虚拟现实(VR)是和人工智能、增强现实(AR)等技术一同被各大公司十分重视的“黑科技”。它通过多源信息融合、交互式的三维动态视景和实体行为的仿真系统使用户沉浸并体验计算机创造的虚拟世界。
VR 技术的三大特征是:沉浸、交互和仿真。其中沉浸是体现的最明显的,在使用VR设备的过程中,用户可以获得身临其境的感受,这其中包括了视觉、听觉、触觉甚至嗅觉和味觉。然而用户所感受到的“现实”是计算机等高科技技术创造出来的不存在的虚拟世界,并非来自于现实世界的真实事物;交互,即人机互动,用户是虚拟环境操控的主体,而不是被动接受的对象;仿真,即对真实事物的模拟,比如虚拟蹦极游戏的体验或工程中比较常见的飞行员模拟飞行训练以及对某些真实场景的仿真演示效果。
近几年比较热门VR设备,相比于早先的设备拥有了更好的使用效果,目前一套主流的VR眼镜比如谷歌、VIVE、Oculus是在几千元人民币左右的,入门级别的VR眼镜也只需要几百元。其主要通过三方面来达到沉浸感的目的:
1) 人眼所看到的图像范围通过VR眼睛中得的凸透镜放大,现在的VR眼镜的图像视野和一个三通道环幕投影系统产生的效果差不多,范围大概是90-120°,而又由于VR眼镜更加贴近人眼,大大降低了人眼被干扰的可能性。
2) 头部的陀螺仪起到了重要的作用。陀螺仪能够随着用户头部的转动及时的通知图像生成引擎,进行画面的及时更新。从而使用户感觉到自己是在看一个360°环绕的空间,也就是产生了三维空间感。
3) 我们都知道人的左右眼在同一时刻看到的图像并不是一样的,而是两幅区别左右眼位置的不同图像。VR眼镜就利用了用户的这一特点,从而产生了很强烈的立体纵深感。