。


VR具有三个基本特征：immersion-interaction-imagination（沉浸—交互—构想），它强调虚拟系统中人的主导作用。下表是过去和现在的计算应用系统在这三个特征方面的对比：


可以看出，在现在及未来的虚拟系统中，这些由计算及其它传感器所组成的信息处理系统应尽量去“满足”人的需要，而不是强迫人去“凑合”那些不是很亲切的计算系统。


1.2 VR的发展


VR的发展要追溯到上世纪5、60年代，一直到90年代前，这个阶段的VR从初步的概念产品落实到一些具体的行业领域中（军事、等）。


随后的90年代，索尼、任天堂等游戏公司都陆续推出了自己的VR游戏产品。但产业链不完备，技术也不成熟，并未得到消费者的认可。不过VR却在军事、工业、等领域逐渐应用起来。


这个阶段的VR一直不温不火，真正让VR火起来的，这一切还得从2014年Facebook以20亿美元收购Oculus说起，以及同一年Google I/O大会推出的VR眼镜盒子Cardboard。


2，现有VR的产品设备及原理


2.1 VR产品设备


1、头戴显示设备


头戴显示设备就是传统的VR一体，也可以叫做主端头戴显示设备，比较有代表性的便是三大厂商的产品：


（1）Oculus Rift


上图中，Zui左边的为进行动作捕捉的传感器，中间的便是头戴显示主，右边的是操作手柄（Xbox专门为游戏定制手柄），详情可访问https://www.oculus.com/en-us/


（2）HTC Vive


图中两个长型手柄代表我们在VR世界中的两只手，所有的交互操作都需要通过这两个手柄来操作；两个方形的物体是，可以提供360度的移动追踪（针对两只手柄的位移）。


（3）Sony PlayStation VR


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索尼的设备也基本和前两者一致。


目前，国内的显示设备厂商中很大一部分都在做这类一体产品，比如大朋、3Glasses、UCglass、蚁视、游戏狂人、EMAX、VRgate等，但与三大厂商还存在较为明显的差距。


由于一体需要将显示、计算、存储、源等功能性模块全部集成到头戴显示设备中，要达到好的性能，显示设备就很难做到轻便小巧，所以这些设备使用者佩戴起来普遍比较沉重，头部会承受较大的感，不能长时间佩戴。


2、输入设备


手柄是主流的游戏输入设备，是Zui早大规模使用的VR输入外设。Oculus、HTC、Sony、Gear VR产品都采用或兼容手柄。


上图中为双6DOF控制器Oculus Touch，是迄今为止很好的VR手柄，这种输入设备能为用户带来更的沉浸化交互体验。但目前而言，其操作体验还没能做到和现实世界中一致，比如我抓住弓弦拉开一把弓然后放箭射靶的操作，在VR中就是两只手按下Oculus Touch上的按钮然后两手分开一定距离，再释放按键（现实世界中所有的拿捏拖压动作在VR中都整合为按下手柄上的按键），有一定的不同。


全身动作捕捉能获取到更完整的动作信号，实现更丰富的交互。代表性的产品/公司有：诺亦腾（全身动作捕捉）、Kinect（微软体感输入）、奥比中光（深度摄像头）等。但是因为使用者手上没有佩戴设备，所以就缺少了作用力这一重要的操作反馈，导致真实性不够强。


其他输入模式还包括手势追踪，Zui的当属Leap Motion。