VR技術(shù)·上
有關(guān)VR的“靈魂拷問”
2014年3月，F(xiàn)acebook率先宣布以20億美金收購Oculus，隨后谷歌對Magic Leap公司投資5.24億元，索尼等巨頭也紛紛加入VR產(chǎn)業(yè)。
2016年開始，國內(nèi)也刮起了“VR風(fēng)”，各類VRXX層出不窮。這股風(fēng)頭持續(xù)至今，“VR元年”還在繼續(xù)。
但，最初的狂熱褪去，冷靜下來理性思考，你真的懂VR嗎？
什么是VR？
（以下內(nèi)容約3.4k字，閱讀時間較長，知識點眾多，
請未成年在家長陪同下觀看，成年人倒杯水坐下慢慢看）
VR定義
VR的全稱為Virtual Reality，中翻譯為“虛擬現(xiàn)實”。1968 年計算機圖形學(xué)之父Ivan Sutherlan 開發(fā)了第一個計算機圖形驅(qū)動的頭盔顯示器HMD及頭部位置跟蹤系統(tǒng)，是VR技術(shù)發(fā)展史上一個重要的里程碑。
圖片來源：m.expoon.com帝國理工學(xué)院教授Jennifer Whyte對于VR的定義是：Application in which we can interact with spatial data in real time.
定義有三個關(guān)鍵詞：
Interact：用戶要能和數(shù)據(jù)以及信息互動Spatial：VR的模型或者信息是3DReal Time：與信息的互動要是即時的
成像原理
VR與傳統(tǒng)屏幕的不同，追根溯源起來我們要先聊一下人眼如何形成“立體感”。立體感的產(chǎn)生原因主要是“雙眼效應(yīng)”。人有兩只眼睛，兩只眼睛的位置不同，一只靠左一只靠右。視網(wǎng)膜收集到不同的景物信息，在大腦中進行疊加，這樣就會產(chǎn)生距離感和立體感。
圖片來源：jx.house.ifeng.com小時候我們玩過的紅綠眼鏡就是營造了左右眼視差來實現(xiàn)的立體感。而立體電影的“兩種”影像是利用兩個角度稍微不同的攝影機所拍攝的，然后再由不同偏振方向的光線呈現(xiàn)在螢?zāi)簧厦妫涮资褂玫牧Ⅲw眼鏡上面是兩塊不同的偏振片，當(dāng)光線通過偏振片(佩戴的立體眼鏡)時，偏振片會濾去偏振方向與偏振片不同的光線，而只保留方向相同的光線，從而使用者的兩眼就分別接受到不同的光線，而產(chǎn)生視覺上的錯覺——立體效果。
圖片來源：sohu.com人根據(jù)光強衰弱（近處物體清晰，遠(yuǎn)處物體模糊）可以一定程度分辨物體遠(yuǎn)近，而且人眼并非平面，因此即使單眼視角是可以分辨立體物體的。
VR分類
廣義上來說，VR有三個維度/層面：
Immersive：即為用戶所有感官都融虛擬世界中，家經(jīng)常說到的Occulus Rift就屬于此類，因為所有感官都被虛擬環(huán)境所包圍；Non-immersive：同第類相反，其并不提供個全面的感官替代，而是讓用戶通過個屏幕之類的媒介與虛擬信息等進互動，如全景看房，全景看車；Augmented：把虛擬信息和現(xiàn)實世界融合要想再復(fù)雜的分類，VR，特別是 Augmented Reality （即AR），當(dāng)然還有更細(xì)的分類：Real Reality (真實現(xiàn)實）→ Augmented Reality (融合現(xiàn)實，投射虛擬物品到現(xiàn)實物品上）→ Mediated Reality （現(xiàn)實物品虛擬化）→ Augmented Virtuality (融合虛擬，從虛擬環(huán)境中嵌現(xiàn)實物體）→ Virtualized Reality （虛擬化現(xiàn)實，將現(xiàn)實物體投射到虛擬環(huán)境中）→ Virtual Reality (虛擬現(xiàn)實，所有現(xiàn)實物體及環(huán)境被虛擬化）。
交互方式
據(jù)資料顯示，目前公認(rèn)的VR交互共涉及八部分技術(shù)：動作捕捉（ Perception Neuron），觸覺反饋（稱其為“VR的心臟”），眼球追蹤（被稱為“VR的心臟”，尚未有完美方案），手勢跟蹤（NimbleVR），方向追蹤，語音交互，傳感器（如萬向跑步機），一個真實場地（虛擬現(xiàn)實主題公園The Void）。
圖片來源：item.btime.com應(yīng)用
以上所述并不足以支撐“VR是一種剛需”，畢竟很多功能并非VR獨有。但不是剛需就不代表其為一種偽需求。VR系統(tǒng)已經(jīng)在某些方面顯露出革命性的曙光：
成本低。例如應(yīng)用在員的訓(xùn)練中，特別是考驗在緊急情況下的處理方案，相比于真正發(fā)生災(zāi)難性后果，預(yù)演的效果不言而喻；對問題的發(fā)現(xiàn)能提前，如處理工業(yè)建筑設(shè)計上的不足和與客戶期望的偏差。運VR能很直觀的讓客戶體驗到未來成型項目，提早解決將來由于理念不同帶來的問題；全感官的體驗，目前其主要體現(xiàn)在娛樂業(yè)，但對于建筑行業(yè)以及教育業(yè)也很重要。
圖片來源：yiweifen.com福布斯技術(shù)委員會的14名成員曾經(jīng)于2018年預(yù)測了虛擬現(xiàn)實（VR）和人工智能（AI）技術(shù)改變世界的14大應(yīng)用方式。這些預(yù)測涵蓋了諸多領(lǐng)域，從醫(yī)療保健、建筑、教育、工作方式到日常生活。包括產(chǎn)生首席AI官的職位，將VR和AI技術(shù)的結(jié)合從而為學(xué)習(xí)者提供身臨其境的個性化學(xué)習(xí)并徹底改變現(xiàn)有教育的方式等。
虛擬現(xiàn)實VR是一場交互方式的新革命，人們正在實現(xiàn)由界面到空間的交互方式變遷。未來多通道的交互將是VR時代的主流交互形態(tài)。
什么參數(shù)影響VR設(shè)備的效果？
現(xiàn)在人們想要體驗VR設(shè)備帶來的沉浸式體驗，最方便最直接的就是選購一臺VR頭戴設(shè)備，用于觀看視頻或者暢玩游戲。目前市面上的VR頭戴設(shè)備經(jīng)過了數(shù)次迭代跟技術(shù)更新，已經(jīng)出現(xiàn)了8K分辨率的高清畫質(zhì)，總體來說它們具有以下特點：便攜、技術(shù)前景樂觀、十分多的第三方配件。但也有一些不足：畫質(zhì)音質(zhì)不足、佩戴尚不舒適、國內(nèi)使用復(fù)雜 、平臺游戲少、用戶群體有待開發(fā)、VR頭顯總體價格居高不下等。
圖片來源：ifanr.com第一次接觸的消費者在選購時也會遇到一些迷惑：VR設(shè)備怎么選擇，那些參數(shù)和專業(yè)名詞都代表什么？除了錢，還有什么在阻礙我們體驗完整的VR？
VR最重要的體驗來自眼睛，其次是其他身體感受。
眼睛感官是最重要的，包括以下：
1.平滑細(xì)膩的影像，主要受清晰度和幀數(shù)影響；
2.可視角度。可視角度決定沉浸感。人眼的視野可以達到220度，如果視野受限，我們就感覺類似隔著門縫看世界。
身體感受主要是互動性，追蹤精度以及舒適度。
根據(jù)重要性的排序，有高級玩家給出這樣的排序：清晰度 > 幀數(shù) > FOV可視角度 > 追蹤精度 > 舒適度。
圖片來源：pushthink.com清晰度
影響清晰度的因素首先是VR設(shè)備的分辨率，其次是鏡片的質(zhì)量。大多數(shù)設(shè)備為了降低成本縮小體積，都選用了菲涅爾濾鏡對圖像進行放大，而不是采用昂貴的透鏡陣列方式。所以在分辨率相同的情況下，誰擁有更好的鏡片,誰的清晰度就最好。而 Valve Index的雙晶體鏡片設(shè)計種優(yōu)化后的雙菲涅爾透鏡設(shè)計,從而能實現(xiàn)更好更有效的分辨率。
圖片來源：chtf.com
幀數(shù)
幀數(shù)主要取決于屏幕刷新率，但實際效果不僅受此限制。
據(jù)官方宣稱Index有120Hz刷新率，小派5K+也達到了同樣的參數(shù)。但要說的是，不同游戲?qū)Σ煌O(shè)備有著不一樣的優(yōu)化效果，所以顯示屏幕的設(shè)計刷新率并不一定就是眼鏡能看到的幀數(shù)，實際效果還是要看處理畫面的能力是否拖了后腿。當(dāng)然游戲的更新也會使得畫面幀數(shù)有浮動。
圖片來源：tuxi.com.cnFOV可視角度
FOV的重要性就像顯示器的比例。如果讓大家回到早期的4:3顯示屏去玩游戲，可能大家都會搖頭。目前的顯示器標(biāo)配16:9，而且21:9的帶魚屏也在逐步流行，同時還在擴大，這樣做的目的就是讓顯示視野更貼近人類的視野。所以FOV自然是越大越好。比如小派5K+號稱可以達到170度的可視角度，真正貼近了人類視野，遠(yuǎn)大于Vive Pro跟Rift S等設(shè)備。那么同時，更大的Fov也有其缺點，比如邊緣分辨率會差，邊緣會有一些圖像撕裂，同時圖像會有輕微的魚眼效應(yīng)。
追蹤精度
基站類追蹤（Outside-in），主要通過環(huán)境內(nèi)放置2個或多個信標(biāo)，向頭盔發(fā)送信號，通過算法確定位置。因此信號的頻率決定了定位精度。現(xiàn)在業(yè)內(nèi)認(rèn)為由內(nèi)向外（Inside-out）的定位是未來的趨勢。由內(nèi)向外的方式不需要定位基站（燈塔），所以對追蹤精度不高的用戶可以考慮，如不玩《Beat Saber》的手速跟不上的朋友。
以O(shè)culus公司的Quest一體機為例，它使用Oculus insight追蹤系統(tǒng)，不需要定位器與基站，所有東西可以放在一個小盒子里拎走。而且Quest十分方便，戴上即玩，結(jié)束即摘，不需連接電腦。當(dāng)然他也不是完美的：幀率不高，可視角度不夠大，畫質(zhì)甚至比不過一臺高分辨率的手機。雖然三千多的售價仍然令學(xué)生等普通消費者略顯尷尬，但是它還算是為“VR下鄉(xiāng)”邁出了一步。
圖片來源：taobao.com當(dāng)然，現(xiàn)有的設(shè)備都不可能提供電影級別的VR體驗，且價格偏貴，可體驗內(nèi)容不多。是趁機入手做名時代弄潮兒，還是謹(jǐn)慎觀望看旁人試水？這就要拍拍自己的心和錢包來決定了。
另外，本文最后鏈接附送了一份自制VR紙盒的圖紙（pdf版），心（pin）靈（qiong）手（ru）巧（wo）的朋友可以嘗試。（提取碼：ynr0 ）
（以上為配套使用說明）什么內(nèi)容為VR體驗賦能？
圖片來源：bilibili.comb站名為“老師好我叫何同學(xué)”的up主，曾因?qū)?G應(yīng)用做出“有天我們回望此刻，會發(fā)現(xiàn)速度是5G最無聊的應(yīng)用”的預(yù)測而大火。如今VR的情況與此有點異曲同工之妙：技術(shù)依然在前進，但一系列感官并不夠真實的VR看房、VR看車，以及飽受吐槽的VR博物館等內(nèi)容讓我等普通看客有點兒失望。
圖片來源：kaoyanaili.tuxi.com綠洲團隊自研的VR游戲“綠洲VR”于12月12日全球首發(fā)登錄Steam,其上線版本同時支持PC和VR雙平臺,這款內(nèi)測期間被玩家評為“最值得期待的國產(chǎn)VR游戲”，正式上線后采取下載免費的策略。
圖片來源：baidu.com與之前爆紅網(wǎng)絡(luò)的“教老外說中文”的VRchat相比，“綠洲VR”是提供完全沉浸式社交體驗，包括全身追蹤、社交、創(chuàng)造等。
它是否能成為下一個“新晉網(wǎng)紅”也許還需要經(jīng)歷時間的推敲，但描述這款游戲，或許會讓你對VR體驗有全新的期待。
圖片來源：cloud.tencent.com全身追蹤，顧名思義，就是從嘴唇、面部表情、眼球到四肢手指的全方位追蹤，在虛擬世界里完全還原你的所作所為；社交是讓你在三維虛擬世界里認(rèn)識新的朋友，并且在虛擬世界里唱歌跳舞、玩狼人殺桌游、殺僵尸打怪升級；創(chuàng)造是賦予用戶在虛擬世界里“定義”的權(quán)力，讓你可以“定義”自己的形象、創(chuàng)造自己喜歡的世界、和朋友一起玩耍的小星球等。
網(wǎng)友“青山風(fēng)OK”表示，體驗過《綠洲》后，“除了VRC，類似的東西還有RecRoom，Sansar，國內(nèi)的除了綠洲，更早的有個叫VRlife的，其實都各有特色。但相比于RecRoom和Sansar兩個國外作品，國內(nèi)的VRlife和綠洲真的就顯得稚嫩很多。”
不過親民的是，雖然是VR游戲， 但它也可以用鍵鼠操作，這就降低了用戶的門檻。同時也有玩家戲稱“0元買游戲，3000元買設(shè)備”。
游戲還可以通過SDK上傳自己喜歡的人物模型,相信這可以讓很多宅男在虛擬世界中實現(xiàn)自己夢想。官方也透露在不久的更新版本中將增加世界編輯器,玩家可以自由創(chuàng)造心中的那個“綠洲”。
圖片來源：ifeng.com