虚拟现实究竟如何工作?
虚拟现实(VR)无疑是时下流行的高科技技术,包括谷歌、HTC、Facebook、索尼等公司均投入大量技术力和资金来构建平台、硬件设备,旨在带给用户们全新的计算机体验。不过,一些朋友可能还是对虚拟现实一知半解,今天我们就来详解一下它是如何工作的。
虚拟现实的定义
显然,时下流行的Pokemo Go不是虚拟现实游戏,而是基于增强现实技术。那么,虚拟现实和增强现实的区别是什么呢?其实非常容易理解:虚拟现实是构建一个完全非现实的环境,所以其头戴设备是完全封闭的,你无法看到现实环境;增强现实则不同,是基于当前环境的叠加图像,所以设备多以智能眼镜、手机为主。
另外,虚拟现实不仅仅是构建视觉环境,通常还包括听觉、触觉等等,以此来营造完全虚拟、但令人感觉很真实的环境。下面,就来看看它的各个组成部分。
视觉:眼见为实
要想营造虚拟环境,首先自然要从最直观的视觉上下功夫。目前主流的桌面级头戴Oculus Rift、HTC Vive和索尼PS VR的构造都很相似,就是上图中这种略显怪异的头戴式设备。它们完全封闭,漏光的产品无疑是不合格的;内部则集成透镜、两块高分辨率、高刷新率OLED屏幕,来模拟人眼视觉效果。需要指出的是,虚拟现实画面的刷新率至少为60Hz,否则会容易出现眩晕情况。另外,视野率、延迟等因素也对虚拟现实图像的效果有所影响。
至于移动VR设备,通常是采用手机作为主机,手机屏幕则承担显示屏的作用,软件会将屏幕一分为二显示相同内容,这意味着手机屏幕分辨率越高、显示效果越好。
运动追踪技术:游戏体验的关键
桌面级虚拟现实系统都拥有比较复杂的追踪系统,主要体现在头部追踪、手柄动作追踪以及空间追踪。相对来说,HTC Vive在这方面最为领先,其头戴上不满了激光传感器,能够与手柄、房间传感器形成互动,这也是为什么其游戏多以空间感十足的内容为主。而Oculus Rift和索尼PS VR则主要以坐立式的体验为主,系统可以实现头部、手柄追踪,但全身自由运动的体验较少。
至于移动VR平台,则以手机自身的加速度计、陀螺仪和磁强计来实现头部追踪,不过诸如谷歌Daydream则希望通过手柄式的控制器,来实现与环境的互动。另外,一些周边厂商还在探索跑步机等不同形式的控制器,旨在让用户全身投入到虚拟现实环境中。
声音的力量
音效往往是目前虚拟现实系统忽略的一个因素,但其实也非常重要。目前,包括虚幻引擎、杜比音效等,均在构建适合虚拟现实系统的音效技术,可通过普通立体声耳机或是扬声器,来实现更具方位感的声音效果,对于增强沉浸感是有所帮助的。
虚拟现实的设备门槛
虚拟现实头戴本身不具有处理能力,所以需要外置主机。主机类型目前包括PC、PS4游戏机及智能手机。PC方面,至少需要英特尔酷睿i7处理器、NVIDIA GTX 970/AMD Radeon R9 290显卡,但这仅仅是非常入门的级别,可能无法运行一些大型3D游戏或软件,帧速率也会很低,造成眩晕、卡顿的状况。
至于移动VR,三星目前的Gear VR支持S7/S6、Note 5系列旗舰手机,谷歌纸板眼镜虽然兼容性广泛,但体验一般;而最新的Daydream尚未公布硬件标准,但根据Android的硬件发展来看,至少需要2K屏幕、高通骁龙820级别的处理器。
小结
虚拟现实无疑是近年来计算机、数字娱乐领域的一大突破技术,它能够让我们摆脱2D显示器和屏幕,全身心地投入到虚拟的游戏、影像世界中。但显然,这项技术还在发展中,平台较为分散、体验方面也不够完美,大家不妨稍作了解并观望,等待时机成熟时再购买相关设备。