花火科技 HUAHUO TECH??

2022年卡塔爾世界杯，VR讓許多人遠在千里之外也仿佛置身現(xiàn)場，真切感受到足球在身旁飛馳。當我們再次提及虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality，縮寫為VR)，它已不是新鮮的科技概念，VR已經(jīng)走出谷底經(jīng)歷復(fù)蘇，并開始朝向新的發(fā)展。

VR的歷史

1938s

立體視覺

1838年，英國物理學家查爾斯·惠斯通向世界介紹了立體視覺的概念，從此人類對在一個相對平面上看到立體的畫面這件事，產(chǎn)生了興趣。

1939s

3D初體驗

1939年VR的領(lǐng)軍人物，“Sawyer’s”的“View-Master”登場了，這個設(shè)備通過轉(zhuǎn)盤上7對微型彩色膠片，一個卷軸上最多可以觀看7張圖像，通過卷動圖片帶給孩子們3D體驗。

1956s

第一臺虛擬現(xiàn)實設(shè)備

1956年，莫頓·海利格創(chuàng)造了第一臺沉浸式虛擬現(xiàn)實設(shè)備Sensorama。它結(jié)合了3D屏幕、立體聲揚聲器、氣味、座椅下的振動以及風等效果讓用戶可以體驗所有感官，被譽為VR的原型機。但是用戶需要坐在椅子上將頭探進設(shè)備內(nèi)部，才能體驗到沉浸感。

1960s

第一款頭戴式顯示器

1960 年，Morton Heilig 又推出了“Telesphere Mask” ，也被稱為第一款頭戴式顯示器或HDM，Morton Heiling 將它定義為“個人用途的可伸縮電視設(shè)備”。

1961s

第一款運動跟蹤技術(shù)頭顯

1961年，兩位Philco Corporation工程師James Bryan和Charles Comeau開發(fā)了Headsight。這是第一款具有運動跟蹤技術(shù)的HDM。它是一種軍事工具，Headsight的磁跟蹤系統(tǒng)確定了佩戴者的頭部方向，頭部動作移動遠程攝像機，這樣士兵可用于從遠處觀察潛在的危險情況。

1965s

3D立體頭部顯示器

1965年，被稱為“計算機圖形學之父”的伊凡·薩瑟蘭（Ivan Sutherland），他發(fā)明了“ The Ultimate Display”的HMD項目。它通過將HMD連接到計算機程序的立體顯示器來實現(xiàn)3D效果，3D線框形式的虛擬形狀隨著佩戴者頭部的移動而改變了視角。

1990s

第一波浪潮

直到20世紀90年代，隨著科技進步，VR產(chǎn)品終于成為了焦點，迎來發(fā)展一波浪潮。各大游戲公司推出了VR產(chǎn)品，其外形和性能已經(jīng)和目前市場上的非常相似，但當時的動作姿態(tài)技術(shù)檢測不成熟、刷新率低、分辨率低等問題，導(dǎo)致這批產(chǎn)品很難帶給用戶良好的體驗。

2013s

第二波浪潮

2013年，美國Oculus Rift開發(fā)者版本問世，此款VR設(shè)備技術(shù)已經(jīng)有重大變革，它具有更好的人體工程學和構(gòu)造，并配備了頭部位置跟蹤功能。

2016s

VR元年

2016年被稱為是消費級VR眼鏡元年，許多廠家發(fā)布了自己的VR產(chǎn)品，主要為手機VR盒子、PC VR、VR一體機。此后，不斷有企業(yè)涌入虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域，VR進入到了百家爭鳴的時代，VR眼鏡應(yīng)用領(lǐng)域逐漸拓寬至健身、游戲、視頻、社交等眾多領(lǐng)域。

VR的解構(gòu)

構(gòu)成

完整的VR系統(tǒng)可以分為四部分：頭戴式顯示設(shè)備、主機系統(tǒng)、追蹤系統(tǒng)、控制器。

頭戴式顯示設(shè)備（HMD）：虛擬現(xiàn)實眼鏡是一種硬件設(shè)備，放在用戶眼前觀看VR效果。HMD硬件由顯示屏、處理器、傳感器、攝像機、無線、存儲、電池、鏡片組成。

主機系統(tǒng)：主機系統(tǒng)是指為HMD提供各種功能保證的設(shè)備，比如智能手機、PC等。主機系統(tǒng)決定了HMD設(shè)備的智能化和自動化程度。

追蹤系統(tǒng)：追蹤系統(tǒng)一般作為HMD的外設(shè)，當然也可以被整合到設(shè)備中去。一般包括內(nèi)置傳感器、陀螺儀和磁力計。追蹤系統(tǒng)是通過捕捉用戶運動來創(chuàng)造一種沉浸式反饋體驗。

控制器：一般作為手持設(shè)備出現(xiàn)，通過它可以讓用戶追蹤自己的動作和手勢。

特點

沉浸感、交互性和構(gòu)想性是虛擬現(xiàn)實的三個基本特征：

沉浸性（immersion）——沉浸感讓內(nèi)容“活”起來

交互性 （interaction）——交互感讓用戶溝通更有效

構(gòu)想性（imagination）——構(gòu)想性讓想象更廣闊

沉浸感原理

VR設(shè)計左右兩側(cè)顯示器，基于左右眼視差原理產(chǎn)生3D畫面效果，又利用光學鏡片凸透鏡將顯示圖像放大，極大的增強了體驗的臨場感。同時，姿態(tài)檢測系統(tǒng)會將頭部的姿態(tài)傳給電腦，電腦會根據(jù)頭部的姿態(tài)調(diào)整觀看視場角（FOV），從而使人仿佛在現(xiàn)實中觀看一樣，這種體驗則為沉浸式體驗。

VR的應(yīng)用

戴上VR眼鏡，盡享360度環(huán)幕電影；進入VR展館，沉浸式漫游古老建筑...... 從工業(yè)生產(chǎn)、文化旅游到教育科普、演藝娛樂，如今的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)，正在接入千家萬戶。?

規(guī)劃設(shè)計

規(guī)劃設(shè)計領(lǐng)域，VR技術(shù)目前多用于城市規(guī)劃設(shè)計、設(shè)施部署、設(shè)備演示等方面，可視化、成本低、周期短等優(yōu)點使其在業(yè)界應(yīng)用日趨興盛。

體育行業(yè)

體育領(lǐng)域，可以利用VR影像模擬技術(shù)幫助運動員在仿真環(huán)境下訓(xùn)練，使運動員在訓(xùn)練中感受真實比賽的情境，對運動員的心理素質(zhì)鍛煉起到重要的推動作用。

軍事行業(yè)

軍事領(lǐng)域 ，VR技術(shù)對軍事人員在戰(zhàn)略性規(guī)劃、模擬作戰(zhàn)等方面的培訓(xùn)有重要應(yīng)用。VR技術(shù)尤為適用于進行指揮決策模擬、智能分析模擬及戰(zhàn)場環(huán)境模擬，此外還適用于培訓(xùn)武器裝備操作人員。

醫(yī)療行業(yè)

醫(yī)學領(lǐng)域，VR技術(shù)的運用能夠有效地彌補實驗教學資源的不足、模擬真實場景、突破時間空間限制。VR技術(shù)在治療恐高患者、狹小空間自閉癥患者等病癥的沉浸式療法，已獲得相關(guān)機構(gòu)的認定。

科普教育

科普教育領(lǐng)域，尤其是在科博館場景中，通過技術(shù)模擬展示古遺址漫游、文物出土、自然環(huán)境、科學現(xiàn)象等，讓學生置身其中探索式學習，產(chǎn)生情感共鳴，激發(fā)創(chuàng)新思維，有效促進知識文化的傳播。

商業(yè)地產(chǎn)

VR技術(shù)在地產(chǎn)展示銷售方面具有廣泛應(yīng)用。開發(fā)商利用VR技術(shù)，在地產(chǎn)漫游中進行廣告信息的植入，客戶身臨其境體驗全景房源，從而促進雙方達成交易。

娛樂傳媒

VR技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)向娛樂傳媒行業(yè)，不論是3D電影、全景新聞等都具有極為廣闊的發(fā)展空間。例如：VR全景新聞，可以讓受眾自由選擇觀看的視角和內(nèi)容，使沉浸式信息的獲取和消費成為可能。

1992年，美國作家尼爾·斯蒂芬森出版了一本名為《雪崩》（Snow Crash）的科幻小說。小說的Metaverse就展示出了一個不同于現(xiàn)在“上網(wǎng)”進入一個二維互聯(lián)網(wǎng)的世界，人們可以通過一個類似VR眼鏡的設(shè)備，“進元”到三維互聯(lián)網(wǎng)中?；仡玍R幾十年的步履，從技術(shù)、終端、應(yīng)用三方面呈現(xiàn)出融合、創(chuàng)新與擴大的態(tài)勢，似乎雪崩中描述的未來并不遙遠。

部分圖片來源：

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部分文章來源：

騰訊網(wǎng) | 作者：予汐VR