VR技术介绍

一、VR原理及技术优势

1、VR概述

VR: Virtual Reality,即虚拟现实。

虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身临其境一般,可以及时、没有限制的观察三度空间内的事物。

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2、VR虚拟现实工作原理

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在VR系统中,双目立体视觉起了很大作用。用户的两只眼睛看到的不同图像是分别产生的,显示在不同的显示器上。有的系统采用单个显示器,但用户带上特殊的眼镜后,一只眼睛只能看到奇数帧图像,另一只眼睛只能看到偶数帧图像,奇、偶帧之间的不同也就是视差就产生了立体感。


二、VR主要应用领域


1、游戏


Virtuix公司展出一款名为Omni的虚拟现实游戏平台。允许玩家在Omni游戏平台上做出行走、跑步甚至跳跃各种动作,如果再配合Oculus Rift创造的全方位3D视野的话,那么久能将玩家完全带入游戏世界。而且Omni游戏平台底部配有一个环形滑动斜坡,能够实现玩家的原地跑动。

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2、医疗


Patient VR:英国医院开展虚拟现实医学培训。Patient VR是一部建议系列的医学虚拟现实电影,观看者戴上头盔后会扮演一个因胸痛经历手术的虚拟患者。因为使用的是360读拍摄手法,观看者会如同身临其境的体验到这位患者通过救护车被送进急诊室,然后再被送进手术室。这个视频的目的是为了帮助那些治疗这类患者的医生更好的理解患者的情绪和感受,就像是他们经历了这一系列痛苦一样。

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3、军事航天


虚拟训练一直是军事与航天工业中的一个重要课题,这为VR提供了广阔的应用前景,美国国防部高级研究计划局DARPA自80年代起一直致力于研究称为SIMNET的虚拟战场系统,以提供坦克协同训练,该系统可联结200多台模拟器。另外利用VR技术,可模拟零重力环境,替非标准的水下训练宇航员的方法。

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4、室内设计


虚拟现实不仅仅是一个演示媒体,而且还是一个设计工具。它以视觉形式反映了设计者的思想,比如装修房屋之前,你首先要做的事是对房屋的结构、外形做精致的构思,为了使之定量化,你还需要设计许多图纸,当然这些图纸只能内行人读懂,虚拟现实可以把这种构思变成看的见的虚拟物体和环境,使以往之恩那个借助传统的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界,大大提高了设计和规划的质量与效率。

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5、教育

档期许多高校都在积极研究虚拟现实技术及其应用,并相继起了虚拟现实与系统仿真的研究室,将科研成果迅速转化实用技术,如北京航天大学在分布式飞行模拟方面的应用。

利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地,其设备与部件多是虚拟的,可以根据随时生成新的设备。

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6、影视


Sid Lee Collective 为我们带来了一部特别的电影--11:57.这部电影很简短,但是它是一部恐怖题材的虚拟现实电影,给观众带来了不同寻常的体验。为了拍摄出360度的视觉效果,他们特意制作了器材,使用了6台GoPro HERO3+相机。

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7、购物


2015年4月21日Sixense、SapientNitro启动虚拟现实购物平台。这SapientNitro的办公室里,戴上Oculus耳机,手握两只操纵杆来模拟双手。在一个计算机生成的虚拟服装展厅里通过用虚拟手指触摸名模身上的按钮,可以选择衣服、鞋子、礼品卡等等。各种时尚的款式在陈列室的一侧都有显示,随着手指的向下滑,可以刷新出各种不同的款式。在不断的选择与淘汰时,将自动创建出一个低啊有视频、尺码和购买信息的文件。通过触摸购买按钮,中意的产品将自动加入购物栏。

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三、VR发展趋势及现状


1、VR发展历史

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2、VR种类


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3、中国沉浸式VR设备规模市场预测


虚拟现实行业内新闻热度就已经爆表,乐视发布超级VR,暴风魔镜的各入股公司分别发布公告。国内厂商对于虚拟现实市场的抢占说明了两件事:

  1. 技术已经成熟可以实现低成本方案

  2. 商业模式和生态已经成熟


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4、沉浸式VR设备


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5、2016即将上市的三大VR设备


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6、Oculus Rift DK2


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加速度传感器、陀螺仪、磁力计等传感器,频率提升至 1000 Hz;

通过红外追踪 CMOS 传感器来追踪人的位置;

5.7 寸,分辨率为 960 x 1080,延迟更低 的显示器;

内置了延迟测量仪;

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红框是东芝 358779XBG HDMI 芯片;

橙框是意法半导体 STP16CPC26低压 16 位 LED 驱动器;

黄框是意法半导体 STM32L100RB超低压 32 位 ARM Cortex M3 MCU,运行频率 32 MHz;

绿框是 Cypress 半导体 CY7C65632 USB 2.0 集线控制器;

蓝框是 Y405 1S31

洋红框是 Invensense MP65 六轴惯性测量单元;

德州仪器 SEM TI 39 CF5I 单路施密特触发反向器。

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Oculus Rift DK2 需要红外摄像头,以及头戴式显示器上的光点,才能实现“位置追踪功能”。如果要使用“位置追踪”功能,人戴上显示器后,还必须处于红外摄像头的可视范围内。

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这块屏幕的尺寸是 5.7寸,还能够看清为三星的 LOGO,以及为手机前置摄像头、听筒挖的孔。而且在屏幕的背面,还能看到 SynapticsS5050A 触控的芯片。Oculus VR 称 DK2 的屏幕刷新率可达 75 Hz, 而这块屏幕默认刷新率为 60Hz,换言之为了降低屏幕的延迟,Oculus VR 给这块屏幕超频了。

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红框是 Microchip Technology 24AA128 I2C CMOS Serial EEPROM;

橙框是 SIWARD 12.0 4C 晶体振荡器;

黄框是标记为 S033 HVG 107Y 的芯片;

绿框钰创科技 eSP570 是网络摄像头控制器。

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Oculus Rift DK2 的 HDMI 线,因为这根线比市面上其它 HDMI 线要细很多,他们认为这条线一定有点不同。HDMI 线的接口处藏着一颗芯片,型号是 Spectra7 VR7100。这和苹果 Thunderbolt 线缆的设计近似,芯片可帮助线缆提高数据传输的速度。按照Oculus VR 官方介绍,该 HDMI 线可以传输每秒 60 帧的 4K 视频。

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拆开了集线器,看里面的结构,可以看到里面有一颗 ON Semiconductor NCP 374 芯片,用于过载保护。


7、VR移动端

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8、Samsung Gear VR

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