



虚拟现实的发展主要是从硬件、软件、内容三个方面展开的。其中,硬件的发展是非常重要的一个环节,虚拟现实技术的实质是构建一种人为的、能与之进行自由交互的虚拟环境。在这个环境中,人可以实时地探索或移动其中的对象。所以,体验者通过人机接口与计算机在虚拟环境中进行交互,从而获得与真实世界相同或相似的感知。
虚拟现实井喷式发展以来,VR内容承载硬件品类繁多且不断迭代,性能不断完善。当前的头戴式VR内容显示设备产品众多、名称混乱,眼镜与头盔混称。其实VR眼镜就是VR头盔,其统一、科学的名称应是头戴式显示器,简称“头显”。
VR头显利用头戴式显示设备将人对外界的视觉、听觉封闭,引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像,人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。
VR头显可分为三类:手机盒子头显、外接式头显、一体式头显。
手机盒子头显(如图2-1)主要是由镜片、头带、塑料机身和前置板组成。当使用手机盒子头显查看内容时,需要一部手机配合使用。将手机中的VR内容点击播放后,放置在手机盒子头显内进行观看。手机盒子头显作为初代VR内容承载工具,现已被市场淘汰。
图2-1 手机盒子头显
外接式头显(俗称PC VR,如图2-2、2-3),用户体验最好,具备独立屏幕,一般要配备较高性能的台式电脑主机、定位器和手柄,可用于高交互性、高流畅度的VR游戏体验,产品结构复杂,技术含量较高,并且受数据线的束缚,使用者无法自由活动,且对空间的要求较高。
图2-2 外接式头显设备
图2-3 外接式头显使用示例
一体式头显(如图2-4)无须借助电脑主机和任何输入输出设备就可以在虚拟世界里感受3D立体感带来的视觉冲击。但受限于处理器性能,流畅度和体验远没有PC VR好,对VR游戏的交互性支持一般,常用于VR观影。由于成本较低、便携、没有数据线的束缚,一体式头显在个人及家庭市场中较受欢迎。
图2-4 一体式头显
图2-5 3D眼镜
用户通过佩戴3D眼镜(如图2-5),双目能够分别看到左右图像,从而产生立体视觉。
3D眼镜具有和智能手机一样的功能,可以通过声音控制拍照、视频通话和辨明方向,还可以上网冲浪、处理文字信息和电子邮件等。
以计算机图形学为基础,把高分辨率的立体投影显示技术、多通道视景同步技术、三维计算机图形技术、音响技术、传感器技术等完美地融合在一起,从而产生一个被三维立体投影画面包围的供多人使用的完全沉浸式的虚拟环境,呈现出无缝、逼真的画面。体验者钻进一个由三面硬质背景投影墙所组成的像洞穴一样的虚拟演示环境中,可以在由投影墙包围的系统中近距离地接触虚拟三维物体,或是随意漫游,感受真实的虚拟环境。如图2-6。
图2-6 LED折屏显示