VR技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展研究

許書源 蘇州大學(xué)

1 VR的概念

虛擬現(xiàn)實技術(shù)，即VR技術(shù)，是通過特定的硬件設(shè)備，使用戶感受到電腦模擬、物理感觸、三維漫游等虛擬體驗，也就是通過這些設(shè)備，重現(xiàn)了真實環(huán)境中的觸覺、聽覺、味覺和嗅覺，從而來實現(xiàn)逼真的真實世界的效果。例如，飛行員的模擬飛行訓(xùn)練，機(jī)動車駕駛技術(shù)的模擬，以及建筑行業(yè)的虛擬演示等等。

2 VR技術(shù)現(xiàn)狀

VR之所以能夠帶來逼真的虛擬現(xiàn)實體驗，需要依靠專業(yè)的硬件設(shè)備支持。一般來說，一套完整的VR設(shè)備，需要同時具備視覺、聽覺、身體感應(yīng)的功能，只有三者協(xié)同工作，才能帶來非常真實的VR體驗。

最簡單的VR設(shè)備只需要通過一部智能手機(jī)、兩個鏡片和一個紙板框架，就能向用戶展現(xiàn)VR內(nèi)容，滿足視覺上的需求。這就是谷歌公司推出的Google cardboard。谷歌設(shè)計的這款虛擬現(xiàn)實眼鏡，免費向用戶提供設(shè)計圖紙和組裝說明，只要結(jié)合自己的智能手機(jī)，就可以觀看VR內(nèi)容Oculus Rift與HTC Vive都屬于頭戴式顯示器，是當(dāng)前市場所售的VR設(shè)備里面最為高端的兩款，它們除了自帶的顯示屏幕以外，還配備了操作手柄、立體聲耳機(jī)、紅外線傳感器等設(shè)備。

此外，還有更高級的可穿戴VR設(shè)備有待上市，如背心、手套、頭盔等，他們都可以為用戶帶來更加真實的物理體驗；眼球追蹤設(shè)備是目前最先進(jìn)的技術(shù)，可以通過眼球的移動，來代替手柄或鼠標(biāo)的操作。

當(dāng)前VR用戶所接觸到的VR的內(nèi)容，主要由實拍內(nèi)容和計算機(jī)制作的三維內(nèi)容組成。一般來說，實拍的內(nèi)容都是通過專門的360°鏡頭來拍攝，并且需要在后期進(jìn)行無縫的拼接處理，從而形成一個球形的真實環(huán)境。觀眾可以通過VR眼鏡在這樣一個球形環(huán)境中觀看周圍的內(nèi)容，這就相當(dāng)于被一個巨大的熒幕所包圍，真實感自然要比普通平面電視強(qiáng)很多。通過計算機(jī)3D技術(shù)，可以跟特效電影或游戲一樣，制作出更加具有想象力的內(nèi)容。這種制作方式與傳統(tǒng)三維動畫或游戲類似，需要對場景進(jìn)行三維建模、貼圖、動畫等工作，然后進(jìn)入游戲引擎中實時渲染。

3 VR應(yīng)用領(lǐng)域

3.1 娛樂

到目前為止，虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域就是在娛樂產(chǎn)業(yè)。VR在很大程度上改變了傳統(tǒng)的娛樂體驗，為用戶帶來了全新的體驗方式。目前在游戲、電影和舞臺特效等領(lǐng)域都能看到VR技術(shù)的使用。虛擬現(xiàn)實還可以應(yīng)用在更加高級的游戲項目中，使用虛擬現(xiàn)實設(shè)備與真實的道具結(jié)合，讓用戶體驗到更真實的效果，大大提升了模擬和感知的重要性。比如HTC Vive推出的一款棒球游戲，玩家除了配備頭戴顯示器以外，還要結(jié)合一個真實的棒球棍來進(jìn)行游戲，使得玩家的體驗極其真實。

3.2 可視化

虛擬現(xiàn)實總是與可視化緊密結(jié)合的，VR可以提供問題的解決方案，通過數(shù)據(jù)可視化，使觀眾對產(chǎn)品進(jìn)行探索。VR可視化可以用于科學(xué)、教育、工程等領(lǐng)域。為用戶提供在虛擬世界中觀看、測試并改進(jìn)產(chǎn)品的辦法。在建筑可視化中，VR可以提供實時變化的視角，讓客戶沉浸在虛擬的建筑模型中，幫助他們更好的理解設(shè)計師的理念。客戶還可以通過在模型中的行走，與設(shè)計進(jìn)行更加自然的互動，體驗設(shè)計的效果并對設(shè)計師進(jìn)行反饋。

4 VR發(fā)展展望

首先是技術(shù)和價格方面。VR需要特定的設(shè)備運行，目前市場上比較廉價的VR設(shè)備帶給用戶的體驗還不盡如人意，而要想得到比較好的體驗，需要購置近萬元的設(shè)備。但是隨著時間的推移和硬件技術(shù)的發(fā)展，相信VR設(shè)備會跟手機(jī)、電腦一樣，在人們的日常生活中普及。其次在內(nèi)容方面，VR還沒有真正進(jìn)入普通人的日常生活，除了價格因素以外，VR的內(nèi)容還不是非常廣泛。我們現(xiàn)在可以通過網(wǎng)絡(luò)下載到的VR內(nèi)容還是非常有限，很多都是實驗性質(zhì)的短片和小游戲，而比較高級的VR內(nèi)容普通用戶又很難接觸到。因此對于內(nèi)容方面的空缺，市場會很快發(fā)現(xiàn)并彌補(bǔ)，制作精良的VR內(nèi)容在不久之后就會出現(xiàn)。