《VR入門系列教程》之2---VR頭顯

什麼是虛擬現實？

    虛擬現實的目標：讓人們相信真實地處於一個虛擬世界中。要達到這個目標就得讓人們的大腦（負責視覺和運動感知部分）欺騙他們。不一樣技術合在一塊兒才能夠創造這種幻覺，包括：

    全立體顯示：也稱爲3D顯示或者頭顯（HMD）。這種顯示方式結合的使用了多圖像處理、反畸變技術和凸透鏡片來讓人眼看到深度信息，如此就造成了立體的圖形。

    移動追蹤硬件：陀螺儀、加速度計以及其它一些組件被用在虛擬現實技術中，這些能夠感應咱們的身體移動和頭部轉動，有了這些之後應用程序就能夠實時更新須要繪製的圖形。

    輸入設備：虛擬現實的輸入設備不一樣於傳統的方式，它不能簡單的用鼠標鍵盤來輸入，而須要創新，好比：手柄、運動傳感識別和手勢識別等。

    部署終端：包括：計算機硬件、操做系統、支持虛擬現實軟件運行的驅動和引擎以及構建這些的工具。

虛擬現實離開了以上四個任何一個條件都達不到徹底沉浸的體驗。本書後面章節都會圍着這四個方面深刻探討，接下來會簡單介紹一下這幾個方面。

全立體顯示

    讓人眼感覺到具備深度信息的持續的3D渲染是虛擬現實最重要的部分。爲了達到這個效果，虛擬現實設備都須要藉助一個立體顯示設備（也稱爲3D顯示或者頭顯）。

    過去，消費者虛擬現實設備一直無法推廣，其緣由是沒有價格低廉而且長時間佩帶溫馨的頭顯設備。這個局面被OculusVR團隊戲劇性的改變了，他們在2012年推出的Oculus Rift這款產品在具備立體顯示功能而且內置頭動追蹤設備，這款產品不只輕巧並且售價只有幾百美圓。儘管Oculus Rift初版（DK1）的分辨率還很低，但這也足以引發一場產業風暴。新版本的Oculus Rift（如圖1-2所示的DK2），分辨率、移動追蹤性能和顯示效果都有所提高。

 

圖1-2

    那麼，Oculus Rift具體都作了哪些呢？第一，爲了產生深度信息，它給每一個眼睛生成一張圖片，這兩張圖片在視覺上有一點點偏移量，這樣就能夠模擬人眼的視差，所謂視差就是人腦處理在不一樣位置看到的物體而產生的深度信息。第二，產生更好的視覺效果，它將圖片扭曲從而模擬人眼的球形表面，經過桶形畸變技術能夠達到這個效果。

    有了以上這些技術，Tuscany VR Demo場景在虛擬現實設備中就會看起來如圖1-3這樣，圖1-3是Oculus Rift連接電腦之後經過電腦屏幕看到頭顯中的真實圖像。

 

圖1-3

    從軟件的角度出發，Oculus Rift的任務就是將例如圖1-3的圖片每分鐘繪製60次（最好能夠達到120次），這樣就能夠避免明顯的延遲。若是畫面出現延遲，VR的體驗就會大打折扣，甚至會引發嘔吐反應。具體如何作到沒有延遲會在接下來的章節中介紹。

    除了Oculus Rift還有其它的頭顯設備，咱們會在下章介紹。這些頭顯設備有的運行在PC上，有的運行在移動設備上，有的只能在遊戲主機上運行。它們價格不等，品質參差不齊，不過做爲消費者VR設備，我認爲Oculus Rift應該是最好的。