科普 VR虚拟现实技术简介

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什么是虚拟现实

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虽然VR技术及相关产品是近几年才开始流行的,但虚拟现实的概念其实并不是什么新鲜事物。 就像本世纪初3D技术的兴起一样,虽然3D技术已经提出很多年了,但3D成像技术的普及也只是近10年的时间。 最早的消费级 VR 产品出现在 20 世纪 90 年代。 最新突然流行的VR技术之所以受到如此多的关注和认可,是因为通过技术的创新和进步,虚拟现实的目标终于逐渐实现了:通过先进的传感设备,VR产品可以让用户获得身临其境的体验。沉浸在另一个世界并能够在这个虚拟世界中与虚拟环境进行交互。

如今,虚拟现实技术的发展,使得虚构的电子世界的真实感达到了超一流的水平。 比如飞行模拟器、想象的遥远星球等,这些场景都是由计算机创建的。 目前市场上,VR技术的领导者有Oculus Rift、索尼PlayStation VR、三星Gear VR和HTC Vive。 现在这些产品主打的VR体验几乎都与游戏相关。

VR头盔中安装的传感器可以检测并持续跟踪用户头部和视线的运动。 通过跟踪用户数据,用户可以导航虚拟现实世界并允许用户与周围环境进行交互。 为用户提供身临其境的体验。 人与环境的“交互”体验是深度多媒体体验与VR体验最重要的区别。 在VR环境中,用户可以充当环境的参与者,而不仅仅是旁观者。

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VR 不一样

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1. 360°全景视频

《纽约时报》与 Google Cardboard 合作推出的 NYT VR 视频看起来非常酷,但我们必须意识到这并不是真正的 VR。 在 Flickr VR 上查看照片的体验也相当不错,但这也不是 VR。 同样的情况也出现在 GoPro 的 Surf、Moto 和 Ski VR 视频中。

我们上面提到的出色的视频和照片观看体验本质上是通过相机捕捉拍摄对象的完整 3D 视图的 360 度视频和照片。 这些全方位的影视素材通过VR头盔进行播放,可以给用户带来非常强的沉浸式体验。 但这些视频和素材并不是虚拟合成,而是真实图像素材的拼接。 在体验过程中,用户可以环视周围环境,甚至探索图像中其他地方的场景,但无法像现实旅游中那样与场景进行互动,真正触摸或改变它们。 视频里什么都有。 相机之前捕获的所有数据是用户可以探索的限制。 360°全景图像数据是一种新型的拍摄方式和呈现技术。 事实上,我们不需要VR头盔就能获得这样的体验,2D屏幕就可以满足我们的需求。 因此,360°全景图像并不等同于VR。

虽然两者并不相同,但对于我们大多数人来说,360°全景内容的体验是我们体验沉浸式VR的第一次尝试。 市场上已经有很多这方面的内容和信息,YouTube和Facebook上每天都在涌现大量新的360°全景图像信息。 小编敢打赌,到目前为止体验过移动VR设备的大多数人谈论的都是这个360°全景图像,而不是游戏。 我们相信,未来一段时间,全景图像的数量将呈指数级爆发式增长。 数据增长的背后是大公司、小团队不断向市场注入新的体验内容,以提升自身的产品体验。 另外,这类内容的体验成本并不是特别高。 移动VR设备就足够了,不需要高端PC主机的帮助。

360°全景视频非常酷,这样的技术可能会颠覆我们日常生活的改变。 该技术可用于信息直播。 例如,我们可以使用VR耳机在线观看全方位的总统辩论、职业篮球比赛、媒体会议,甚至拳击比赛。

2.增强现实

虽然虚拟现实和360°全景视频并不相同,但它们有一个共同的特点:就像一部好电影一样,它能让用户感觉自己身处另一个世界,无论这个世界是否是由计算机处理器控制的,什么是虚构的是来自世界遥远地方的静态图像数据。 增强现实(AR)则不同。 AR 将用户当前的真实环境与虚拟场景和对象融合在一起。 真实与虚拟混合的场景被完美地结合起来,然后传输到用户的眼睛里。

目前表现最好的AR产品是微软的HoloLens系统。 该头盔包括一个摄像头,用户可以通过该摄像头查看周围的室内情况。 同时,通过头盔,用户还可以看到计算机创建的虚构场景,例如一只巨大的蜘蛛躺在墙上。 。 当然,AR 不仅仅用于开玩笑或创建恐怖电影场景。 CNET高级编辑Sean Hollister体验了AR技术驱动的场景。 他认为,这样的体验很可能会颠覆未来的消费市场格局。 在这次体验中,肖恩在室内直接体验了买车、选车的全过程。 当时,他戴着AR头盔坐在家里的浴室里,AR技术向他展示了一辆虚拟的沃尔沃S90。 就这样,肖恩在浴室里摸到了一台S90的所有细节。

微软并不是目前唯一一家探索 AR 技术的公司。 AR技术领域的另一个强有力的竞争对手是Magic Leap,它已经在各大科技媒体上非常受欢迎。 尽管这家由谷歌支持的公司还没有推出任何硬件设备,但他们发布的概念视频已经风靡全球,成为人们的热门话题。 视频中,有几个场景据说是工作演示,其中包括一个由计算机虚拟出来的机器人,凭空出现在办公室桌子的正下方。 还有一个演示,显示一个机器人出现在房间中央。 太阳系的虚拟模型。

无论是微软、Magic Leap还是其他目前不知名的研发团队,他们所擅长的AR技术都是将计算机创建的虚拟物品与真实场景进行融合和交互。 这是AR和VR最大的区别。 我们用一个类比来解释这个区别:AR可以直接在餐桌上为你创建一个虚拟的Minecraft游戏世界,而VR则可以让你戴上头盔,感觉自己完全沉浸在Minecraft的世界中。 你根本看不到你的家。 餐桌。

3. 远程成像

到目前为止我们已经谈到了VR技术:让用户进入一个完全由计算机创造的世界; AR技术:让用户在当前环境的背景下看到计算机创建的虚拟场景。 网真技术有点类似于AR和VR合而为一的结果。 它使远方的用户能够以类似机器人的形式与异地的其他人在线交流。

采用远程成像技术开发的机器人,比如现在著名的Double,在轮式行走机器人上固定一个iPad,用户当前的图像会显示在iPad上。 即使用户在办公室,他们也可以出现在地球上的任何其他地方并远程控制他们的行走和视力。 用户通过控制随附的应用程序来控制这个连接的机器人。 作为用户在另一个地方的“傀儡”,机器人可以执行许多操作。 例如,它在会议中表现为用户的分身,可以进行行走、旋转等功能,当用户想要转向会议中的其他人时,可以控制双机器人转身,看到其他人的表现人们就好像他们亲自在那里一样。

4、智能眼镜

也许很多人还没有弄清楚Google Glass是什么。 有些人可能还记得2013年谷歌举办的智能眼镜发布会,心想“好吧,谷歌眼镜和AR几乎一样了”。 事实上,情况并非如此。 智能眼镜其实就是我们眼前的一块显示屏。 换句话说,我们可以将其理解为飞行员/驾驶员专用眼镜的增强版。 在这个显示器上,可以投影数据、地图信息和其他信息,供用户使用和查看。 在当前的智能眼镜世界中,显示屏目前仅覆盖右眼。

之所以很多人将Google Glass与AR技术混淆,是因为Google之前发布的演示视频是从用户自己的第一人称视角拍摄的。 这种视角给人一种与AR非常相似的感觉——出现在现实世界中。 虚拟信息和材料。 事实上,像谷歌眼镜这样的产品并不会在现实世界中放置或创建任何AR类型的场景,它们只是将信息放置在眼镜的显示屏上。 换个比喻,谷歌眼镜就像苹果手表的眼镜版本,只不过后者在手腕上工作,仅此而已。

如果谷歌眼镜感觉不能改变生活,可能是因为该产品还没有商业化。 虽然这种眼镜还没有进入普通消费市场,但它仍然可以为专业人士在一些特殊工种中提供很大的帮助。 这也是谷歌希望Google Glass能够实现的——当用户无法解放双手时,它可以帮助用户直接查看一些重要信息。 这种功能在某些情况下特别有用,例如手术、建筑和飞机驾驶。

谷歌眼镜在同类市场中仍然占据王者地位,但值得指出的是,智能眼镜市场面临两个主要问题:一是面向普通消费市场,还没有谷歌眼镜这样的智能眼镜。 “杀手级”应用无法真正俘获消费者的心; 其次,目前智能眼镜产品的出现,很难激发消费者的购买欲望。

5.视频播放器

有些人可能熟悉 Avegant Glyph 产品。 它的外观看起来有点类似于VR头盔,但从功能角度来看,它只是一种观看电影或视频的高科技方式。 这样的视频播放设备并不新鲜。 早在2012年,市场上就已经出现了类似的产品,例如索尼HMZ-T1私人3D播放器和蔡司Cinemizer OLED播放器。

使用Glyph时,用户必须先将头盔上的HDMI接口连接至电脑设备。 然后头盔将播放 3D 视频内容。 此外,它确实可以为用户提供3D全景360°视频、游戏以及控制无人机和其他设备的能力。 不过,现在此类设备的发展,产品功能与VR头盔相比确实非常有限。

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后记:

随着AR和VR技术的不断成熟,越来越多的真实场景和虚拟场景开始实现融合和互操作。 未来,我们将能够看到更多的场景开始利用这两种技术。 上面我们已经详细分析和比较了VR技术与其他技术的区别。 不过,我们仍然可以预测,未来很多人仍会将这些技术称为“虚拟现实”。 小编希望通过这篇文章,大家能够看清一些产品花哨的噱头和宣传背后,了解这项技术的本质。

编辑:三江

本文整理自网络

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