VR的兴衰曾经的高潮和低谷都依赖成人VR来支撑场景 虚拟现实技术到底是什么

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文/茜茜公主

未来已来,虚拟现实技术离我们还有多远?

这项技术的出现极大地激发了人们的想象力和创造力。 虚拟现实技术延伸了人们的感觉器官,拓展了人们的认知边界。 在医学、营销、工业设计、游戏娱乐、建筑乃至艺术创作等领域,都拥有难以想象的未来,一直被寄予厚望。 它被认为是未来的技术之一。

但事实上,虚拟现实技术的发展一直坎坷,关键技术始终未能突破。 一度甚至需要依靠成人VR来支撑场景,而且有先高后低的趋势。

2016年是虚拟现实技术的元年,它开始像雨后春声一样出现在各行各业。 疫情发生以来,虚拟现实技术得到了更加广泛的应用。 VR会议不仅出现在科幻电影中,也开始应用于现实生活中的远程办公。 未来已经来临。

那么,什么是虚拟现实技术呢? 它的原理是什么? 瓶颈是什么? 这种未来的技术离我们还远吗? 在这篇文章中,我们来了解一下虚拟现实技术。 全文约2500字,预计阅读时间15分钟。

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1、虚拟现实技术原理

不知道大家有没有想过,所谓的“虚拟现实VR”和3D电影技术有什么区别? 前者听起来很神秘,但后者的原理却很简单。 事实上,虚拟现实技术的原理一点也不复杂。 但要弄清楚它,你需要了解两个概念:双眼视差和移动视差。

人类生存的世界是一个四维世界。 四个维度是:长度、宽度、高度和时间。 我们小时候经常看动画片。 事实上,它们是二维动画。 我们只需要感知长度(水平尺寸)和宽度(垂直尺寸)。 那么,如何认知呢? 用专业术语来说,您如何看待三维——视觉深度?

(1)双眼视差信息

人类是直立行走的高级动物,天生双眼视差。 正是双眼视差使人们能够清晰地控制深度和距离。

具体来说,距离观察的物体越近,眼睛的会聚角就越大,双眼视差就越大。 距离观察的物体越远,眼睛会聚的角度越小,视差也越小。 只有双眼配合,人们才能感知双眼视差。

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(2)移动视差信息

当观察视角发生变化时,不同距离的物体在人眼中会产生不同的位移。 具体来说,远处的物体在人眼中产生较小的位移,而附近的物体在人眼中产生较大的位移。 而这种移动视差无论是双筒望远镜还是单筒望远镜都可以感受到。

(3) VR原理

双眼视差结合移动视差可以在人脑中合成图形,这就是人们感知三维世界的方式。 虚拟现实技术(VR技术)的原理与3D电影相同,但VR技术不仅提供双眼视差信息,还提供3D影院所不具备的移动视差信息。 一旦这个问题得到解决,虚拟现实技术就变得实用起来。

是不是太抽象了,难以理解? 别担心,让我给你举个例子。

我们都看过3D电影,画面都是三维的,但你有没有注意到,无论你坐在电影院里,看到的内容都是一样的? 如果使用一种技术让您在不同的位置看到不同的内容会怎么样? 例如,如果座位上有一个茶杯,左边的观众只能看到左边,而右边的观众只能看到右边。 如果观众开始移动,他们就能看到相应的一面。

没错,虚拟现实技术就是通过补充3D电影所没有的移动视差信息来实现的。 现在,你明白了吗? 这看起来似乎是一项很花哨的技术,但其原理其实并不复杂。

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2、虚拟现实技术的特点

具体来说,虚拟现实技术具有以下三个特点,因为这三个特点的英文首字母都以i开头,而这三个特点业内称为虚拟3I:

(1)Immersion-沉浸式

所谓沉浸感,就是虚拟现实技术的代入感,让你沉浸在场景中。 其最终目的是让进入虚拟环境的人难以辨别真假,完全沉浸在计算机模拟环境中。 视觉是人类最敏感的信息捕捉器。 当人体的眼睛受到强烈视觉刺激时,大脑会自动“绘制”虚拟环境,让自己沉浸在一个全新的虚拟环境中。

但好的沉浸感不仅仅是视觉上的感觉,还包括听觉、触觉、嗅觉等方面的模拟。总的说来,就是让虚拟环境中的人感觉声音真实、动作真实、气味真实、一切都感觉真实。和现实世界中的感觉一样。

(2)互动-Interaction

交互性是指虚拟环境中各种物体的可操作性和反馈的自然性。 与沉浸相比,前者更静态,后者更动态。 但整个动静结合的中心点却是其中的人。

(3)想象力-想象力

想象力是指人们可以获得现实生活中无法体验到的感性特征。 在虚拟世界中,有很多客观世界中不存在的场景和体验。 这些经历可以让人感到自信,甚至可以提高认知能力,吸收知识。 例如,人类可以进入虚拟环境中的细胞,也可以进入宇宙中的黑洞,甚至历史时空。

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3、虚拟现实技术的瓶颈

虚拟现实技术的原理虽然并不复杂,但存在很多技术瓶颈,突破挑战并不容易。 我们来详细看看:

(1)多目标实时定位

虚拟现实技术当然不能作为单机版使用,如何让多人在虚拟环境中准确定位并实时交换大量视角信息是一个巨大的问题。 试想一下,一个人一秒钟会看到多少信息? 为了获得完美的虚拟体验,传感器需要交换大量信息,但精度和实时性要求太高。

(2)知觉的延伸

对于虚拟现实技术来说,仅仅掌握视觉是不够的。 视觉并不是人类感知的唯一渠道。 如何在虚拟现实技术中表达触觉、嗅觉,甚至他人的感官也是一个很大的挑战。

(3)头晕眼疲劳

虚拟现实技术会带来头晕,这几乎是目前最急需解决的技术问题。 至于原因,其实也不难理解。 在虚拟环境中,身体和屏幕很难实时同步,这种不同步会导致头晕。 就好像一个人从高处往下看时会感到头晕一样。

人眼疲劳也是一个非常大的限制。 每个人的耐受时间与VR屏幕的内容有关,因人而异,但一般耐受时间为5-20分钟,这对于渴望虚拟现实体验的人来说有点太多了。 短的。

(四)硬件不成熟,生产成本高,缺乏运行机制

在虚拟现实技术的产业链中,也存在很多问题需要解决。 具体来说,在软件、硬件、内容、服务等方面还没有成熟的体系,需要进一步探索。

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4。结论

就虚拟现实技术的瓶颈而言,大范围内多个目标的精确实时定位已经基本解决。 但需要部署大量传感器,成本较高。 虽然感知的延伸存在很多技术难点,但这并不是虚拟现实技术的真正痛点,可以采取延缓的策略。 眩晕和人眼疲劳是目前急需解决且尚未解决的问题。 它们是现阶段虚拟现实的技术禁区,也是目前最大的障碍。

虚拟现实技术还遥远吗? 虽然存在各种各样的问题,但我感觉真的越来越近了。 也许用不了多久,我们就能在真正的“第二世界”见面了。