VR設(shè)備主要有哪些？可以用來做什么？

上一期我們介紹了什么是VR技術(shù)，以及其發(fā)展歷程和實現(xiàn)VR虛擬現(xiàn)實的主要核心技術(shù)。接下來，我們會說一說VR設(shè)備主要有哪些？可以用來做什么？以及還需要攻克的哪些技術(shù)難點？

VR虛擬現(xiàn)實設(shè)備牌類

市面上的VR虛擬現(xiàn)實設(shè)備可分為三類：

需要配合PC設(shè)備的頭戴式設(shè)備

比如Oculus Rift，HTC VIVE，是目前高端設(shè)備的代表產(chǎn)品，配置高、功能全、沉浸感佳，也是目前體驗較好的設(shè)備，但價格高，對PC設(shè)備的配置有較高要求，部分玩家需要升級自己的PC硬件配置才能進行使用。

此類設(shè)備受限于線材和搭配電腦使用的特性，比較適合家庭或是體驗中心這類室內(nèi)使用。如果你想玩的爽，這么此類設(shè)備是你目前體驗VR的最好選擇。

搭配手機進行觀看使用的VR虛擬現(xiàn)實眼鏡

代表有三星GEAR VR，Google Cardboard等。此類設(shè)備必須搭配手機作為屏幕，核心部分是鏡片材質(zhì)。優(yōu)勢是使用方便，價格便宜，是目前普及最廣、種類最多的一類虛擬現(xiàn)實設(shè)備，入門門檻低、成本低。

各種設(shè)備間的區(qū)別就是外觀設(shè)計和所采用的鏡片材質(zhì)，但粗制濫造的居多，體驗一般，帶入感一般。對于網(wǎng)上相關(guān)評測所提到的沉浸感強烈、帶入感明顯這類的文章，不用去在意，說不好聽些是虛假廣告。

此類VR虛擬現(xiàn)實眼鏡適配不同品牌的手機難，而且與手機廠商合作也比較難，因為部分手機廠商也在退出自己品牌的產(chǎn)品。

此類產(chǎn)品便攜性較高，沒有線材的束縛，適合室內(nèi)戶外使用。如果你預(yù)算沒有太高，只是想體驗VR，那么可以試試這類產(chǎn)品。建議你不要去購買那種十元包郵的紙質(zhì)VR眼鏡，那種基本就是用過一次就扔的產(chǎn)品。

自帶主機、顯示屏的VR一體機

具備獨立處理器的頭戴式顯示設(shè)備，自帶存儲空間，同時具備了獨立運算、輸入和輸出的功能，可以獨立進行使用，類似于普通的平板配置。此類產(chǎn)品的價格均在千元以上，優(yōu)勢是可以獨立使用，擺脫了搭配手機或是電腦使用的束縛，也是目前國產(chǎn)廠商在發(fā)力的地方。

同樣這類設(shè)備便攜性也比較高，適合室內(nèi)戶外使用。但個人對這種產(chǎn)品的認知是，超過2000元絕對不值得入手，直接首選第一類產(chǎn)品。性價比不突出，帶來的體驗也沒有太強烈出色感。

VR技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

游戲領(lǐng)域

從目前來看，正是由于游戲娛樂的需求，才會促成虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技行業(yè)中得到立足之地并迅速發(fā)展。所以，游戲娛樂是VR技術(shù)應(yīng)用的第一大領(lǐng)域。

“3D技術(shù)出現(xiàn)的時候，人們認為它只能用于開發(fā)射擊游戲和賽車游戲，但現(xiàn)在3D游戲已經(jīng)普及。VR（虛擬現(xiàn)實）技術(shù)也會在20年后展現(xiàn)出同樣結(jié)果?！彼髂?a target="_blank">公司SCE總裁吉田修平在談到虛擬現(xiàn)實技術(shù)時如是說道。

從虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看，可以肯定的是，游戲既是其重要的應(yīng)用方向之一，也為VR技術(shù)快速走向消費級市場起到了推進作用。

從最初的文字MUD游戲，到二維游戲、3D游戲，再到網(wǎng)絡(luò)3D游戲，游戲在保持其可玩性和交互性的同時，逼真度和沉浸感一直在不斷地提高和加強。

縱觀游戲的發(fā)展歷程，人類對于游戲的追求始終都在向著虛擬現(xiàn)實的方向前進。目前，在售的虛擬現(xiàn)實設(shè)備中的游戲多為一些Demo，對于玩家來說可玩性并不高，但足以體驗到虛擬現(xiàn)實技術(shù)帶來的震撼、新奇感受。

隨著技術(shù)的成熟和市場的培育，VR技術(shù)所實現(xiàn)的沉浸式游戲體驗必將成為游戲領(lǐng)域的下一個趨勢。

而對于游戲外設(shè)而言，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠帶來的想象空間十分廣闊。除了目前比較常見的頭戴式設(shè)備，體感設(shè)備也將會隨著沉浸式游戲的深入發(fā)展而得到重生。

專業(yè)人士認為，體感設(shè)備只有配合上沉浸式游戲的玩法，才能實現(xiàn)物盡其用，如果玩家使用墨菲斯頭戴顯示器（ProjectMorpheus）在虛擬的空間內(nèi)可以迅速做出反應(yīng)，方法之一就是手上持有類似PSMove的3D體感定位裝置。

VR技術(shù)在游戲領(lǐng)域正以日新月異的速度進行升級，眾多硬件產(chǎn)品相繼問世的同時，在軟件方面也得到了Unity、UnrealEngine等引擎的支持，讓開發(fā)者更為容易的接觸到虛擬現(xiàn)實游戲。

影視娛樂領(lǐng)域

如果游戲沒有成為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要用途，那么必定非娛樂業(yè)莫屬。電影院的觀眾已經(jīng)在享受3D電影了，但是有了類似Oculus Cinema的app，觀眾可以更加沉浸在電影體驗里。他們可以通過VR頭顯設(shè)備投射出的巨大虛擬屏幕看電影，就好像在自己的個人影院里。在圖像和聲音效果的包圍中，他們會覺得自己身臨其境。

如果你是一個體育愛好者，虛擬現(xiàn)實平臺公司LiveLike VR已經(jīng)建成了虛擬球場，你可以在你舒適的沙發(fā)上和你的朋友們體驗比賽現(xiàn)場的激情。類似的，通過VR電影拍攝公司Next VR提供的服務(wù)，你可以身臨其境地觀看太陽馬戲團的表演，或者Codeplay的演唱會，遠離瘋狂粉絲的喧鬧。

工業(yè)制造和產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域

現(xiàn)在，VR技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域上的運用變得越來越廣泛，例如在汽車制造業(yè)中，VR技術(shù)已經(jīng)在設(shè)計、零部件制造、組裝和銷售環(huán)節(jié)都有所應(yīng)用。特別在外觀設(shè)計上，廠商可以利用VR技術(shù)得到1：1的仿真效果，使設(shè)計中抽象的概念具體化。

而與工業(yè)息息相關(guān)的科研教學(xué)也正被VR技術(shù)的到來所改變。當(dāng)前許多高校都在積極研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)及應(yīng)用，并相繼建立了虛擬現(xiàn)實與系統(tǒng)仿真的研究室，將科研成果迅速轉(zhuǎn)化為實用技術(shù)。

目前工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計大多使用3DMAX等工具，雖然已有3D效果，但仍是在平面上進行設(shè)計，這嚴重的制約了設(shè)計者的想象力和產(chǎn)品開發(fā)的效率。

而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)，不僅可以在產(chǎn)品設(shè)計前期做一些可行性的虛擬測試，而且在產(chǎn)品設(shè)計過程中利用虛擬現(xiàn)實來簡化產(chǎn)品的設(shè)計操作，后期利用虛擬現(xiàn)實直接給用戶模擬各種虛擬的場景和視覺效果，讓設(shè)計師身臨其境地測試產(chǎn)品效果，以更好地優(yōu)化產(chǎn)品體驗。

軍事訓(xùn)練領(lǐng)域

即使在 VR 技術(shù)還沒那么成熟的今天，VR 設(shè)備的用途也沒有局限在游戲或影音領(lǐng)域。事實上，VR 設(shè)備早已經(jīng)在軍事領(lǐng)域大展拳腳。接近 40 年前，就有英國公司 Plextek 為英口口方開發(fā)了一套 VR 訓(xùn)練系統(tǒng)，幫助他們進行模擬實戰(zhàn)以及醫(yī)療救護訓(xùn)練。

現(xiàn)在，UK 的大兵們也與時俱進的帶上了 Oculus Rift，在完全身臨其境的環(huán)境進行逼真的“實戰(zhàn)”。

除了英國之外，澳大利亞國防部的國防科技集團（DST）也與 Oculus 公司達成合作，希望通過 VR 這種成本相對較低而且仿真度較高的方式去訓(xùn)練以及教育士兵。

2012年，美國軍方將專業(yè)虛擬現(xiàn)實硬件和軟件應(yīng)用于部隊訓(xùn)練。目前仿真訓(xùn)練用于包括戰(zhàn)斗模擬、戰(zhàn)爭模擬和醫(yī)療兵訓(xùn)練。這些模擬使士兵在危險場景下得以訓(xùn)練，與傳統(tǒng)方式相比更具成本效益。

教育領(lǐng)培訓(xùn)域

虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實技術(shù)有潛力成為教育領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)工具，能夠變革學(xué)生在基礎(chǔ)教育和高等教育（大學(xué)及以上）階段的受教方式。教師可以利用虛擬現(xiàn)實或增強現(xiàn)實技術(shù)讓學(xué)生們在3D環(huán)境中與物體進行互動。例如：學(xué)生可以通過與虛擬世界的互動，了解太陽系或歷史事件。

比如說虛擬實驗室，學(xué)生可以通過操作虛擬實驗器材進行實驗，就可以不用危險的化學(xué)品避免安全問題，同時也可以多次實驗，更深刻地、形象地理解科學(xué)原理。還有一種是虛擬的訓(xùn)練，比如說維修汽車，各種器件的安裝、維修等過程都可以通過虛擬的設(shè)備來進行培訓(xùn)。

在醫(yī)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域中，用VR技術(shù)呈現(xiàn)人的身體結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生可以更直觀清晰地認識到人體構(gòu)造的模樣，這教學(xué)的效果比我們書面理論的教學(xué)方式高了很多倍。

醫(yī)療保健領(lǐng)域

醫(yī)療保健一直都是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域。一些機構(gòu)利用計算機生成的圖像來診斷病情。

虛擬現(xiàn)實模擬軟件公司Surgical Theater and Conquer Mobile，使用CAT掃描或者超聲波產(chǎn)生的診斷圖像來生成患者解剖結(jié)構(gòu)的3D模型。虛擬模型幫助新的和有經(jīng)驗的外科醫(yī)生來決定最安全有效的方法定位腫瘤，決定手術(shù)切口，或者提前練習(xí)復(fù)雜的手術(shù)。

除了手術(shù)，虛擬現(xiàn)實可以用作一種高性價比而且有趣的康復(fù)工具。在歐洲中風(fēng)和腦損傷的病人現(xiàn)在可以使用MindMaze創(chuàng)造的沉浸式虛擬現(xiàn)實療法恢復(fù)運動和認知能力，據(jù)該公司所說，恢復(fù)速度要比傳統(tǒng)的物理療法更快。MindMaze里的虛擬練習(xí)和實時反饋讓恢復(fù)過程好像是玩游戲，有助于鼓勵患者每天練習(xí)活動。

除上以上這些，實際上目前VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)還廣泛的應(yīng)用于城市規(guī)劃、室內(nèi)設(shè)計、工業(yè)仿真、古跡復(fù)原、橋梁道路設(shè)計、房地產(chǎn)銷售、水利電力、地質(zhì)災(zāi)害等眾多領(lǐng)域，為其提供切實可行的解決方案。

當(dāng)前VR虛擬現(xiàn)實存在的技術(shù)難點

VR虛擬現(xiàn)實的理想狀態(tài)是讓使用者如同身臨其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物，但目前我們的技術(shù)還并沒有完全達到，那么虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)還存在哪些技術(shù)難點需要攻克呢？

大范圍多目標(biāo)精確實時定位

當(dāng)前，虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品的定位主要依靠Light House來完成。Light House包括紅外發(fā)射裝置和紅外接收裝置。

紅外發(fā)射裝置沿著水平和垂直兩個方向高速掃描特定空間，在頭盔和手柄上均布有不少于3個紅外接收器，且頭盔（手柄）上所有的紅外接收器之間的相對位置保持不變。

當(dāng)紅外激光掃過頭盔或手柄上的紅外接收器時，接收器會立即響應(yīng)。根據(jù)多個紅外接收器之間的響應(yīng)時間差，不僅可以計算出頭盔（手柄）的空間位置信息還能得出姿態(tài)角度信息。

目前虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品只能工作于一個獨立的空曠房間中，障礙物會阻擋紅外光的傳播。而大范圍、復(fù)雜場景中的定位技術(shù)仍需突破。多目標(biāo)定位對于多人同時參與的應(yīng)用場景至關(guān)重要。

當(dāng)前的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要為個人提供沉浸式體驗，例如單個士兵作戰(zhàn)訓(xùn)練。當(dāng)多個士兵同時參與時，彼此希望看見隊友，從而到達一種更真實的群體作戰(zhàn)訓(xùn)練，這不僅需要對多個目標(biāo)進行定位，還需要實現(xiàn)多個目標(biāo)的數(shù)據(jù)共享。

“沉浸體驗”和“真實感”的平衡

沉浸體驗常被作為衡量虛擬現(xiàn)實好壞的一個重要指標(biāo)，然而在當(dāng)前的技術(shù)條件下，沉浸體驗卻成了另一個衡量指標(biāo)——畫面“真實感”（即清晰度）的“天敵”。想要畫面變得更真實，就需要高清晰度來支持，如果清晰度提高了，那么畫面就會離人眼更遠，從而降低沉浸體驗。

之所以會如此，主要是因為屏幕分辨率的限制。我們可以理解為，離屏幕越近，顆粒感越強，而顆粒感，通過透鏡放大后進一步明顯，從而使得人眼獲取的實境比較模糊。如果分辨率沒有高到一定程度，就無法解決這個難題。

屏幕刷新率

刷新率，顧名思義，就是顯卡將顯示信號輸出刷新的速度，比如60Hz就是每秒鐘顯卡向顯示器輸出60次信號，刷新率是由顯示器決定的，刷新率越高畫面延遲就越低。

120HZ的屏幕刷新率是保證VR畫面接近于現(xiàn)實的最低要求，當(dāng)前手機屏幕的刷新率基本還停留在60HZ水平，PC顯示器可以滿足。同時，刷新率的提升，會對芯片的計算、功耗造成很大壓力， 這對設(shè)備的硬件提出了更高要求。

眩暈感和人眼疲勞

目前，虛擬現(xiàn)實體驗上的最大問題就是眩暈感。體驗者在適應(yīng)全新的感官環(huán)境時，可能會出現(xiàn)類似暈車的狀況。雖然一些研究人員表示在虛擬影像中添加一個鼻部圖像，可能會幫助體驗者更好地適應(yīng)，但目前尚未得到虛擬現(xiàn)實設(shè)備及軟件廠商的支持。

雖然一些高端設(shè)備在不同程度上解決了眩暈感的問題，但因體驗者自身身體狀況、適應(yīng)能力的影響，還是無法完全避免眩暈感的產(chǎn)生，目前所有在售的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品都存在導(dǎo)致佩戴者眩暈和人眼疲勞的問題，其耐受時間與虛擬現(xiàn)實畫面內(nèi)容有關(guān)，且因人而異，一般耐受時間為5～20min，對于畫面過度平緩的VR內(nèi)容，部分人群可以耐受數(shù)小時。

更豐富的感知

視覺是人體最重要、最復(fù)雜、信息量最大的傳感器。人類大部分行為的執(zhí)行都需要依賴視覺，例如日常的避障、捉取、識圖等。但視覺并不是人類的唯一的感知通道。虛擬現(xiàn)實所創(chuàng)造的模擬環(huán)境不應(yīng)僅僅局限于視覺刺激，還應(yīng)包括其他的感知，例如觸覺、嗅覺等。

視頻編輯縫合效果

談到虛擬現(xiàn)實，最近幾年VR視頻編輯也是大火。單單從拍攝的角度來說，VR視頻拍攝與傳統(tǒng)拍攝最大區(qū)別就是在于后期的工作，傳統(tǒng)拍攝后期只有2~3個環(huán)節(jié)，就是剪輯，渲染加一些效果沉淀，虛擬現(xiàn)實全景拍攝制作的環(huán)節(jié)除了傳統(tǒng)環(huán)節(jié)之外，更重要的是縫合的技術(shù)。

移動和固定的機位最大的不同就是固定的機位縫合的時候都是固定的機位縫合一遍之后，縫完第一幀之后都是固定機位，復(fù)制到以后的時間就可以了，但是移動的機位每一時每一刻甚至于每一幀都是不同的，都需要去縫合的。

雖然現(xiàn)在市面上一些制作者或者公司用的縫合技術(shù)都是通過國外比較成熟的軟件來實現(xiàn)，但是這些軟件縫合的效果也是有瓶頸的，還有使用者使用這些軟件的一些使用經(jīng)驗也會影響到縫合的最終效果。

當(dāng)然我們也有一些手段去處理這個問題，但是不管如何處理，多多少少都會有一些痕跡在里面。

雖然目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展還不夠成熟，存在著許多爭議，但隨著時間的推移，這一切都會有所改觀。虛擬現(xiàn)實技術(shù)將會成為一種重要的新媒介、新的平臺，無論是對于游戲還是社交，亦或是其他更多領(lǐng)域。