vr三個(gè)基本特征 一、VR定義如果你周圍的人問(wèn)你什么VR，也許大多數(shù)人會(huì)回答虛擬現(xiàn)實(shí)，因?yàn)閂R全稱是Virtual Reality。 什么是虛擬現(xiàn)實(shí)？一般

vr三個(gè)基本特征

一、VR定義如果你周圍的人問(wèn)你什么VR，也許大多數(shù)人會(huì)回答虛擬現(xiàn)實(shí)，因?yàn)閂R全稱是Virtual Reality。
什么是虛擬現(xiàn)實(shí)？一般來(lái)說(shuō)，它是通過(guò)各種技術(shù)在計(jì)算機(jī)中創(chuàng)建一個(gè)虛擬世界。用戶可以沉浸其中，通過(guò)視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)和嗅覺(jué)感知虛擬世界，并與場(chǎng)景、物體甚至虛擬角色進(jìn)行交互。
這是一個(gè)比較完整的定義，我可以想到，因?yàn)樗旧辖忉屃颂摂M現(xiàn)實(shí)的三個(gè)重要特征：

vr具有什么性？

1. 首先，沉浸的特征是用戶帶來(lái)的VR頭顯，遮住視線，看不見現(xiàn)實(shí)世界，只能看到電腦生成的畫面。 其次VR頭部凸透鏡放大人眼看到的即時(shí)圖像范圍，產(chǎn)生90個(gè)~120度范圍的視野，這樣的視野大概和三通道的環(huán)幕投影系統(tǒng)產(chǎn)生的效果差不多，人眼受到干擾的可能性大大降低。
再一次，左右眼每時(shí)每刻看到的圖像都不一樣，從而產(chǎn)生了很強(qiáng)的立體深度。
此外，當(dāng)人們轉(zhuǎn)動(dòng)頭部時(shí)，頭部顯示器上的陀螺儀可以及時(shí)通知圖像生成引擎，以更新實(shí)時(shí)圖像，讓人們感覺(jué)他們正在觀看周圍的虛擬空間，從而產(chǎn)生360度的三維空間感。

2. 交互式用戶可以在虛擬世界中行走、奔跑、跳躍、蹲下、站起來(lái)、抓住、投擲、釋放、對(duì)話等。就像現(xiàn)實(shí)世界中的待人和接物一樣。
目前，在虛擬現(xiàn)實(shí)中，手柄、手套、貼片、腦機(jī)接口等可穿戴設(shè)備通常通過(guò)可穿戴設(shè)備進(jìn)行交互。還有其他自然的互動(dòng)方式，如語(yǔ)言識(shí)別、簡(jiǎn)單的手勢(shì)識(shí)別等。
目前虛擬現(xiàn)實(shí)中的交互技術(shù)正在不斷探索和完善，交互不自然。

3. 多感知虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的目標(biāo)是盡可能地呈現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)世界一致的感官體驗(yàn)。
1）視覺(jué)
利用逼真的人物、物品、場(chǎng)景制作和渲染技術(shù)，獲得真實(shí)的視覺(jué)體驗(yàn)。
利用最先進(jìn)的圖片捕捉技術(shù)、體感控制技術(shù)和圖片渲染技術(shù)塑造虛擬人物。
2）聽覺(jué)
利用聲場(chǎng)重建、共振音頻等技術(shù)模擬復(fù)雜的空間聲場(chǎng)，產(chǎn)生與現(xiàn)實(shí)世界相同的聲場(chǎng)效應(yīng)。
3）觸覺(jué)
目前主流產(chǎn)品通過(guò)手柄振動(dòng)提供觸覺(jué)反饋，還有一些專業(yè)的手套設(shè)備，通過(guò)對(duì)手指、手掌施加力，提供觸覺(jué)反饋。
例如，一些電子皮膚貼片通過(guò)振動(dòng)強(qiáng)度和頻率反饋，以及使用生物監(jiān)測(cè)和腦電圖信號(hào)處理技術(shù)的腦機(jī)接口提供免提交互。
4）嗅覺(jué)
目前，也有公司和團(tuán)隊(duì)在研究VR氣味，但是這個(gè)維度還是有一個(gè)門檻的，距離安全的情況下還有很長(zhǎng)的路要走，用戶體驗(yàn)也存在尺度把握和適應(yīng)性的問(wèn)題。
左側(cè)是 Feel Real VR Mask 氣味面具可以連接到頭盔上，為某些場(chǎng)景提供氣味沉浸；右邊的 Tesla Suit 觸感套裝，包括觸覺(jué)反饋、動(dòng)作捕捉、氣候控制和生物反饋系統(tǒng)。
其觸覺(jué)反饋系統(tǒng)以經(jīng)皮電神經(jīng)刺激和電肌肉刺激為基礎(chǔ)，借助肌肉電脈沖技術(shù)，以生物電的形式將感覺(jué)從神經(jīng)系統(tǒng)傳遞到大腦。
這套套裝基本上滿足了觸覺(jué)反饋的兩個(gè)維度：力量反饋（感知物體的形狀、重量、硬度等）、觸摸反饋（感知物體的紋理、粗糙度、冷熱等），讓用戶更親身體驗(yàn)虛擬世界（這些設(shè)備目前無(wú)法推廣，原因肉眼可見，所以我們不談）。
現(xiàn)在有很多人VR與3D技術(shù)混為一談，3D電影，3D游戲，3D指揮中心、3D展館等被理解為虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，相信通過(guò)以上特征可以看出明顯的不同。

二、操作原則VR其實(shí)這個(gè)概念早在1935年小說(shuō)家溫鮑姆的作品《皮格馬利翁眼鏡》中就已經(jīng)提出來(lái)了，經(jīng)過(guò)幾十年的歷史，產(chǎn)品人的改進(jìn)和發(fā)展，產(chǎn)品的迭代速度近年來(lái)有所加快。
2014年包括谷歌2014年的推出Cardboard，將VR終端設(shè)備小型化后，三星GearVR、各種眼鏡盒，如國(guó)內(nèi)風(fēng)暴魔鏡(這些都不是真的VR設(shè)備），2016年HTC推出劃時(shí)代VR設(shè)備HTC VIVE，這是對(duì)虛擬世界的初步體驗(yàn)，然后VR設(shè)備出現(xiàn)了百花齊放的格局，什么PS VR、RIFT/QUEST、Valve Index、PICO等等。
那么這些VR設(shè)備是如何運(yùn)行的？了解它的工作原理有助于我們更好地理解虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品。因?yàn)槲以谶@里，VR設(shè)備是綜合運(yùn)用各種技術(shù)完成虛擬內(nèi)容的呈現(xiàn)，這里簡(jiǎn)單描述一下涉及的部分內(nèi)容，以后找時(shí)間可以介紹主要技術(shù)。
首先，有必要制作和生成虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容。無(wú)論是游戲、視頻還是行業(yè)應(yīng)用，都需要綜合使用各種軟件工具來(lái)研究、分析、設(shè)計(jì)和開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容。主要包括:建模、地圖、動(dòng)畫制作、開發(fā)引擎導(dǎo)入、音效、圖形界面、燈光、特效、編寫交互代碼、發(fā)布優(yōu)化等流程(全景、視頻制作流程不同)。
一個(gè)典型的VR團(tuán)隊(duì)需要內(nèi)容規(guī)劃師、藝術(shù)、建模工程師、聲音制作人員、動(dòng)畫師、特效制作人員、開發(fā)人員、測(cè)試和其他角色。每個(gè)角色都可以進(jìn)一步細(xì)分。例如，建模工程師也可以細(xì)分為原創(chuàng)繪畫設(shè)計(jì)師、角色設(shè)計(jì)師、場(chǎng)景設(shè)計(jì)師和動(dòng)畫設(shè)計(jì)師UI設(shè)計(jì)師等。
所以VR制作內(nèi)容通常需要一個(gè)團(tuán)隊(duì)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)VR應(yīng)用程序的開發(fā)過(guò)程并不完全一致，下圖舉例：VR簡(jiǎn)短的游戲開發(fā)過(guò)程。
第二，做好VR當(dāng)內(nèi)容在計(jì)算機(jī)或一體機(jī)上運(yùn)行時(shí)，需要將每一幀的圖片傳輸?shù)筋^部顯示設(shè)備進(jìn)行顯示，這就需要顯示技術(shù)。
一般VR為了立體成像，眼鏡將左眼和右眼看到的圖像分開，并在屏幕上連續(xù)交替顯示左眼和右眼的圖像。通過(guò)暫時(shí)保留人眼視覺(jué)的生理特征，可以看到三維3D圖像。具體來(lái)說(shuō)，需要采用分色、分光、分時(shí)、光柵等技術(shù)。，然后使用計(jì)算機(jī)圖形來(lái)處理三維成像圖像的反畸變、合成和位置預(yù)測(cè)，從而產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)感。
為了提高圖片渲染的效率，我們還應(yīng)該引入視點(diǎn)渲染技術(shù)。如果從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器獲取每一幀圖片（對(duì)于頭部顯示設(shè)備，只顯示圖片，而不是計(jì)算渲染），則還需要使用云計(jì)算、邊緣計(jì)算和5G等技術(shù)。
第三，當(dāng)角色移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、抬頭、低頭、蹲下、站起來(lái)等。在虛擬場(chǎng)景中，計(jì)算機(jī)可以根據(jù)新的位置信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地生成新的圖片，因此需要定位跟蹤技術(shù)。
目前有兩種主流方式，一種是Outside-In方法：通過(guò)基站發(fā)射激光定位頭手柄上的傳感器坐標(biāo)位置和方向通過(guò)基站發(fā)射，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算用戶的姿勢(shì)、位置和其他信息，并生成實(shí)時(shí)圖片。
另一種是Inside-Out方法主要基于攝像頭、傳感器(加速計(jì)、陀螺儀等)的設(shè)備數(shù)據(jù)。)，分析用戶的位置和姿勢(shì)信息，綜合運(yùn)行計(jì)算機(jī)視覺(jué)、重力和加速度，生成實(shí)時(shí)圖像(這樣沒(méi)有基站定位)。
此外VR設(shè)備還需要根據(jù)用戶的行動(dòng)指令、圖像反饋或物理反饋進(jìn)行響應(yīng)，這需要識(shí)別技術(shù)。例如，打開門，進(jìn)入一個(gè)新房間，向角色招手和凝視，發(fā)出語(yǔ)音指令，射擊，拉弓和射箭，拾取物品和其他操作需要VR設(shè)備識(shí)別和反饋。
手勢(shì)識(shí)別用手勢(shì)識(shí)別（主要根據(jù)佩戴手套或手柄按鈕進(jìn)行硬件檢測(cè)，以及計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法計(jì)算）、語(yǔ)音識(shí)別、面部識(shí)別（使用面部貼片或視覺(jué)計(jì)算）、眼動(dòng)跟蹤（使用視覺(jué)計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)、眼部肌肉電信號(hào)）、觸覺(jué)和嗅覺(jué)反饋。
VR設(shè)備運(yùn)行中涵蓋的技術(shù)太多了，對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)VR事實(shí)上，對(duì)于應(yīng)用開發(fā)人員來(lái)說(shuō)，這些技術(shù)并沒(méi)有被使用，因?yàn)樵O(shè)備本身已經(jīng)為我們屏蔽了底層的技術(shù)細(xì)節(jié)。
但是了解它的實(shí)現(xiàn)原理對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)合適的產(chǎn)品還是有幫助的。