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机械百科

VR眼镜

时间:2017-01-07 20:59:06   作者:未知   来源:网络文摘   阅读:116   评论:0
    即VR头显,虚拟现实头戴式显示设备。由于早期没有头显这个概念,所以根据外观产生了VR眼镜、VR眼罩、VR头盔等不专业叫法。VR头显是利用头戴式显示设备将人的对外界的视觉、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。

相关概念

    AR(AugmentedReality)即增强现实,也被称为混合现实。它通过电脑技术,将虚拟的信息应用到真实世界,真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。
    VR(Virtual Reality)即虚拟现实,简称VR,其具体内涵是综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备,在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。
    1992年美国国家科学基金资助的交互式系统项目工作组的报告中对VR提出了较系统的论述,并确定和建议了未来虚拟现实环境领域的研究方向。可以认为,虚拟现实技术综合了计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种科学技术,它在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境,能使用户具有身临其境的沉浸感,具有与环境完善的交互作用能力,并有助于启发构思。所以说,沉浸-交互-构想是VR环境系统的三个基本特性。虚拟技术的核心是建模与仿真。

简介

    虚拟现实头戴显示器设备,简称VR头显VR眼镜,是利用仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术集合的产品,是借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。VR头显VR眼镜是一个跨时代的产品。不仅让每一个爱好者带着惊奇和欣喜去体验,更因为对它诞生与前景的未知而深深着迷。

VR眼镜的使用

    市面上较多较便宜的VR眼镜是需要借助手机的,将4.7-5.7寸的手机放入VR眼镜中,在手机中下载相应的APP(根据不同的品牌有其自主的手机软件)便可进行使用。由于手机被置入眼镜中使用者将无法操作手机所以必须配备一个蓝牙手柄进行操作。市面上还有较贵的VR一体机使用较为方便。但大都仍处于开发者版本,并不够成熟。

VR眼镜的原理简介

    VR眼镜的原理和我们的眼睛类似,两个透镜相当于眼睛,但远没有人眼“智能”。再加上VR眼镜一般都是将内容分屏,切成两半,通过镜片实现叠加成像。这时往往会导致人眼瞳孔中心、透镜中心、屏幕(分屏后)中心不在一条直线上,使得视觉效果很差,出现不清晰、变形等一大堆问题。
    而理想的状态是,人眼瞳孔中心、透镜中心、屏幕(分屏后)中心应该在一条直线上(如下图),这时就需要通过调节透镜的“瞳距”使之与人眼瞳距重合,然后使用软件调节画面中心,保证3点一线,从而获得最佳的视觉效果。国内的设备有的是通过物理调节,有的是通过软件调节,比如暴风魔镜,其瞳距需要通过上方的旋钮来调节,SVR Glass则需要软件来调节瞳距。

原理详述

交错显示

    交错显示模式的工作原理是将一个画面分为二个图场,即单数描线所构成的单数扫描线图场或单图场与偶数描线所构成的偶数扫描线图场或偶图场。在使用交错显示 模式做立体显像时,我们便可以将左眼图像与右眼图像分置于单图场和偶图场(或相反顺序)中,我们称此为立体交错格式。如果使用快门立体眼镜与交错模式搭 配,则只需将图场垂直同步讯号当作快门切换同步讯号即可,即显示单图场(即左眼画面)时,立体眼镜会遮住使用者之一眼,而当换显示偶图场时,则切换遮住另 一支眼睛,如此周而复始,便可达到立体显像的目的。

画面交换

    它的工作原理是将左右眼图像交互显示在屏幕上的方式,使用立体眼镜与这类立体显示模式搭配,只需要将垂直同步讯号作为快门切换同步讯号即可达成立体显像的目的。而使用其它立体显像设备则将左右眼图像(以垂直同步讯号分隔的画面)分送至左右眼显示设备上即可。

视差融合

    3人之所以能够看到立体的景物,是因为双眼可以各自独立看东西,左右两眼有间距,造成两眼的视角有些细微的差别,而这样的差别会让两眼个别看到的景物有一点点的位移。而左眼与右眼图像的差异称为视差,人类的大脑很巧妙地将两眼的图像融合,产生出有空间感的立体视觉效果在大脑中。
    由于计算机屏幕只有一个,而人却有两个眼睛,又必须要让左、右眼所看的图像各自独立分开,才能有立体视觉。这时,就可以通过3D立体眼镜,让这个视差持 续在屏幕上表现出来。通过控制IC送出立体讯号(左眼->右眼->左眼->右眼->依序连续互相交替重复)到屏幕,并同时送出同 步讯号到3D立体眼镜,使其同步切换左、右眼图像,换句话说,左眼看到左眼该看到的景像,右眼看到右眼该看到的景像。3D立体眼镜是一个穿透液晶镜片,通 过电路对液晶眼镜开、关的控制,开可以控制眼镜镜片全黑,以便遮住一眼图像;关可以控制眼镜镜片为透明的,以便另一眼看到另一眼该看到的图像。3D立体眼 镜就可以模仿真实的状况,使左、右眼画面连续互相交替显示在屏幕上,并同步配合3D立体眼镜,加上人眼视觉暂留的生理特性,就可以看到真正的立体3D图像。

分类

    一般来说,VR头显设备可分为三类:外接式头显设备、一体式头显设备、移动端头显设备。
VR眼镜
    外接式头显设备,用户体验较好,具备独立屏幕,产品结构复杂,技术含量较高,不过受着数据线的束缚,自己无法自由活动,如HTC vive[4]  、Oculus Rift。
    一体式头显设备,产品偏少,也叫VR一体机,无需借助任何输入输出设备就可以在虚拟的世界里尽情感受3D立体感带来的视觉冲击。
    移动端头显设备,结构简单、价格低廉,只要放入手机即可观看,使用方便,如空之翼VR眼镜。
VR头显设备
VR头显设备

虚拟现实应用市场

    提供海量的VR视频、炫酷的VR游戏、震撼的全景视频,让用户体验真实的虚拟世界。
    2016年被誉为是V R行业真正的元年,环境、产业链初具雏形。当前人们对内容的需求持续增加,从平面、音频到视频,下一个突破口就是VR,作为全景内容可以将内容提升一个level。而且V R将跨领域协同,促进其他产业的发展,诸如:游戏、社交、教育等诸多行业产生质的变革。当前VR已经在一些军事训练中应用,未来将重新定义游戏、旅游与社交。

游戏

    游戏,是人们认为 VR最容易触及的一个行业,也最有“钱途”。无论是角色扮演、竞速赛车或者动作类游戏,都是大众最期待的VR开发领域。在模拟驾驶方面,VR有很大的应用空间。VR可以提供几乎与真实环境一致的体验,且所需设备并不复杂。

电影/演唱会

    这是已经实现的场景。人们戴上头盔眼镜,在家里就能体验到IMAX级的电影效果,可看到的电影与演唱会数量正在光速增加。另外,一些公司已经开始拍摄VR电影,这种电影的沉浸感更加强烈。

社交

    暴风魔镜开发的《极乐王国》是全球首个VR社交游戏平台,将VR独有的无比真实的沉浸式体验和社交完美结合,打造一个虚拟现实的游戏世界。在《极乐王国》中,玩家可以体验到堪比现实的VR社交、美丽性感的女仆养成、大型VR网游“躲猫猫CS”、精品单机VR射击游戏“生化危机”,是一个集社交、游戏、娱乐、购物等在内的VR虚拟社交世界。

体育比赛

    2015年10月底举行的美国NBA新赛季揭幕战,成了世界上第一场使用VR技术转播的NBA比赛。球迷们在家里戴上VR眼镜后,好似“掉”进NBA比赛第一排。国内也有体育赛事用V R 技术转播。2015年11月6日,CKF(Chinese KongFu)国际战队三番赛首站在西安搏击运动中心开战。值得关注的是,此次比赛与暴风魔镜合作,以360°全景呈现的方式进行全程录播,比赛后全场比赛视频放在网上,暴风魔镜用户可以近距离欣赏这些“拳拳到肉”的精彩赛事。

新闻报道

    美国时间2015年10月13日晚,民主党5名总统参选人进行了首次电视辩论,引人关注的是,此次总统大选电视辩论首次采用了VR直播的方式。CNN对此次VR新闻直播这样宣传:“每一个观众都有座位,并可以新的视角观看总统竞选。”
    上百年以来,新闻报道的模式就是文字、照片、声音、现场视频,VR的出现颠覆了教科书。美国广播公司(ABC)日前推出一种虚拟现实新闻报道,通过VR技术可以让读者身处新闻现场并自由移动。首个VR新闻报道在叙利亚首都大马士革进行,ABC的新闻用户得到了“亲临叙利亚战区”才能获得的浸入式体验。

电商

    在网上购物时,如果在下单前能穿上身,或许能够省掉不少的运费。VR眼镜能够解决这个难题。戴上眼镜后,买家可以在海量的衣服中搜寻合身的衣服,一件件在身上试穿。

教育

    VR与教育的结合,绝对可以颠覆以往的教学模式,将老师针对全班同学的无差别教学,颠覆为真正的个性化因材施教,每一位学生都可以在虚拟环境中,听老师为自己讲课,还能与老师对话。

医学

    借助VR,人们可以建立虚拟的人体模型,借助于跟踪球、HMD、感觉手套,学习了解人体内部各器官结构,对虚拟的人体模型进行手术等,观测手术后的效果,还可以利用VR技术训练新医生。

房地产

    样板间与实体房总是有许多差距。如果用上VR眼镜,人们可以在“楼上的房间”内细细踱步,体验每一处细节,甚至可以从窗户向外瞅瞅小区绿化与楼间距。人们甚至可以看看天花板与墙体的厚度,用VR进行房间预装修。

城市规划

    VR技术不仅能十分直观地表现虚拟城市环境,而且能很好地模拟各种天气情况下的城市,让人们一目了然地了解排水系统、供电系统、道路交通、沟渠湖泊等,能模拟飓风、火灾、水灾、地震等自然灾害的突发情况,对城市规划有举足轻重的作用。

旅游

    自从虚拟现实可展示360度全景视频以来,它就开始被用于旅游行业。虚拟现实可被用于演示数以千计的纪念碑、博物馆以及热门旅游景点等。

重现犯罪现场

    虚拟现实可以将你融入不同的地点和时间中。对于重现犯罪现场来说,这堪称完美方式,因为它可以帮助找到和分析最初被忽略的东西。警方可使用先进相机拍摄现场照片,并制作成360度全景视频,随后一系列事件将被再现。调查人员只需戴上简单的虚拟现实眼镜,就可以环顾四周以便发现更多线索。当犯罪现场处于繁忙街区等无法保持完整的地方时,这种技术更加重要。

军事训练

    虚拟现实可称为现实世界训练的有效补充,士兵们可身处安全环境中,但却可模拟各种可能的战场形势和敌人。在飞行模拟和战场模拟中,虚拟现实技术已被应用其中。更为先进的移动虚拟现实平台可让士兵置身于移动平台上,以便于更好地模拟真实场景.

标签:VR眼镜 

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