虚拟现实

来自集智百科 - 伊辛模型
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虚拟现实技术(英文名称:Virtual Reality,缩写为VR),是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体,其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展,各行各业对VR技术的需求日益旺盛。VR技术也取得了巨大进步,并逐步成为一个新的科学技术领域。

分类

广义的虚拟现实指的是对听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉的模拟,以模拟虚拟世界的真实感。

听觉

听觉的虚拟现实就是立体声耳机,是最成熟的虚拟技术。一般来说不属于虚拟现实技术。

视觉

视觉虚拟现实技术,也就是通常说的虚拟现实技术,经历了几个发展阶段。

手机盒子

其典型产品是2014年的Google Cardboard,只需要任何一个智能手机,配合这个廉价的设备就能实现虚拟现实功能。 不过其缺陷也很明显,显示效果极差,且不能实现手柄功能。

头显

其典型产品是2015年的HTC Vive,包含一个头显、2个手柄、2个定位器。 VR头显不具有计算功能,仅负责显示,需要连接到一台电脑上。 定位器可以通过激光和光敏传感器来确定运动物体的位置。 VR头显的显示效果好,可以实现双手6自由度的定位,但占地面积大,不方便携带。

360跑步机

这是一种比较冷门的VR产品,在实现头显的功能的同时可以模拟自由的行走。缺点是太笨重,以及价格昂贵。 目前最新的产品是Omni One。

一体机

VR一体机包含计算、定位和显示的功能,因此不再需要连接电脑。 目前最新的产品是Oculus Quest 2和Pico Neo 2,均为六自由度双手柄一体机。 一体机的便携性较好,缺点是计算力较差。

眼镜

典型产品是Huawei VR Glass,重量极轻,和普通眼镜差不多。 配合华为手机使用,手机同时充当计算、手柄和供电功能。 眼镜在各种设备中最轻便,但显示效果较差。

触觉

触觉VR目前还没有消费者产品,但在实验室中已经有较好的实现效果。在近几年可能会有面向消费者的产品出现。

味觉、嗅觉

味觉和嗅觉VR还处在实验阶段。

原理

显示原理

在引擎中放置2个摄像机分别捕捉左眼和右眼看到的图像,之后通过透镜将其显示到较远的焦平面上,并让左右眼分别看到不同的图像。

定位原理

主要包括激光定位、电磁定位和计算机视觉定位。可以用来定位头显和手柄。

应用

主要分为游戏类应用、观影类应用、教育类应用等。

游戏类

Beat Saber和Half Life: Alyx是比较优秀的VR游戏。

观影类

任何视频网站、视频文件都可以在VR中访问,此时相当于一个任意大的2D屏幕。另外3D电影、全景视频也可以获得更好的体验。

教育类

使用VR进行行业教育(如培训消防员等)已经取得了一些实际应用。