基本介紹
- 中文名：虛擬現實
- 外文名：Virtual Reality
- 含義：虛擬現實頭戴式顯示設備
- 原理：將虛擬的信息套用到真實世界
相關概念,簡介,VR眼鏡的使用,VR眼鏡的原理簡介,原理詳述,交錯顯示,畫面交換,視差融合,分類,虛擬現實套用市場,遊戲,電影/演唱會,社交,體育比賽,新聞報導,電商,教育,醫學,房地產,城市規劃,旅遊,重現犯罪現場,軍事訓練,
相關概念
AR（AugmentedReality）即增強現實，也被稱為混合現實。它通過電腦技術，將虛擬的信息套用到真實世界，真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。
VR(Virtual Reality）即虛擬現實，簡稱VR，其具體內涵是綜合利用計算機圖形系統和各種現實及控制等接口設備，在計算機上生成的、可互動的三維環境中提供沉浸感覺的技術。
1992年美國國家科學基金資助的互動式系統項目工作組的報告中對VR提出了較系統的論述，並確定和建議了未來虛擬現實環境領域的研究方向。可以認為，虛擬現實技術綜合了計算機圖形技術、計算機仿真技術、感測器技術、顯示技術等多種科學技術，它在多維信息空間上創建一個虛擬信息環境，能使用戶具有身臨其境的沉浸感，具有與環境完善的互動作用能力，並有助於啟發構思。所以說，沉浸-互動-構想是VR環境系統的三個基本特性。虛擬技術的核心是建模與仿真。
簡介
虛擬現實頭戴顯示器設備，簡稱VR頭顯VR眼鏡，是利用仿真技術與計算機圖形學人機接口技術多媒體技術感測技術網路技術等多種技術集合的產品，是藉助計算機及最新感測器技術創造的一種嶄新的人機互動手段。VR頭顯VR眼鏡是一個跨時代的產品。不僅讓每一個愛好者帶著驚奇和欣喜去體驗，更因為對它誕生與前景的未知而深深著迷。
VR眼鏡的使用
市面上較多較便宜的VR眼鏡是需要藉助手機的，將4.7-6.0寸的手機放入VR眼鏡中，在手機中下載相應的APP（根據不同的品牌有其自主的手機軟體）便可進行使用。由於手機被置入眼鏡中使用者將無法操作手機所以使用了頭控方式或者配備一個藍牙手柄進行操作。市面上還有較貴的VR一體機使用較為方便。但大都仍處於開發者版本，並不夠成熟。
VR眼鏡的原理簡介
VR眼鏡的原理和我們的眼睛類似，兩個透鏡相當於眼睛，但遠沒有人眼“智慧型”。再加上VR眼鏡一般都是將內容分屏，切成兩半，通過鏡片實現疊加成像。這時往往會導致人眼瞳孔中心、透鏡中心、螢幕（分屏後）中心不在一條直線上，使得視覺效果很差，出現不清晰、變形等一大堆問題。
而理想的狀態是，人眼瞳孔中心、透鏡中心、螢幕（分屏後）中心應該在一條直線上（如下圖），這時就需要通過調節透鏡的“瞳距”使之與人眼瞳距重合，然後使用軟體調節畫面中心，保證3點一線，從而獲得最佳的視覺效果。國內的設備有的是通過物理調節，有的是通過軟體調節，比如暴風魔鏡，其瞳距需要通過上方的旋鈕來調節，SVR Glass則需要軟體來調節瞳距。
原理詳述
交錯顯示
交錯顯示模式的工作原理是將一個畫面分為二個圖場，即單數描線所構成的單數掃描線圖場或單圖場與偶數描線所構成的偶數掃描線圖場或偶圖場。在使用交錯顯示 模式做立體顯像時，我們便可以將左眼圖像與右眼圖像分置於單圖場和偶圖場(或相反順序)中，我們稱此為立體交錯格式。如果使用快門立體眼鏡與交錯模式搭 配，則只需將圖場垂直同步訊號當作快門切換同步訊號即可，即顯示單圖場(即左眼畫面)時，立體眼鏡會遮住使用者之一眼，而當換顯示偶圖場時，則切換遮住另 一支眼睛，如此周而復始，便可達到立體顯像的目的。
畫面交換
它的工作原理是將左右眼圖像互動顯示在螢幕上的方式，使用立體眼鏡與這類立體顯示模式搭配，只需要將垂直同步訊號作為快門切換同步訊號即可達成立體顯像的目的。而使用其它立體顯像設備則將左右眼圖像(以垂直同步訊號分隔的畫面)分送至左右眼顯示設備上即可。
視差融合
3人之所以能夠看到立體的景物，是因為雙眼可以各自獨立看東西，左右兩眼有間距，造成兩眼的視角有些細微的差別，而這樣的差別會讓兩眼個別看到的景物有一點點的位移。而左眼與右眼圖像的差異稱為視差，人類的大腦很巧妙地將兩眼的圖像融合，產生出有空間感的立體視覺效果在大腦中。
由於計算機螢幕只有一個，而人卻有兩個眼睛，又必須要讓左、右眼所看的圖像各自獨立分開，才能有立體視覺。這時，就可以通過3D立體眼鏡，讓這個視差持 續在螢幕上表現出來。通過控制IC送出立體訊號(左眼->右眼->左眼->右眼->依序連續互相交替重複)到螢幕，並同時送出同 步訊號到3D立體眼鏡，使其同步切換左、右眼圖像，換句話說，左眼看到左眼該看到的景像，右眼看到右眼該看到的景像。3D立體眼鏡是一個穿透液晶鏡片，通 過電路對液晶眼鏡開、關的控制，開可以控制眼鏡鏡片全黑，以便遮住一眼圖像;關可以控制眼鏡鏡片為透明的，以便另一眼看到另一眼該看到的圖像。3D立體眼 鏡就可以模仿真實的狀況，使左、右眼畫面連續互相交替顯示在螢幕上，並同步配合3D立體眼鏡，加上人眼視覺暫留的生理特性，就可以看到真正的立體3D圖像。
分類
一般來說，VR頭顯設備可分為三類：外接式頭顯設備、一體式頭顯設備、移動端頭顯設備。
外接式頭顯設備，用戶體驗較好，具備獨立螢幕，產品結構複雜，技術含量較高，不過受著數據線的束縛，自己無法自由活動，如HTC vive、Oculus Rift。
一體式頭顯設備，產品偏少，也叫VR一體機，無需藉助任何輸入輸出設備就可以在虛擬的世界裡盡情感受3D立體感帶來的視覺衝擊。
移動端頭顯設備，結構簡單、價格低廉，只要放入手機即可觀看，使用方便，如空之翼VR眼鏡。
VR頭顯設備虛擬現實套用市場
提供海量的VR視頻、炫酷的VR遊戲、震撼的全景視頻，讓用戶體驗真實的虛擬世界。
2016年被譽為是V R行業真正的元年，環境、產業鏈初具雛形。當前人們對內容的需求持續增加，從平面、音頻到視頻，下一個突破口就是VR，作為全景內容可以將內容提升一個level。而且V R將跨領域協同，促進其他產業的發展，諸如：遊戲、社交、教育等諸多行業產生質的變革。當前VR已經在一些軍事訓練中套用，未來將重新定義遊戲、旅遊與社交。
遊戲
遊戲，是人們認為 VR最容易觸及的一個行業，也最有“錢途”。無論是角色扮演、競速賽車或者動作類遊戲，都是大眾最期待的VR開發領域。在模擬駕駛方面，VR有很大的套用空間。VR可以提供幾乎與真實環境一致的體驗，且所需設備並不複雜。
電影/演唱會
這是已經實現的場景。人們戴上頭盔眼鏡，在家裡就能體驗到IMAX級的電影效果，可看到的電影與演唱會數量正在光速增加。另外，一些公司已經開始拍攝VR電影，這種電影的沉浸感更加強烈。
社交
暴風魔鏡開發的《極樂王國》是全球首個VR社交遊戲平台，將VR獨有的無比真實的沉浸式體驗和社交完美結合，打造一個虛擬現實的遊戲世界。在《極樂王國》中，玩家可以體驗到堪比現實的VR社交、美麗性感的女僕養成、大型VR網遊“躲貓貓CS”、精品單機VR射擊遊戲“生化危機”，是一個集社交、遊戲、娛樂、購物等在內的VR虛擬社交世界。
體育比賽
2015年10月底舉行的美國NBA新賽季揭幕戰，成了世界上第一場使用VR技術轉播的NBA比賽。球迷們在家裡戴上VR眼鏡後，好似“掉”進NBA比賽第一排。國內也有體育賽事用V R 技術轉播。2015年11月6日，CKF（Chinese KongFu）國際戰隊三番賽首站在西安搏擊運動中心開戰。值得關注的是，此次比賽與暴風魔鏡合作，以360°全景呈現的方式進行全程錄播，比賽後全場比賽視頻放在網上，暴風魔鏡用戶可以近距離欣賞這些“拳拳到肉”的精彩賽事。
新聞報導
美國時間2015年10月13日晚，民主黨5名總統參選人進行了首次電視辯論，引人關注的是，此次總統大選電視辯論首次採用了VR直播的方式。CNN對此次VR新聞直播這樣宣傳：“每一個觀眾都有座位，並可以新的視角觀看總統競選。”
上百年以來，新聞報導的模式就是文字、照片、聲音、現場視頻，VR的出現顛覆了教科書。美國廣播公司（ABC）日前推出一種虛擬現實新聞報導，通過VR技術可以讓讀者身處新聞現場並自由移動。首個VR新聞報導在敘利亞首都大馬士革進行，ABC的新聞用戶得到了“親臨敘利亞戰區”才能獲得的浸入式體驗。
電商
在網上購物時，如果在下單前能穿上身，或許能夠省掉不少的運費。VR眼鏡能夠解決這個難題。戴上眼鏡後，買家可以在海量的衣服中搜尋合身的衣服，一件件在身上試穿。
教育
VR與教育的結合，絕對可以顛覆以往的教學模式，將老師針對全班同學的無差別教學，顛覆為真正的個性化因材施教，每一位學生都可以在虛擬環境中，聽老師為自己講課，還能與老師對話。
醫學
藉助VR，人們可以建立虛擬的人體模型，藉助於跟蹤球、HMD、感覺手套，學習了解人體內部各器官結構，對虛擬的人體模型進行手術等，觀測手術後的效果，還可以利用VR技術訓練新醫生。
房地產
樣板間與實體房總是有許多差距。如果用上VR眼鏡，人們可以在“樓上的房間”內細細踱步，體驗每一處細節，甚至可以從窗戶向外瞅瞅小區綠化與樓間距。人們甚至可以看看天花板與牆體的厚度，用VR進行房間預裝修。
城市規劃
VR技術不僅能十分直觀地表現虛擬城市環境，而且能很好地模擬各種天氣情況下的城市，讓人們一目了然地了解排水系統、供電系統、道路交通、溝渠湖泊等，能模擬颶風、火災、水災、地震等自然災害的突發情況，對城市規劃有舉足輕重的作用。
旅遊
自從虛擬現實可展示360度全景視頻以來,它就開始被用於旅遊行業。虛擬現實可被用於演示數以千計的紀念碑、博物館以及熱門旅遊景點等。
重現犯罪現場
虛擬現實可以將你融入不同的地點和時間中。對於重現犯罪現場來說,這堪稱完美方式,因為它可以幫助找到和分析最初被忽略的東西。警方可使用先進相機拍攝現場照片,並製作成360度全景視頻,隨後一系列事件將被再現。調查人員只需戴上簡單的虛擬現實眼鏡,就可以環顧四周以便發現更多線索。當犯罪現場處於繁忙街區等無法保持完整的地方時,這種技術更加重要。
軍事訓練
虛擬現實可稱為現實世界訓練的有效補充,士兵們可身處安全環境中,但卻可模擬各種可能的戰場形勢和敵人。在飛行模擬和戰場模擬中,虛擬現實技術已被套用其中。更為先進的移動虛擬現實平台可讓士兵置身於移動平台上,以便於更好地模擬真實場景.
