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VR(虚拟现实)是什么?

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
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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。

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2、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”。

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3、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。

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Part2: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?

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VR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。

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AR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。

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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。

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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:

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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。

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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?

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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。

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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。

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