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开启虚拟现实新纪元

2016/12/29    来源:e-works    e-works:吴星星      
关键字:VR  AR  MR  
2016是开启虚拟现实的新纪元。当然,很多人依然好奇虚拟现实究竟有何特别之处,尤其是那些尚未体验过这项技术的人,今天小编就给大家科普一下有关虚拟技术的基础知识。

    2、三维感

    视觉效果是三维的,但和3D电影不是一个概念。3D电影的最佳观看的视觉范围是120°,这也是人眼在固定视角下的视觉范围;而虚拟现实实现了720°全景无死角的3D沉浸观感,这里有必要解释下720°全景——指在水平360度的基础上,增加垂直360度的范围,能看到“天”和“地”的全景。通常虚拟现实在观看时,配合VR头盔的陀螺仪传感器,当你的头部转动时,所观看到的画面也会同步切换场景,这就是所谓融入虚拟场景的“沉浸感”。

图5 720°VR全景看房

图5 720°VR全景看房

    3、沉浸感

    沉浸感简单来解释就是,在设计者营造的环境下能让使用者的身心忘记真实情况,在当前的情景下体会到愉悦和满足,犹如人做梦,在梦境中,做梦者以第一人称的视角在观察梦境中的实物,所以感觉一切似乎都是真实的,虚拟现实的沉浸感也可理解为这样的体验。

图6 带有沉浸感的天气预报

图6 带有沉浸感的天气预报

    此外,沉浸感还是衡量一台VR设备优劣的重要指标,沉浸感越强的设备,用户就越相信自己所处的虚拟场景为真实的。理论上来讲,当达到完全沉浸时,用户便无法区分自己处于虚拟世界还是现实世界。当然以目前的技术想要达到完全沉浸还为时尚早,真正的完全沉浸不只是视觉与听觉、包括触觉甚至嗅觉、味觉五感都实现与虚拟场景的交互。

VR原理是什么?

    对于虚拟现实技术的原理,中国科学院科学传播研究中心技术部总监饶子宇形象地解释说:虚拟现实是基于立体视觉来制造沉浸感,而立体视觉是利用人类的两眼视觉差而产生的。”其实,人类的双眼就像两台摄像机,在看周围的世界时,由于双眼的空间位置不同,在眼前取任何一个点,双眼看到这个点的位置其实是存在差别的,而且差别的大小跟空间距离、视点角度都息息相关,人类大脑的视觉功能区能够综合分析这些信息,并最终形成一个关于周围世界的整体三维场景。

     基于人眼的立体视觉机制,立体视觉的捕获必须借助于一定的观察设备,使计算机生产的左、右眼图像分别被观察者的左、右眼所接受,进而让大脑形成虚拟的距离判断,产生立体感。常用的立体视觉设备有HMD和立体眼镜,其中立体眼镜的工作过程比较简单,可以解释为:使用者戴上立体眼镜后,一只眼睛只能看到奇数帧图像,另一只眼睛只能看到偶数帧图像,通过奇偶帧之间的图像差异来营造这种立体感。

图7 基于立体眼镜的工作原理

图7 基于立体眼镜的工作原理

图8 基于HMD的虚拟现实系统工作原理

图8 基于HMD的虚拟现实系统工作原理

图9 虚拟现实技术原理(图片来源于网络)

图9 虚拟现实技术原理(图片来源于网络)

责任编辑:马倩
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