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文檔簡介
虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)實現(xiàn)難點分析及應(yīng)用案例
-3-VR搞笑集錦視頻-4-VR/AR虛擬現(xiàn)實(Virtual
Reality,VR)是3D視頻或虛擬世界,遮蔽了現(xiàn)實世界,增強現(xiàn)實(Augmented
Reality,AR)則是將電子信息疊加于現(xiàn)實世界中,
構(gòu)想性Imagination
交互性Interaction虛擬現(xiàn)實三大屬性
沉浸性
Immersion
智能性Intelligence
交互性Interaction增強現(xiàn)實三大屬性
集成性
IntegrationVR/AR雖在技術(shù)上有相通性,但用途有差異,我們認(rèn)為二者一定要分開單論!VR沉浸感AR智能化軟硬件
入門VR+AR+周邊硬件
復(fù)活VR/AR全新體驗是VR生存的基礎(chǔ),智能支持是AR終極的任務(wù),下一代計算平臺,下一個入口??梢?的大生態(tài)有哪些?最新的是互聯(lián)網(wǎng)+、移動互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)+、云計算+,往以前看,電力+、蒸汽動力+等,往以后看,AI機器人+、區(qū)塊鏈+等。Leap
Motion的手勢識別、Lytro的光場相機等產(chǎn)品在剛出場的時候都被認(rèn)為是革命性的產(chǎn)品,但很快被發(fā)現(xiàn)叫好不叫座,不過它們未來的機會正逐步到來。
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現(xiàn)有的CPU/GPU、屏幕等硬件都已經(jīng)能足夠滿足用戶的需求,升級的機會在哪里?工業(yè)界興奮地發(fā)現(xiàn)這些頂級軟硬件相對于VR/AR來說才剛剛?cè)腴T。-6-2016是VR元年Oculus
Rift2014年3月被Facebook以20億美元收購,VR技術(shù)進入資本前臺,扎克伯格說“虛擬現(xiàn)實會是繼個人電腦和移動設(shè)備后第三個改變?nèi)藗兩畹闹匾I(lǐng)域”,下一代計算平臺!高盛2016年1月13日VR/AR產(chǎn)業(yè)報告中性預(yù)測2025年市場規(guī)模將達(dá)到800億美元(其中硬件450億,軟件350億),并給出1820億美元的樂觀估計及230億美元的悲觀估計。高盛從游戲、實況、視頻娛樂、健康、房地產(chǎn)、零售、教育、工程、軍事等9大領(lǐng)域做了非常精細(xì)的收入預(yù)測。高盛預(yù)測正常情形下三大頭顯2016年銷量311萬部,2020年2455.6萬部,我們很認(rèn)同,未來五年由于價高并不會爆發(fā)太快,限于游戲視頻等垂直領(lǐng)域;高盛預(yù)測2020-2025年時按正常、樂觀、悲觀情形分別對標(biāo)筆記本、手機、PC的發(fā)展速度,我們認(rèn)同VR以筆記本為對標(biāo),想補充的是,AR在16年始第一個十年無足輕重,第二個十年逐步追趕VR銷量,第三個十年成為手機的一類重要載體(手機其它載體包括微投影/微全息、折疊卷曲屏等,便捷性優(yōu)于AR、隱私性不如AR)。VR/AR這類重磅產(chǎn)品的誕生將推動整個產(chǎn)業(yè)跨越式大發(fā)展,這次VR大潮,中國技術(shù)力量的跟隨速度還是很快的,但產(chǎn)業(yè)生態(tài)布局要求高,我們能否取得優(yōu)于智能手機行業(yè)的地位還需要觀察。工信部很重視,16年4月發(fā)布14000字《VR產(chǎn)業(yè)白皮書》
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,并組織成立了中國虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。-7-2016是VR元年1962年的虛擬現(xiàn)實設(shè)備Sensorama,可以讓人們坐在椅子上、把頭探進去,通過三面顯示屏來形成空間感,從而實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實體驗。2016是VR元年資料來源:王元,凌感的早期員工36氪《虛擬現(xiàn)實50年》
-8-1968年第一臺頭戴式原型機,因為體積十分沉重,需要在天花板上設(shè)計專門的支撐桿,被笑稱為“達(dá)摩克利斯之劍”,作者是被譽為計算機圖形學(xué)之父和虛擬現(xiàn)實之父的著名計算機科學(xué)家Ivan
Sutherland。它定義了虛擬現(xiàn)實的幾個要素:立體顯示:兩個1吋CRT顯示器不同視角顯示創(chuàng)造立體視覺。虛擬畫面生成:視頻中的立方體是實時計算渲染出來的。頭部位置跟蹤:使用了兩種方式來對頭部位置進行跟蹤,機械連桿和超聲波檢測,居然有三個超聲波發(fā)生器和四個接收器。虛擬環(huán)境互動:與原型互動的手段還僅限于雙手操作的把手。模型生成:雖然視頻只是個簡單的立方體,但8個頂點的確是通過空間坐標(biāo)建立的模型,并且立方體是隨著人的視角在變化的。2016是VR元年1980年代早期,美國軍方開始大量關(guān)于飛行頭盔、軍事訓(xùn)練仿真器的研究。1987年一位著名的計算機科學(xué)家Jaron
Lanier,搗鼓出一款價值10萬美元的虛擬現(xiàn)實頭盔,第一款真正投放市場的VR商業(yè)產(chǎn)品。1980年代,最重要的改變是,組成虛擬現(xiàn)實的各個設(shè)備都可以獨立購買了!立體顯示:市場上已經(jīng)可以買到Sony生產(chǎn)的便攜式LCD顯示器、35mm廣角鏡片,使得近距離下視場的廣度也能得到保證(只是沒有變形校正);虛擬畫面生成:顯卡每秒可渲染上千個三角形,已經(jīng)可展示復(fù)雜的圖像了。頭部位置跟蹤:Polhemus公司開發(fā)出了6個自由度的頭部追蹤設(shè)備,雖然使用距離還有局限,但是比起機械連桿和超聲波,精度大大提高,還少了束縛。虛擬環(huán)境互動:帶有關(guān)節(jié)動作傳感器的手套。模型生成:當(dāng)時的顯卡也可以做到實時三維建模了。資料來源:36氪《虛擬現(xiàn)實50年》
-9-2016是VR元年
1996任天堂第一次將VR帶入家庭,一套價值180美金、名叫Virtual
Boy的電子
游戲操控系統(tǒng),但因為體驗差,最后產(chǎn)品賣了不到80萬套;
2010年代后,隨著電子元器件,尤其是智能手機和智能硬件的發(fā)展、電子元
器件的小型化和計算的高效化、顯示屏幕技術(shù)的成熟、內(nèi)容開發(fā)工具的進步,
虛擬現(xiàn)實從軍工走向了民用化;
2012年Oculus
Rift眾籌大獲成功、2014年3月Facebook耗資20億美元(4億美
元現(xiàn)金,以及2.31億股普通股票)將其收購,將VR技術(shù)由開發(fā)者層面推向了
資本的前臺,Sony、HTC等大廠紛紛跟進;
2014年6月谷歌在I/O大會上發(fā)布了第一代CardBoard,帶來了超廉價版VR解
決方案,年底時走同樣插手機路線的三星Gear
VR發(fā)售;
2014年9月Oculus宣布公開Oculus
Rift
DK1外設(shè)源代碼及工程原理圖,國內(nèi)
VR頭盔設(shè)備開發(fā)商大量涌現(xiàn),產(chǎn)品兼容DK1(DK2兼容則需破解);
2016為什么是VR元年?公認(rèn)的三大頭盔廠Oculus、Sony、HTC之前只是推出
了開發(fā)者版,2016年將正式推出消費版產(chǎn)品,Oculus
Rift、HTC
Vive分別于1
月6日、2月29日預(yù)售,Sony
PlayStation
VR于3月15日發(fā)布。
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-2016是VR元年
連PC式頭盔:主流方向,還包括連Xbox、PS4、手機等外設(shè)來運算與圖形渲
染,可以適配重度游戲,連PC式頭盔可以適配所有PC內(nèi)容。缺點是連線不便
利,代表是三大頭盔廠Oculus、Sony、HTC;
插手機式頭盔:也叫手機殼子、手機架,定位為入門級VR產(chǎn)品,谷歌
CardBoard是鼻祖,三星Gear
VR則是其中技術(shù)佼佼者。輕產(chǎn)品,靠低價格迅
速普及VR體驗,比較適合觀影與輕度游戲,缺點是重度游戲玩不轉(zhuǎn)、手機容
易發(fā)熱掉電快、延遲眩暈、視場FOV普遍都沒有達(dá)到90度、難有沉浸感,以
及高端手機流行金屬機殼、對VR頭盔來說太重。也有觀點認(rèn)為VR手機殼市場
亂象在損毀用戶體驗。
一體機、分體機:全移動,不需要電腦,優(yōu)點不僅僅是便攜,而是適合需走動
的大型游戲,但硬件性能、電池續(xù)航都是短板。有國內(nèi)公司表示,趕超Oculus
一步到一體機,錯!1、元器件性能提升還有個過程;2、硬件核心技術(shù)都在海
外大廠手上;3、硬件換代速度快,買早了吃虧。中期可考慮做分體機,還可
為頭盔減重,北京Pico于2016年4月發(fā)布Neo分體機,采用高通驍龍820芯片。
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--12-2016是VR元年資料來源:招招商證券研究究類型連PC式公司OculusSonyHTC&Valve樂相科技最新產(chǎn)品CV1PlayStationVRViveD?ePoonE2M2價格599美元499美元799美元1799元待定上市時間適配設(shè)備PC、Xbox2016.10PS42015.11PC待定一體機技虛擬現(xiàn)實實科3GlassesD2藍(lán)珀/BluburS1/W12199元待定待定2015.9PCPC/一體機手機架蟻視AvegantSamsungGoogle暴風(fēng)影音蟻視蟻視+聯(lián)想頭盔+控制器二代CyclopGlyphGearVR1GearVR2Cardboard1Cardboard2暴風(fēng)魔鏡5機饕樂檬蟻視VR眼鏡1888元待定3688元699美元199美元99美元25美元16.99美元499元149元199元2015初各類設(shè)備全兼兼容待定2015Q4各類設(shè)備全兼兼容2014.12S5、Note4等手機2015.11S6、Note5等最新手機2014.5安卓手機2015.5所有大屏手機機2016.6大屏手機2015初大屏手機2015.11樂檬手機-13-游戲360攝像機游戲引擎影視C端分發(fā)渠道直播內(nèi)容應(yīng)用商店視頻網(wǎng)站內(nèi)容制作廠垂直社區(qū)頭盔操控手柄體感手套衣服B端應(yīng)用體驗店、主題題公園、網(wǎng)吧吧、野戰(zhàn)館、、旅游等工業(yè)、軍事、、醫(yī)療、教育育、房地產(chǎn)等等社交設(shè)備軟件跑步機蛋殼機等動感設(shè)備OS屏幕或微投影影、透鏡、CPU/GPU九軸傳感器、、定位器等2016是VR元年VR產(chǎn)業(yè)鏈大大圖2016是VR元年資料來源:GreenlightVr-14-2016是VR元年資料來源:GreenlightVr-15-2016是VR元年資料來源:GreenlightVr-16-2016是VR元年資料來源:GreenlightVr-17-2016是VR元年資料來源:GreenlightVr-18-OculusRiftOculusRift消費者版CV1于2016年1月6日預(yù)售,3月28日開開始發(fā)貨。定定價599美美元,高于市場場預(yù)期(之前前的工程機DK2是350美元),,創(chuàng)始人說599是成本本價了,Oculus預(yù)計2016年發(fā)售100萬部。。首發(fā)地沒有有中國大陸,,大陸發(fā)售時時間尚未落實實,-20-OculusRiftPalmerLuckey2012年年眾籌時才19歲,他是是個VR發(fā)燒燒友,酷愛收收藏拆解舊式式VR頭戴設(shè)備,,他攢出的的原型產(chǎn)品品視場之寬寬廣完敗市市場上所有有競品。-21-OculusRift貴人相助::重磅級VR發(fā)燒友友JohnCarmack(第第一人稱射射擊游戲之之父)2012年6月E3大展展把OculusRift介紹給全世世界,他本本人親自用用原型展示示Doom3BFGEdition游戲戲,Oculus在在Kickstarter上上8月眾籌籌爆收243萬美金金,13年年8月,Carmack加入入Oculus任CTO。Carmack作為為游戲界的的教父級人人物,是idSoftware的聯(lián)合創(chuàng)始始人之一,,對3D加速技術(shù)的的貢獻(xiàn)無人人能及,代代表作有Quake、Doom系列和Wolfenstein3D等。卡馬克克被授予英英國電影學(xué)學(xué)院獎最高高榮譽,于于4月7日日登上頒獎典禮禮領(lǐng)取“BritishAcademyGamesAwards”大獎獎杯。約翰·D··卡馬克二世世JohnD.CarmackII1970年年8月20日--22-OculusRift2013年年6月,Oculus獲得A輪融資1600萬萬美元,投投資方包括括美國經(jīng)緯緯和SparkCapital等;;2013年年8月發(fā)布布了開發(fā)者者版本DK1,售價300美金;;2013年年底再次獲獲得7500萬美元元的B輪融融資,領(lǐng)投投方為OculusVR的天使使投資方A16Z,,A16Z的創(chuàng)始人人MarkAndreessen加入了了OculusVR的董事事會。2014年年3月Facebook耗資資20億美美元(4億億美元現(xiàn)金金,以及2.31億億股Facebook普通股票)收購購了Oculus。。DK1-23-OculusRiftOculus為什么要賣賣給Facebook?背靠大樹好好乘涼,容容易得到其其他大廠的的合作機會會。做硬件很燒燒錢,VR屏幕的參參數(shù)與手機機參數(shù)很不不一樣,要要找三星這這種大廠,,開屏費用可能能就要幾百百萬美金,,還要保證證一定的量量才行。Oculus需要三三星的OLED屏屏幕以及處處理器,它它可能在消消費版頭盔盔中加入了了處理器以以加快處理理頭部運動偵測。。內(nèi)容制作上上前期要給給游戲開發(fā)發(fā)商50萬萬至100萬美金不不等的定制制費,才有有人愿意做,因為導(dǎo)導(dǎo)入期游戲戲開發(fā)商基基本拿不到到收入。Facebook和和它的小伙伙伴們-24-OculusRift現(xiàn)在3D視視頻已經(jīng)很很豐富,但但戴上3D眼鏡看電電影,需要要坐近點,,這樣3D效果更好好、視野更寬、、沉浸感更更佳,但電電影屏幕再再大總有邊邊界。如果果大到?jīng)]有有邊界?頭頭部轉(zhuǎn)動時畫面也也能同步移移動讓人感感覺可以360度環(huán)環(huán)視,沉浸浸感會更好好。打破邊邊界,怎么解決?-25-OculusRiftVR原理很簡單單:不同于偏光光式、快門門式的3D眼鏡,也也不同于光光柵式的裸裸眼3D,,怎么解決??1、近距距離雙眼雙雙屏模式,,視差相疊疊騙過大腦腦、簡單粗粗暴!2、、為了解決視頻放大大、視場擴擴大到110度的問問題,要加加兩個高倍倍凸透鏡;;3、透鏡鏡邊緣變形形問題,需要要軟件矯正正;4、開開始時是一一個屏幕一一分為二,,比如DK1的屏幕幕分辨率只有1280*800,分成成兩塊顯示示后、單幅幅畫面其實實只有640*800的分辨辨率,非常常低!后來者則多多采用獨立立雙屏模式式,不僅提提升分辨率率,還方便便調(diào)整瞳距距。-26-OculusRiftDK2成為2014、2015年的業(yè)內(nèi)標(biāo)標(biāo)桿。CrystalCoveDK2于2014年年1月CES發(fā)布、、7月發(fā)貨,,售價350美元,,使用了一一塊三星NOTE3的屏幕,,分辨率提提升到1920x1080的,但清清晰度還是是非常不夠夠。增加外外部動作追追蹤的攝像像頭,偵測測頭部運動的精度度與延遲較較僅有陀螺螺儀的DK1大為進進步。傳感感器數(shù)據(jù)采采集頻率達(dá)達(dá)到1000Hz,屏幕幕刷新率從從60Hz提升到75Hz,,但重量DK2是440g,,高過DK1的380g。。DK2的的目鏡只有有兩組替換換(一組針針對視力一一般和輕度度近視的A組鏡組,,一組針對高度度近視的B組鏡組,,DK1則則是附帶了了三組替換換鏡組),,且目鏡安安裝采用固定方式,,瞳距不可可調(diào)。作為為標(biāo)桿,國國內(nèi)頭盔總總是喜歡跟跟它比較硬硬件參數(shù),,其實意義不大,,因為DK2考慮價價格因素,,根本沒有有用上好的的硬件。-27-OculusRift時隔僅兩個個月,2014年9月Oculus公公司首屆Oculusconnect大會會,公布了了內(nèi)部原型CrescentBay(參參數(shù)未公開開,屏幕清清晰度估計計是1440p,90fps)、3D音效、眼罩四周增增加大量紅紅外LED,利用前前方的攝像像頭,實現(xiàn)現(xiàn)頭部360度運動動偵測(星星座系統(tǒng)),,允許各方方向移動3英尺(不不過公司比比較慎重,,仍鼓勵開開發(fā)者多為為設(shè)計“落座體驗驗”),鏡鏡片形狀不不是正圓,,而是一個個類四邊形形形狀,所所以畸變算算法也隨之改變,,不過視野野還是與DK2類似似,有邊框框。2016年正式式發(fā)售的消消費版CV1則改為菲涅爾爾透鏡,又又名同心螺螺紋透鏡,,相比凸透透鏡能減厚厚減重,短短焦距大視視野,畸變算法更更復(fù)雜,菲菲涅爾透鏡鏡正成為行行業(yè)標(biāo)配。。-28-OculusRift獨家輸入設(shè)設(shè)備OculusTouch于2015年6月月發(fā)布,9月的OculusConnect2大會上做了詳細(xì)說明明與體驗,,這是一對對擁有六自自由度定位位的虛擬現(xiàn)現(xiàn)實輸入控控制器。配配套了OculusMedium應(yīng)應(yīng)用用工工具具,,讓讓用用戶戶在在VR中中““做做黏黏土土””,,正正式式銷銷售售要要到到2016年年6月月,,沒有有趕趕上上這這次次CV1的的發(fā)發(fā)售售,,沒沒有有Touch時時的的Oculus被被人人認(rèn)認(rèn)為為是是殘殘缺缺的的。。-29-OculusRift2015年年9月月的的OculusConnect22大會會,,Oculus宣宣布布將將在在聯(lián)聯(lián)合合推推出出的的三三星星GearVR上發(fā)發(fā)布布大大批批新新的的專專為為VR設(shè)計計打打造造的的游游戲戲,,包包括括UsTwo的Land’’sEnd,,CCPGames的Gunjack,,以以及及Mediocre的SmashHit,,微微軟軟Mojang的的Minecraft,,EpicGames的的BulletTrain等等;;和和21世世紀(jì)紀(jì)福??丝怂顾埂?、獅獅門門影影業(yè)業(yè)等等公公司司建建立立伙伙伴伴關(guān)關(guān)系系,,未來來也也將將攜攜手手Netflix和和Hulu等等流流媒媒體體視視頻頻服服務(wù)務(wù)提提供供商商,,以以及及亞亞馬馬遜遜旗旗下下的的Twitch游戲戲直直播播平平臺臺為為用用戶戶提提供供更更多多的的內(nèi)內(nèi)容容,,還還有有Facebook也在在他他們們的的新新聞聞流流NewsFeed里啟啟用用了了360°°的視視頻頻應(yīng)應(yīng)用用。。-30-OculusRiftOculus的的CV1用用戶戶將將免免費費獲獲得得游游戲戲《《Eve:Valkyrie》》太太空空題題材材的的3D射射擊擊游游戲戲、、《Lucky’’sTale》》VR中中的的超超級級馬馬里里奧奧。。應(yīng)應(yīng)用用收收費費則則按按傳傳統(tǒng)統(tǒng)的的開開發(fā)發(fā)商商、、平平臺臺七七三三分分成,,應(yīng)應(yīng)用用內(nèi)內(nèi)收收費費的的模模式式還還需需要要摸摸索索。。Oculus應(yīng)應(yīng)用用商商店店的的審審核核共共有有3個個環(huán)環(huán)節(jié)節(jié),,包包括括::技技術(shù)術(shù)審審核核((TechniqueReview))、、內(nèi)容容審審核核((ContentReview))、、舒舒適適度度審審核核((ComfortReview)),,每每一一個個app和和游戲戲的的下下載載頁頁面面都都加加上上了了舒舒適適度度標(biāo)標(biāo)注注::Comfortableformost或或Comfortableforsome,,絕絕大大部部分分游游戲戲還還是是第第三三人人稱稱視視角角游游戲戲,,少少部部分分是是第第一一人人稱稱定定點點視視角角游游戲戲,,極少少數(shù)數(shù)是是第第一一人人稱稱運運動動視視角角游游戲戲,,Oculus對對避避免免眩眩暈暈感感的的重重視視已已經(jīng)經(jīng)到到了了可可以以妥妥協(xié)協(xié)游戲戲類類型型的的程程度度。。(資資料料來來源源::TVR訪訪談?wù)劊㎡culus的的內(nèi)內(nèi)容容是是獨獨占占的的,,而而LibreVR制作作出出第第三三方方應(yīng)應(yīng)用用Revive將將其其破破解解,,讓HTCVive用用戶戶也也可可體體驗驗Oculus的的內(nèi)內(nèi)容,,16年年5月月Oculus升升級級““平平臺臺完完整整性檢檢查查””程程序序,,結(jié)結(jié)果果很很快快又又被被Revive破解解,,且且權(quán)權(quán)限限大大到到不不用用識識別別是是否否合合法法擁有有軟軟件件。。拉拉鋸鋸戰(zhàn)戰(zhàn)將將繼繼續(xù)續(xù)。。-31-rockychuOculusRiftOculus15年年12月月25日日公公布布了了OculusRift零零售售版版的的PC配配置置要要求求,,900美美元元,,合合計計頭盔盔一一共共1500美美元元::操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)::64位位Windows7/8.1/10;;處處理理器器::IntelCorei5-4590或或更更高高;;內(nèi)內(nèi)存存::8GB;;顯顯卡卡::NVIDIAGeForceGTX970或或AMDR9290;;接口口::3個個USB3.0+1個個USB2.0。。Nvidia的的JasonPaul稱稱市市場場上上只只有有1300萬萬臺臺PC符符合合資資格格,,我我們們倒倒認(rèn)認(rèn)為為正正是是PC升升級的的契契機機。。我我們們在在京京東東組組裝裝電電腦腦中中配配置置了了一一款款含含1T固固態(tài)態(tài)硬硬盤盤的的電電腦腦,,價價格格5499元,,/1101213525.html。不過過,,VR頭盔盔要要大大賣賣,,整整個個硬硬件件套餐餐價價格格最最好好控控制制在在800美元元以以內(nèi),,根根據(jù)據(jù)硬硬件件降降價價規(guī)規(guī)律律,,可可能能需需要五五年年時時間間,,注注視視點點渲渲染染視視頻頻技技術(shù)突突破破則則可可加加速速這這個個時時間間。。-32-VR技技術(shù)術(shù)難難點點-33-VR技技術(shù)術(shù)難難點點VR最重重要要的的沉沉浸浸感感決決定定于于以以下下的的一一些些指指標(biāo)標(biāo)(需牢記記?。?.眩暈暈感:延延遲需控控制在20ms以內(nèi)((奇點));2.屏幕幕分辨率率:2K以上分分辨率((低了會會有紗窗窗效應(yīng)、、或晶格格);3.屏幕幕刷新率率與視頻頻幀速::屏幕刷刷新率一一般只是是60Hz,但但VR最最低90Hz、、最好120Hz,不不過刷新新率上升升了很耗耗電(80Hz的耗電電量估計計就能是是60Hz的兩兩倍),,此外,視視頻幀速速fps與之相相適應(yīng),,達(dá)不到到需要用用插值算算法;4.可視視角度FOV::至少110度度,甚至至120度(雙雙眼重合區(qū)才才能看到到立體物物體,水水平角度度122°、垂垂直角度120°°,鼻子子越高,,水平視視角越小小,最外外側(cè)各30°為余光區(qū)區(qū),看不不清楚物物體,但但影響沉沉浸感);;5.頭盔盔輕盈度度:200g以以內(nèi),否否則戴久久了脖子子痛,近視眼鏡鏡一般在在7-35g;;6.交互互方式::手持、、體感等等,對精精準(zhǔn)、延延遲都有有較高要求求。圖片來源源:Yivian-34-VR技術(shù)術(shù)難點眩暈感::最大障障礙,主主要源于于使用者者所見所所感不同同步,不不同健康康狀況的的人敏感感度又不同,,延遲度度的度在在哪里??20ms是個臨臨界點,跨進來來就能化化腐朽為為神奇。。怎么解決??后文詳詳述。屏幕:從從雙眼單單屏到雙雙眼雙屏屏后,單單眼要從從現(xiàn)在的的1K清清晰度一一直發(fā)展展到未來來的單眼8K((屏幕主主要來自自三星與與索尼)),刷新新率從75赫茲茲、90赫茲直直至120赫茲茲。GPU運算能力力:Nvidia與AMD雄雄霸PC端的GPU((分占75%、、25%份額)),移動動GPU芯芯片集中中在高通通Adreno、ARM的Mali、蘋果果Imagination的的PowerVR手中中,不過,移移動GPU的性性能僅是是PC端端GPU十年前前水平,,一體機機突破需需要其它它輔助。。軟件算法法:包括括圖形圖圖像的核核心算法法(反畸畸變、反反色散和和頭部運運動預(yù)測測、硬件件訪問能力))、與各各類外設(shè)設(shè)交互的的算法、、兼容各各類游戲戲引擎。。谷歌一一直說要要做安卓卓VR版OS,騰騰訊在15年7月份發(fā)發(fā)布了VROS,外設(shè)設(shè)大廠雷雷蛇Razer聯(lián)合Sensics發(fā)布了開源源VR系系統(tǒng)OSVR,想打打造成VR領(lǐng)域域的Android。。頭盔重量量:400克以以上的重重量,戴戴20-30分分鐘,脖脖子會受受不了;;300克重量量,佩戴戴時間可能能延續(xù)到到1小時時左右;;如果200克克左右,,佩戴更更自如。。目前的的頭盔相相當(dāng)于90年代代的“大大哥大””。-35-VR技術(shù)術(shù)難點((20ms延遲遲之戰(zhàn)))Oculus怎么解決決眩暈感感的?Motion-to-photonslatency,指玩玩家運動動頭部到到在屏幕上看到到新圖像像這整個個周期里里延遲時時長總和和,分解解為6個個環(huán)節(jié)::1、用戶戶輸入;2、USB電電纜從Rift向電腦腦傳送指指令;3、游戲戲引掣為為GPU翻譯指指令;4、處理理器發(fā)布布寫出““新圖像像”的命命令;5、Rift的的顯示屏屏將像素素轉(zhuǎn)化為為新圖像像;6、、完整延遲遲時長。。新圖像完完全生成成。取自Nvidia的技技術(shù)文檔檔《GameworksVR》資料來源源:36氪,作作者:Chloe頭盔內(nèi)置置一個集集陀螺儀儀、加速速計、磁磁力計為為一體的的追蹤器器,1000HZ,第第一環(huán)節(jié)節(jié)的延遲時時長已由由最初的的15毫毫秒降至至1毫秒秒;信號號從Rift傳傳輸至PC又會會產(chǎn)生1-2毫毫秒的延遲,,所以需需要USB3.0;大大部分現(xiàn)現(xiàn)代游戲戲約為60fps,每每張圖傳傳輸至GPU的的時間為16.67毫秒,,如果幀幀速提高高1倍,,延時能能省半,,屏幕刷刷新率要要相應(yīng)提提升;GPU再通過USB線線纜給Rift顯示屏屏寫圖;;屏幕響響應(yīng)速度度,LCD屏還還是需要要5ms、2ms,三星AMOLED在數(shù)數(shù)微秒之之內(nèi)(無無余暉)),Oculus還要要三星放放開硬件件權(quán)限可可以直接訪問前前置內(nèi)存存。2014年年10月月份Oculus推出出LatencyTester小小工具讓讓開發(fā)者者測量VR技術(shù)術(shù)難點((GPU性能天天梯)PC顯卡卡方面,,Nvidia于于16年年5月7日發(fā)布布基于新新的Pascal架構(gòu)構(gòu)、全球首款款16nm制程程游戲顯顯卡GeForceGTX1080/1070,,前者核心頻率率達(dá)1860~1886MHz,售售價599美元,,國行5399元,后后者售價379美元元,國行行3499元。。GPU并并行計算算能力令令其可廣廣泛用于圖形視視頻處理理、AI深度學(xué)學(xué)習(xí)、智能駕駛駛等領(lǐng)域域,Nvidia股價價迭創(chuàng)新高。。移動顯卡卡有功耗耗的約束束,目前前最頂級的Adreno530,,雖然最最高主頻650MHz,性能能只相當(dāng)當(dāng)于PC顯卡十年前前水平,,幾十倍倍的差距距。-36--37-VR技術(shù)術(shù)難點((GPUVR跑分分)評測先鋒鋒Futuremark的3DMark基基于5種種場景對對GPU的的3D性能能進行行測評評,結(jié)結(jié)果見見左圖,,同價價位產(chǎn)產(chǎn)品AMD的要要小勝勝Nvidia,但后者者性能能上更更勝一一籌。。3DMark還還于2015年年12月發(fā)發(fā)布VRMark測測試的預(yù)預(yù)覽版版,針針對當(dāng)當(dāng)時市市面上上的VR頭頭盔,,4個場場景、、按場場景真真實性性、延延遲((分段段與全程))、準(zhǔn)準(zhǔn)確度度等維維度測測評,,GPU跑跑分未公布布,但但對比比結(jié)論論與前前述測測評差差不多多,VRMark正正式版版將于于近期期推出出。-38-VR技技術(shù)難難點((VRSDK)Nvidia推出VRSDK-VRworks,消消費級級GeForce、、專業(yè)業(yè)級Quadro、、移動動Tegra都都支持,,其中中VRSLI分屏屏刷新新、Multi-ResolutionShading一屏屏分九九塊差差異化化渲染染;16年年5月月基于于GeForceGTX1080/1070,,同時時增強強功能能推出出該高高端顯顯卡專專屬的的曲面屏/多聯(lián)聯(lián)屏/VR圖像像矯正正技術(shù)術(shù)SimultaneousMulti-Projection引引擎,,其中中的SinglePassStereo可可渲染染出左左眼圖圖像后后,迅迅速轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換出出右眼眼圖像像,以以及擬擬真VR音音頻技術(shù)術(shù)VRWorksAudio。高通驍驍龍820作為為當(dāng)今今最強強的移移動處處理器器、三三星代代工14nmFinFET工工藝,,包含含KyroCPU架構(gòu)構(gòu)、AdrenoGPU圖形形核心心、HexagonDPS傳傳感中中心,,其中中Adreno530率先先支持持最新新的OpenCL2.0和Renderscript。。高通通還為為該芯芯片發(fā)發(fā)布VRSDK,可大大大降低低渲染染延遲遲,支支持3D立體注注視點點渲染染和鏡鏡頭矯矯正、、色彩彩矯正正、畸畸變矯矯正等,低低功耗耗360度度4KHEVC視視頻解解碼、、幀率率60fps。。ARM當(dāng)紅的的CPU是是Cortex-A72,GPU為MaliT880最最高主主頻850MHz。ARM也也推出了MaliVRSDK,完完全基基于NDK和OpenGLES開發(fā),,將許許多VR處處理需需求直直接嵌入ARM架構(gòu)構(gòu)的硬硬件IP和和驅(qū)動動里,,改善善立體體渲染染、校校準(zhǔn)、、各種種透鏡鏡效果果以及及光學(xué)學(xué)畸變的的軟件件修正正,且且也可可像Nvidia那那樣對對屏幕幕分塊塊處理理,以以及支支持高高效內(nèi)內(nèi)存壓壓縮。。-39-VR技技術(shù)難難點游戲和和視頻頻是目目前VR行業(yè)最最先啟啟動的的兩個個內(nèi)容容模塊塊:絕大部部分3D的的PC或手手游都都不適適合移移植到到VR平臺臺,SDK包轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換不不是問問題,,關(guān)鍵鍵是它們們不能能提供供沉浸浸感的的要素素比如如全景景視角角和足足夠的的清晰晰度與與幀速速,VR游游戲需要選選定平平臺重重新開開發(fā)。。需要一一門VR交交互語語言,,比如如用戶戶怎么么移動動?很很多游游戲干干脆落落座不不移動動,要要移動則分分真實實移動動、跑跑步機機、瞬瞬移、、行走走重定定向等等不同同方法法,有有人發(fā)發(fā)明貼貼傳感感器于大腿腿外側(cè)側(cè)的原原地踏踏步移移動法法;另另外,,VR社交交的模模式也也要重重新探探討。。VR視視頻首首先是是沉浸浸式觀觀影,,無邊邊大屏屏幕,,3D內(nèi)容容已現(xiàn)現(xiàn)成。。而全全景視視頻內(nèi)內(nèi)容需需要進一一步豐豐富,,這又又包括括兩類類,第第一類類場景景式視視頻拍拍攝難難度較較小,,例如如全景景視頻或?qū)崒崨r比比賽,,直播播、錄錄播皆皆可。。全景視視頻第第二類類為劇劇情式式視頻頻,拍拍攝甚甚難,,為了了不穿穿幫,,整個個畫面面構(gòu)成成將要要發(fā)生革命命性的的顛覆覆,最最快發(fā)發(fā)展的的劇情情式拍拍攝主主要還還是動動漫電電影,,但制制作成成本也也很高昂。。蘭亭亭數(shù)字字VR電影影的拍拍攝經(jīng)經(jīng)驗::主線線故事事要能能抓住住觀眾眾注意意力((否則則容易出戲戲);;導(dǎo)演演不在在現(xiàn)場場,要要有全全局觀觀、演演員要要一鏡鏡到底底、要要求高高;切切換鏡鏡頭也要務(wù)務(wù)必保保證過過渡的的自然然性并并減少少切換換的頻頻率。。-40-VR技技術(shù)難難點-游戲戲引擎擎靈活度度高、、最具具人氣氣的游游戲引引擎是是Unity引引擎與與Epic旗下下的Unreal引引擎。。Unity1.0始始于2005年年,它它于手手游時時代迅迅速崛崛起,,最新新是5.4β版版,3D引引擎口口碑佳佳主要在于于開發(fā)發(fā)方便便、一一次開開發(fā)適適用所所有終終端,,開發(fā)發(fā)者占占比超超50%,,三倍倍于Unreal,,OculusRift首首發(fā)30款款游戲戲中有有16款、、GearVR90%以上上的游游戲都都是使使用Unity引擎。Unity于2016年年2月月首度度舉辦辦VisionSummit2016大會,,意圖圖打造造VR/AR界界的奧斯斯卡獎獎盛會會。目目前該該公司司正在在以15億億美元元估值值融資資。Unreal則則表示示全球球收益益超過過10億美美元的的7大大游戲戲都是是用他他們引引擎,,他們們認(rèn)可可Unity游戲開開發(fā)寫寫代碼碼更便便捷,,但他他們優(yōu)優(yōu)勢在在于游游戲整整個發(fā)發(fā)行、、運營營維護護的便便利。。Unreal虛虛幻引引擎4于16年年3月月率先拿出出殺手手锏-VR編輯輯器,,開發(fā)發(fā)者可以以直接接在VR環(huán)環(huán)境下下構(gòu)建建所見即所所得的的場景景,視視野從從50x到到1x可可隨意意縮放放。一一周后后Unity也也宣布他他們也也在開開發(fā)類類似系系統(tǒng)。。Unreal的的VR編輯輯器視視頻/RqY6Mco-41-VR技技術(shù)難難點-全景景攝像像機全景攝攝像機機廠商商已經(jīng)經(jīng)大量量涌現(xiàn)現(xiàn):Jaunt、360Heros、、谷歌歌Jump、Panocam3d、Bublcam、諾諾基亞亞OZO、、三星星Gear360、、LytroImmerge,國國內(nèi)Insta360等等等。。要拍3D全全景,,攝像像頭至至少在8個以以上,,少了了只能能拍2D全景景。硬硬件方方面難難點是所所有攝攝像頭頭的同同步性,后后期要要無縫縫拼接接則需要調(diào)調(diào)整多多幅圖圖像的的曝光度、、對比比度、、白平平衡等參數(shù)數(shù),渲渲染需需要相相當(dāng)時間。。-42-VR技技術(shù)難難點-全景景攝像像機Google在2015I/O大會上上發(fā)布布了虛虛擬現(xiàn)現(xiàn)實內(nèi)內(nèi)容解解決方方案Jump,包含含CameraGeometry、、Assembler和和Player三大大部分分。Google與與GoPro達(dá)達(dá)成合合作,,由16臺臺GoPro組成成的陣陣列Odyssey進行行360°°同步步拍攝攝,Jump后后續(xù)處處理,,全景景視頻頻在Youtube360視視頻頻頻道上上,供供Cardboard及及其他他VR設(shè)備備觀賞賞。單單臺GoProHero4相機售售價499美元元,而而整套套Odyssey定定價1.5萬美美元??!GoPro于15年4月收收購VR軟件公公司Kolor,16年年4月月推出出自家家6攝攝像機機組合合產(chǎn)品品Omni,,售價價4999美元元,同同時推推出GoProVR視視頻網(wǎng)網(wǎng)站,,并吸吸引全全球領(lǐng)領(lǐng)先音音頻公公司森海塞塞爾加加入開開發(fā)者者計劃劃,該公司司VR麥克風(fēng)風(fēng)AMBEO可抗抗惡劣劣拍攝攝條件件,不不過可能也也要2000美美元,,預(yù)計計于16年年4季季度發(fā)發(fā)售。。GoPro的攝攝像機機需求求看來來將來來會不不少-43-VR技技術(shù)難難點-全景景攝像像機Jaunt是目前前全景景攝像像機的的領(lǐng)軍軍者,,已經(jīng)經(jīng)拍攝攝了很很多最最受歡歡迎的的視頻頻,如如McCartney現(xiàn)場音樂樂會LiveandLetDie、二二戰(zhàn)營救類類動作片TheMission、驚驚悚片BlackMass、、怪獸電影影KaijuFury等等。Jaunt于2015年年6月底發(fā)發(fā)布了代號號NEO(后改名為為ONE)的第五代代影視級別別虛擬現(xiàn)實實攝像機原原型,8月月后只租不不售,2016年年準(zhǔn)備上市市銷售。Jaunt成立于2013年年,2014年4月月獲得680萬美元的A輪融資,8月獲得GoogleVentures領(lǐng)領(lǐng)投的2780萬美美元B輪融融資,2015年9月獲得黎黎瑞剛的華華人文化、、迪斯尼領(lǐng)投的6500萬萬美元C輪輪融資。JauntONE,貌貌似混元錘錘(很多研研究報告弄錯錯圖片),,有24個個攝像頭,,一周16個個,上下各各4個,號號稱可捕捉捉(偽)3D光場,單單鏡頭4K分辨率、、60FPS的360度視頻,,且能適應(yīng)應(yīng)弱光與運動場景景,不過拼拼接和渲染染工作量不小,一一分鐘的Jaunt視頻要花花費15至20分鐘。VR技術(shù)難難點-聽覺覺VR要實現(xiàn)現(xiàn)沉浸感,,聲音元素素少不了,,尤其是昏昏暗場景中,聲聲音還能給給出提示、、引導(dǎo)劇情情。我們知知道VR視覺覺三要素是是分辨率、、延遲與追追蹤,而VR聽覺最重要的的是營造空空間感,這這跟音響播播放的杜比比環(huán)繞立體聲聲5.1或或7.1沒沒有一點關(guān)關(guān)系,它要要的是360度“聲場””,并且必必須通過耳耳機還放!!為音響錄錄制的音效用用耳機播放放可能造成成聽覺敏感感者“頭中中效應(yīng)”。定定位聲源的的方向與距距離,OculusAudioSDK(/RqU9Mt5)有詳細(xì)說說明,先看看人耳是怎么么做的:人耳怎么給給聲源定位位方向?每每個聲源都都是立體聲聲雙聲道,,左右定位位時用時間間差及響度差,前前后上下定定位時則通通過耳廓、、頭部、肩肩部等反射射或遮擋衍衍射及干涉涉混響后大腦綜合合判定,如如果還不能能定位則需需要移動頭頭部二次定定位。人耳怎么給給聲源定位位距離?就就是通過響響度與周遭遭熟悉聲音音這一參照照系的大小小比較、高頻聲音衰衰減速度、、原聲與混混聲比例、、運動聲源源的聽覺差差等綜合判判斷,有稱稱作“心理聲學(xué)學(xué)”。資料來源::poemqiong,-44-VR技術(shù)難難點-聽覺覺聲音到鼓膜膜的反射混混響過程,,工業(yè)界有有比較成熟熟的音效算算法,叫頭頭部相關(guān)傳傳輸函數(shù)head-relatedtransferfunction(HRTF),把單單一音源轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為雙聲聲道欺騙人人耳來定位。這要要用到人頭頭錄音(Dummyheadrecording),即采采用仿真人人頭模型、、在人耳鼓膜膜位置放置置兩個麥克克風(fēng)來錄制制聲音,比比較原音與與雙耳錄制制音即可得得到HRTF,,然后用HRTF對對其它原音音編碼即可可,這方面面有很多公公開數(shù)據(jù)集集,比如::IRCAMListenDatabase,,但有的數(shù)數(shù)據(jù)集采樣樣自由度稀稀疏,需要要插值。HRTF技技術(shù)在定聲音音方向上非非常不錯,,距離感差差點,因為為混聲回聲聲缺乏很好好的構(gòu)建模模型,另外一個難難點是每個個人的HRTF是不不一樣的,,怎么預(yù)設(shè)設(shè)?基于HRTF的耳機機音效系統(tǒng)統(tǒng),從很早早就投入商商用的SRS到后來來三星DNSe再到到DTS的Headphone:X(迅迅雷移動端端為其開辟辟電影專區(qū)區(qū)),之前前僅在耳機機發(fā)燒友這這一小眾群體體中流行,,但,這在在VR中確確是必需的的!計算密度巨巨大!每個個聲源都要要計算雙耳耳效果,要要求好的直直達(dá)聲與回回響之間的的初始時間延遲、、混響、衰衰減曲線,,并且當(dāng)頭頭部有移動動時,更要要迅速對聲聲源方位、、耳間聽覺差等重重新計算。。人頭錄音小小站:黑木木的錄音筆筆/rtlyxz資料來源::胡岐山等等,知乎-45--46-VR技術(shù)難難點-交互互設(shè)備交互模式的的四代革命命:CLI命令令行界面GUI圖形形用戶界面面TUI可觸觸摸用戶界界面NUI自然然用戶界面面NUI包括括頭部與全全身運動、、眼球追蹤蹤、語音識識別、手勢勢及全身動動捕與力反反饋、腦機機接口等,,交互設(shè)備各各家有各家家的想法::包括手柄柄、魔戒、、手套、體體感槍、座座椅、跑步步機、光學(xué)學(xué)或傳感器動作捕捕捉等等,,但大家都都在等Oculus、HTCVive開開放追蹤系系統(tǒng)的API。VR技術(shù)難難點-交互互設(shè)備(語語音交互))語音交互于于VR非常重要一是聲場音音效,前文文已詳述,,另,F(xiàn)acebook于16年5月月收購虛擬擬現(xiàn)實音頻頻公司TwoBigEars以以助力Oculus,TBE的“3DceptionSpacialWorkstation”是是款專業(yè)的空間間音效工具具現(xiàn)在被免免費開放給給公眾;二是語音快快捷鍵,游游戲中切換換武器、技技能、物品品等,語音音識別技術(shù)術(shù)已很成熟熟;三是聯(lián)網(wǎng)用用戶的語音音通道實時時交互,需需要帶寬要要求與低延延遲,技術(shù)術(shù)也成熟,,有YY語音音前CTO趙斌在硅硅谷創(chuàng)業(yè)的的聲網(wǎng)Agora.io(還還兼具聲場場音效);四是語音助助手、AI語音交流,,技術(shù)已經(jīng)經(jīng)運用在蘋蘋果Siri、GoogleNow、微微軟Cortana、科科大訊飛、、百度、IBM、亞馬遜Echo等,,但離成熟熟還有很遠(yuǎn)的距離,,遠(yuǎn)景目標(biāo)標(biāo)是達(dá)到電電影《HER》》的水平,,不過VR中要求沒那么高,,不需要麥麥克風(fēng)矩陣陣、遠(yuǎn)程降噪、、但還是需需要低延遲遲、口音識別、、語義分析析、語言表表達(dá)。-47--48-VR技術(shù)難難點-交互互設(shè)備(眼眼球跟蹤))眼動追蹤技技術(shù)Eye-Tracking通過圖像捕捕捉或者紅紅外掃描等等方式來提提取人眼注注視方向,后者精精度高。該該技術(shù)原先先只是用于于手機或PC上的解解屏鎖屏、、視頻播放放暫停、菜單操作、、或是幫助助殘障人士士等,VR中將增加加很多有意意思的玩法法,比如武武器快速瞄準(zhǔn)(指指哪打哪升升級為看哪哪打哪,空空戰(zhàn)中太棒棒了?。?、、與游戲角角色NPC作眼神交流、游戲戲黑暗中手手電筒功能能,最最重重要的是注注視點渲染染foveatedrendering,模擬人眼生生理特質(zhì)即即注視點中中央清晰、、周圍模糊糊,改變?nèi)咒秩荆?,可大幅降降低GPU負(fù)載載、提升性性能2~6倍不等,,如果技術(shù)術(shù)成熟,一一體機就沒沒那么遙遠(yuǎn)遠(yuǎn)了。目前紅外最最高可以做做到380Hz的刷新率,延延遲3~5ms,已已經(jīng)基本合用了,將將來希望也也能如運動動傳感器一樣達(dá)達(dá)到1000HZ,,以確保全全程過20ms的坎。。其它待解解決問題::戴眼鏡者的的眼鏡影響響眼球追蹤蹤效果、菲涅爾爾透鏡的同同心圓會干干擾信號,還要要注意防抖抖。讓你的眼睛睛會說話-49-VR技術(shù)難難點-交互互設(shè)備(眼眼球跟蹤))東京的FOVE,第一家眼眼球追蹤頭頭盔廠商,,內(nèi)置雙紅紅外攝像頭頭,產(chǎn)品計計劃16年年秋季發(fā)售,早早前接受了了微軟創(chuàng)投投加速器在在倫敦分部部的孵化,,后于16年3月完完成1100萬美元的A輪融資,,ColoplVRFund基基金領(lǐng)投,,鴻海、三三星跟投,,Colopl是日日本最大的游戲戲發(fā)行商之之一。公司司于16年年5月開放放下載SDKv0.4,基于于C++,允允許集成自定義渲渲染引擎和和原生App,并表表示有意將將其眼球追追蹤技術(shù)授授權(quán)給其他他頭顯廠商。該領(lǐng)域域的公司還還有SMI、Percept、Eyematic、Eyefluence、Tobii及國國內(nèi)的七鑫易維等等。七鑫易維號號稱已實現(xiàn)現(xiàn)垂直30°、水平平50°全全視場角跟跟蹤,完全可可以覆蓋全全FOV的的VR設(shè)備備,追蹤速速度為240Hz,延遲低低于5ms,且具備備防抖追蹤蹤算法。目目前除了跟Nvidia、、高通合作作外,其眼眼控模組既既可嵌入Oculus等頭顯,又又可植入GearVR類手機機VR盒子子,并提供供SDK進行行功能拓展展。另外,,公司還很很注意基于于注視點信信息的大數(shù)據(jù)據(jù)分析(網(wǎng)網(wǎng)上類似有有別家的眼眼球跟蹤熱熱力圖)。。FOVECEO小島島優(yōu)花YukaKojima15年年9月登上上日本福布布斯封面,她曾曾在SonyPlaystation部門門工作過五五年時間-50-VR技術(shù)難難點-交互互設(shè)備(全全方位跑步步機)VirtuixOmni全方位跑步步機,帶來來VR運動動感受。普普通跑步機機主要體現(xiàn)現(xiàn)速率和距距離這兩個維維度的數(shù)據(jù)據(jù),但Omni還加加入了方位位這一因素素,用戶可可以自由轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向,Omni采采用的是內(nèi)內(nèi)傾斜的光光滑表面,,當(dāng)玩家向向前走的時時候,就會會不經(jīng)意滑滑下來。玩家需要穿穿上特制的的鞋子,一一是便于平平衡,二是是收集速度度數(shù)據(jù)并同同步到VR游戲中。支持持OculusRift與HTCVive。缺點點是移動動精度還還需要不不斷提升升;價格格不菲,,699美美元;50公斤斤,體積積重量太太大,適適合商業(yè)業(yè)場所運運用。-51-VR技術(shù)術(shù)難點-交互設(shè)設(shè)備(光光學(xué)動捕捕)LeapMotion:2013年產(chǎn)產(chǎn)品首發(fā)發(fā)70美美元,2014年入華華取名““厲動””,售價價688元元,兩輪融資資共4275萬萬美元。。原先只只是想替替代鼠標(biāo)標(biāo),但是是并不成成功。原原理是使使用紅外外LED+雙目灰灰階30萬像素素camera采集手手部特征征點運動動數(shù)據(jù)生生成3D全手?jǐn)?shù)數(shù)據(jù),不不如Kinect、IntelRealSense深深度攝像像頭的精精確與視視覺深,,但勝在在低成本本,且延延遲8ms較較佳。公司現(xiàn)在在主攻VR,改改進了算算法、推推出Orion技術(shù)解解決方案案,加大大動捕FOV到到150度,可精精確識別別十指,,但為了了擴大手手部活動動范圍,,公司準(zhǔn)準(zhǔn)備推出出自己的的頭盔及及與中國頭盔盔合作、、把Orion做進頭頭盔里,,因為三三大頭顯顯都有自自己的輸輸入設(shè)備備了。它它現(xiàn)在的問問題還是是缺乏強強應(yīng)用的的配合。。VR技術(shù)術(shù)難點-交互設(shè)設(shè)備(慣慣性傳感感器動捕捕)北京諾亦亦騰Noitom(Motion的倒序序拼寫,,夢想是是顛覆傳傳統(tǒng)動作作捕捉行行業(yè))成成立于2012年,,開發(fā)了了領(lǐng)先水水平的基基于MEMS慣性傳傳感器的的動作捕捕捉技術(shù)術(shù)。相比比光學(xué)動捕,,精度與與即時性性上有不不足,但但可避免免光學(xué)動動捕因動動作或物物品遮擋擋而所需需的大量后期期處理,,硬件成成本也低低很多,,適合VR游戲戲,游戲戲要求的的精度不不高,但但一定要得到到游戲大大廠的支支持,另另外延遲遲還是過過線:從從硬件到到PC延遲遲10ms、軟軟件處理延遲3–5ms、傳傳輸?shù)筋^頭盔顯示示還要20+ms,還還有就是是解決易易穿戴問問題。諾亦騰2015年11月獲得得B輪2000萬美元元投資,,估值超超2億美美元,奧奧飛動漫漫領(lǐng)投,,A輪君聯(lián)聯(lián)資本等等跟投。。專業(yè)版““騰挪PERCEPTION”套裝裝9.8萬元,在在影視(《《權(quán)力的的游戲》》、《尋龍龍訣》))、體育訓(xùn)練、醫(yī)療診診斷等行業(yè)已已有運用;消消費版在Kickstarter上眾籌的““PerceptionNeuron”分包含10個、20個、30個傳感器子子節(jié)點的不同同套裝價格分別為200美元、、375美元元和550美元,,支持WIFI無無線傳輸,傳傳感器模塊還還可以像樂高高玩具一樣進行自自由調(diào)整和組組合。-52-VR技術(shù)難點點-交互設(shè)備備(觸覺-力力反饋)觸覺分為皮膚膚感知(溫度度、紋理、粗粗糙)和運動動感知(力與與方向)?;谶\動知覺覺的遠(yuǎn)程操作與模模擬力反饋的的商業(yè)化產(chǎn)品品已很多,如如世界最大3D打印機制制造公司3DSystems于2013年收購杰杰魔獲得Geomagictouch((左下圖),,廣泛應(yīng)用于于工業(yè)、醫(yī)療、教育等等領(lǐng)域的模擬擬、培訓(xùn)、設(shè)設(shè)計、控制等等方面。不過過這個“3D鼠標(biāo)”不僅價格過萬人人民幣,且在在VR中并不不方便。法國國Haption的更是是貴至60萬萬人民幣。VR力反饋怎怎么設(shè)計?模模擬槍的后座座力還相對簡簡單(StrikerVR),手部力反饋饋有一定難度,多多采用外骨骼骼方式,由電電動、氣動、、液動等主動動型發(fā)展到電電/磁流變的的被動型。中下下圖為ImmersionCyberGrasp力力反饋裝置附附在數(shù)據(jù)手套套CyberGlove上,每個手指指能提供最大大10N的力力,但要完全全做成輕薄手手套難度非常常大!目前有斯坦福福的開源觸覺框架CHAI3D、杰魔的力觸覺覺開發(fā)組件OpenHaptics可用。皮膚感知則可可能需要線性馬達(dá)。-53--54-VR技術(shù)難點點-交互設(shè)備備(肌電刺激激)Teslasuit是世界上首款款VR全身觸控體驗驗套件,登陸陸Kickstarter擬籌資25萬美元,,16個觸控點點衣服1799美元,52個觸控點點衣服2099美元,價價格超貴。英英國開發(fā)團隊TeslaStudios希望能通過采采用肌肉電刺刺激(EMS)技術(shù)來實現(xiàn)現(xiàn)虛擬感受,,該套件號稱能傳傳送從微風(fēng)輕輕拂到重力狠狠踢各種不同同力度。主控單元--T型腰帶,,可無線連接接到市面上絕大大多數(shù)虛擬現(xiàn)現(xiàn)實設(shè)備。-55-VR技術(shù)難點點-交互設(shè)備備(腦機接口口BCI)腦機接口技術(shù)術(shù):腦信號讀讀取-信號預(yù)預(yù)處理-特征征提取-分類類-控制外部部設(shè)備-反饋饋大腦,其中信號采集集分為侵入式式、非侵入式式兩類。信號需要去噪噪、需要利用用深度學(xué)習(xí)技術(shù)術(shù)來分析,精精確度差,但安安全性高信號精確,但但有安全風(fēng)險險,且硬件壽命短短嘯語知乎賬號號有系列文章章-56-VR技術(shù)難點點-交互設(shè)備備(腦機接口口BCI)從腦到機的意意念控制主要要是幫助殘障障人士重建運運動能力,還還有基于腦電電EEG技術(shù)術(shù)的消費類產(chǎn)品品如Melomind腦腦電波耳機、、EmotivInsight、NeuroSkyMindWave意念控制器,如如果外部設(shè)備備換成VR游游戲,操作起起來更容易,,比如MindMaze用腦波操控VR游戲戲MindLeap。但如果要讓大大腦在VR游游戲中更全面面的沉浸,需需要由機到腦腦反向?qū)懭塍w體驗信息,人工視網(wǎng)膜、、人工耳蝸等等感覺修復(fù)技技術(shù)給殘障人人用的,更多多更強更直接接的信息刺激則有相當(dāng)危危險性,目前前僅允許在一一些醫(yī)療機構(gòu)構(gòu)用于治療手手段,例如深深部腦刺激DBS技術(shù)和和經(jīng)顱磁刺激激TMS技術(shù)術(shù)可以用來治療抑郁郁癥和帕金森森氏病,如美美敦力的腦起搏搏器。也有研究作用用于正常人大大腦上改善腦腦功能和個性如如增強記憶、、提升學(xué)習(xí)能能力等,這些也也可用于VR體驗。《黑黑客帝國》的腦后后插管,隨著著微電極技術(shù)術(shù)的升級也將逐逐步成為現(xiàn)實實,但離消費費級使用還有相相當(dāng)距離。-57-其它連PC式式頭顯SonyPlayStationVR(第二勢勢力)索尼電腦娛樂樂(SCE))于GDC2014、2015游戲戲開發(fā)者大會會上發(fā)布過兩兩次VR設(shè)備備原型機ProjectMorpheus(墨菲菲斯計劃),,并于2015年9月東東京電玩展上上宣布正式改名為PlayStationVR,明確其其作為PlayStation系列列主機的配件件的位置。新新版原型機以5.7英寸大小的OLED顯示屏替換原原先的5英寸寸LCD顯示示屏,可以輸輸出1920x1080分辨率影像、、100度視野、刷新新率高達(dá)120幀每秒(視頻頻跟不上的用用插幀方式解決決),延遲降降低到18毫秒,為支持持360度的的動態(tài)感應(yīng),,頭盔上有9個LED、利用用PSCamera來實現(xiàn)頭部部追蹤,模式式與Oculus類似,,外形很有科科技感,PSMove體感感控制器則可可變身成游戲戲中的刀劍、、槍械等武器器。索尼于16年年3月15日日美國舊金山山GDC大會上發(fā)布消消費版PlayStationVR,將于3月22日開始預(yù)售售,10月正正式上市,399美元價價格不包括PSCamera與PSMove,499美元包包含二者。-58--59-SonyPlayStationVR老炮兒索尼早早在2011年11月份份就推出了““觀影神器””頭戴顯示器器,并且一年年推一代推了三代,,HMZ-T1、T2、、T3/T3W(無線)),但沒有大大賣,索尼14年將重心心轉(zhuǎn)移到虛擬現(xiàn)現(xiàn)實產(chǎn)品上,,15年4月月宣布停產(chǎn)HMZ系列產(chǎn)產(chǎn)品。HMZ系列產(chǎn)產(chǎn)品配置了兩兩塊獨家0.7英寸OLED屏,分辨率均均為1280x720,60Hz,單眼45度角視野,產(chǎn)產(chǎn)生近似20m遠(yuǎn)看750英寸屏幕的感感覺。T1重重量約為420g,T2約為330g,T3機身320g,電池盒盒重213g。缺點一是是分辨率略低低,二是視野野略窄,三是不支支持屈光調(diào)節(jié)節(jié),四是不帶帶陀螺儀。SonyP
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