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Oculus Rift消费者版来啦,我们也来说说虚拟现实技术

2015年06月12日 ?? 收藏0

虚拟现实技术是如何运作的?

虚拟现实有三个独立的步骤。

第一步,追踪。例如,利用头盔式显示器追踪一个人在现实世界中的运动轨迹,当他(她)走动时,我们可以追踪到他(她)的位置,不断测量他(她)在物理世界中的运动轨迹。

第二步,透视投影。这个词指的是重新绘制一个场景,并利用计算机图像将抽象信息从代码转化为有形的显示单元(如像素)。

第三步,展示。当他(她)处于新位置时,我们可以改变他(她)眼中看到的信息,耳中听到的声音,有时候我们还会做出虚拟接触效果改变他(她)的手的位置,偶尔也会做出虚拟嗅觉。大脑的前部会告诉他(她)这不是真实的场景,而大脑后部却会说这是真的。

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虚拟现实技术包含哪些关键技术

1、实时三维计算机图形技术

关键是实时。例如在飞行模拟系统中,图像的刷新相当重要,同时对图像质量的要求也很高,再加上非常复杂的虚拟环境,问题就变得相当困难。

2、广角(宽视野)的立体显示

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。

3、立体声

在水平方向上,我们靠声音的相位差及强度的差别来确定声音的方向,因为声音到达两只耳朵的时间或距离有所不同。常见的立体声效果就是靠左右耳听到在不同位置录制的不同声音来实现的,所以会有一种方向感。现实生活里,当头部转动时,听到的声音的方向就会改变。但目前在VR系统中,声音的方向与用户头部的运动无关。

4、用户(头、眼)的跟踪

在人造环境中,每个物体相对于系统的坐标系都有一个位置与姿态,而用户也是如此。用户看到的景象是由用户的位置和头(眼)的方向来确定的。

5、触觉与力觉反馈

在一个VR系统中,用户可以看到一个虚拟的杯子。你可以设法去抓住它,但是你的手没有真正接触杯子的感觉,并有可能穿过虚拟杯子的“表面”,而这在现实生活中是不可能的。解决这一问题的常用装置是在手套内层安装一些可以振动的触点来模拟触觉。

6、跟踪头部运动的虚拟现实头套

利用头部跟踪来改变图像的视角,用户的视觉系统和运动感知系统之间就可以联系起来,感觉更逼真。另一个优点是,用户不仅可以通过双目立体视觉去认识环境,而且可以通过头部的运动去观察环境。

7、语音输入输出

在VR系统中,语音的输入输出也很重要。这就要求虚拟环境能听懂人的语言,并能与人实时交互。而让计算机识别人的语音是相当困难的,因为语音信号和自然语言信号有其“多边性”和复杂性。

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