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VR/AR 时代就在眼前 (二)(作者:方如)

简介: VR/AR 科普小文

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    VR/AR系统包括:头显、交互工具、内容制作工具、操作系统、渲染引擎和VR应用等,行业覆盖了硬件、系统、平台、开发工具、应用以及消费内容等诸多方面,还未完全成熟的产业,产业链还比较单薄, 内容提供方比较少。

   
不过,虽然VR/AR还处于发展初期,但从行业增速、用户关注、资本热度来看潜能巨大。2015124日,百度视频宣布进军虚拟现实,计划在全国10多个大中型城市的100多家购物中心、影城举办大规模的VR线下免费体验活动。旨在通过线上内容聚合与线下体验活动的结合的方式全面实现虚拟现实成为大众娱乐的目标。腾讯也推出了Tencent VR项目,布局全平台战略目标。同时腾讯VR网站(vr.tencent.com)也向全球招募开发者,正在研发一款基于TOS安卓操作系统的VR一体机。阿里巴巴的“Buy+”计划通过虚拟现实技术,让网购体验迎来了新一次的升级,其利用头部跟踪和手势捕捉等手段进行交互,向用户360度全方位的展示商品,从而实现虚拟世界中的沉浸式的购物体验。

   
虚拟现实应用爆发,最早影响的就是游戏行业。这也是 Oculus VR公司选择的切入点。三维游戏从1996Doom开始到现在,积累了大量用户和硬核玩家,他们是VR行业 最早的尝鲜者。目前全球VR游戏大约有上百款,越来越多精品开始出现。 

   有人说VR是最后的媒体,因为之后的任何媒体形式都可以VR之内,用软件产生。全景电影是一种优秀的视频展示方式,给人带来全新的震撼体验,他不会代替目前的传统电影,他会开辟一个新的天地,最终有可能跟游戏融为一体。 除了应用于电影行业以外,还会应用在赛事转播、新闻转播、演唱会转播等传统行业,通过实拍和角色换位,带大众去感受现场。

VR头显
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目前虚拟现实技术有两大平台,一个是PC平台,另一个mobile平台。在这两大平台上,都有一些比较典型的设备。我们针这些设备做个简单介绍。

OculusPC

基于PC端的虚拟现实头盔设备,以Oculus公司为领头者,HTCViveSony PSVR紧随其后。基于PC端强大的运算能力,给顾客带来前所未有的体验。适合大型VR游戏与大型社交游戏为内容。从交互体验和酷炫效果来看,HTCVive目前效果最好。

Cardboardmobile

谷歌公司的Cardboard为最廉价的虚拟现实设备,只要你拥有手机,就能体验最简单的虚拟现实内容。国内暴风魔镜也是采用这种方案,价格极低,低到可以忽略不计的地步。

Gear VRmobile

基于手机平台的虚拟现实头盔设备,以三星GearVR为领头者。借助移动设备的优势,给顾客带来最便利的虚拟现实体验,影视及简单游戏内容将是该类设备的最佳内容。简单、轻松、惊艳,结合移动互联网产品,该平台的发展将最为迅速,普及率极高。


有了前面的整体认识,我们再具体看一下PC 头显

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先对Oculus Rift做个拆解。Rift主要包括主板、镜片、显示屏、红外摄像头和HDMI传输线等。

其中:

1)主板上有HDMI 芯片、LED 驱动器、ARM MCUUSB 集线控制器、六轴惯性测量单元等;

2)镜片是菲涅尔镜片,与普通透镜的曲率一致,但其一面刻录了大小不一的螺纹;

3)显示屏呢? 把包裹着显示器背面的橡胶套给拆掉——原来是三星 Galaxy Note 3 的屏幕!为了降低屏幕的延迟,Oculus VR 给这块屏幕做了超频;

4)红外摄像头:通过红外追踪 CMOS 传感器来追踪人的位置;

5Oculus HDMI 传输线不是普通的HDMI线,里面有一颗用于过载保护的芯片。所以Oculus VR 提供的线缆,都不能用在其它地方。

 HTC Vive 头显结构类似,并提供了移动手柄,交互方案更自然,沉浸感更强,在较大的场地上支持互动,但目前所能提供的内容还比较少。

接下来看一下移动头显
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Gear VR目镜拆掉,这款设备的核心其实就是触摸控制器和几根排线。但作为一款能力不凡的设备,它的内部构造简单合理,不得不让人佩服。

在触摸控制板组件的中央,你会看到MELFAS BUNO83C 1433的字样,这表明三星使用的是Melfas的触控面板。实际上,包括Gear 2Galaxy S3Galaxy NexusGear Fit在内的多款三星设备使用的都是这一组件。

该组件的上方是STMicroelectronics的微控制器32F401 A5009V0 TW 435,也就是STM32F4系列的STM32 32-bit ARM Cortex M4微控制单元。

有许多黑客破解三星Gear VR的硬件和firmware,还有好心的同学在自己的网站上教你如何DIY一个自己的Gear VR,链接是http://open-gear.com/

最后说一下,Cardboard也是自己可以组装的,但是与沉浸式VR要求甚远,除了需要特殊的透镜外,VR眼镜还需要做畸变处理,采用色差补偿等算法优化显示。这也就是Gear VR为什么体验和画质好的原因。

然后再讲一下VR一体机

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一体机需要将显示、计算、存储、 电源等功能性模块全部集成到头戴 显示设备中。而如果要达到好的性 ,显示设备目前很难做到轻便、小 巧。国内也有一些厂家在尝试, 产品有:灵镜小黑、大朋、 Omimo、第二现实等。

最后说一下待解决的问题,目前设备存在眩晕感、屏幕分辨率、刷新率、可视角和设备重量等方面的问题。例如,分辨率太低导致肉眼观看颗粒感强烈,理论上需4K以上分辨率屏幕;帧速太低,易造成画面延迟和卡顿,理论上需达到最低120HZ;可视范围太小,眼球运动很容易就越过可视边界,影响观看体验和沉浸感 ...... 其中最主要问题是眩晕,眼镜设备商在不断努力寻找解决方案去克服这个问题。


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