1、虚拟现实知识科普VR AR MRVR AR MRAllenAllen目 录01 简介02 起源03 核心05 应用与预期前景04 面临的问题第一章虚拟现实相关简介VR AR MR简介-官方解释VR虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。AR是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。MR是Magic Leap最新的科技，它制造的虚拟景象可以进入现实的生活同时能够认识你，比如通
2、过我们的设备，你在眼睛当中看到一个景象可以测量出现实生活中物体的尺度和方位，其最大的特点在于虚拟世界和现实世界可以互动。VR AR MR简介-我的解释 你所看见的一切都是假象 你能分清哪个是真的，哪个是假的你已经分不清哪个是真的，哪个是假的第二章虚拟现实的起源STAGE 1STAGE 4STAGE 2STAGE 31963 年以前1963年1972 年1973 年1989 年1990 年至今启蒙萌芽初期完善与应用虚拟现实的起源1963 虚拟现实技术的前身。虚拟现实技术是对生物在自然环境中的感官和动作等行为的一种模拟交互技术。19631972 1968 年美国计算机图形学之父 Ivan Suth
3、erlan 开发了第一个计算机图形驱动的头盔显示器 HMD 及头部位置跟踪系统。19731989 这一时期出现了 VIDEOPLACE 与 VIEW两个比较典型的虚拟现实系统。1990今 在这一阶段虚拟现实技术从研究型阶段转向为应用型阶段，广泛运用到了科研、航空、医学、军事等人类生活的各个领域中。第三章虚拟现实的核心虚拟现实的核心虚拟现实的核心技术在于显示、感知和控制。在显示方面：1）通过凸透镜来放大人眼看到的即时图像范围，现在的VR眼镜大概会产生90-120度范围的图像视野。2）左右眼每一时刻看到的图像是不一样的，是两幅区别左右眼位置的不同头像，从而产生很强烈的立体纵深感。虚拟现实的核心虚拟
4、现实的核心技术在于显示、感知和控制。在感知和控制方面：1）通过头部的陀螺仪，当人转动头部时，陀螺仪能够及时的通知图像生成引擎，及时的更新画面，从而使人感觉到，自己是在看一个环绕的虚拟空间，从而产生360度的三维空间感。2）一般的交互方式，各硬件设备公司都有专业的手柄。广义的交互方式还包含手势识别和语音识别。虚拟现实的核心光学镜片技术 位置追踪技术 图像识别技术 硬件方面：第四章面临的问题晕 眩面临的问题-眩晕根本原因：前庭视觉不匹配前庭对应着设备里的IMU（感知加速度、方向变化，保证我们身体平衡不摔倒），而视觉系统对应设备上的摄像头。如游戏里的过山车，你站着，前庭系统感觉你站着不动，而视觉系统
5、所看到的是过山车一会儿加速一会儿减速，所以狂晕不止。面临的问题-眩晕软硬件原因：延迟和卡顿是在体验虚拟现实时导致晕眩的常见原因，与延迟有关的硬件因素主要有跟踪交互精度、交互系统延迟、运算性能限制以及显示器刷新帧率。软件也有很多，包括纹理的复杂性、环境的逼真度、视角的过渡等。跟踪交互精度交互系统延迟系统整体延时运算性能限制显示器刷新帧率面临的问题-眩晕解决方法：目前国际上还未有完全解决眩晕的解决方案。可以优化减轻眩晕感，从游戏入手，尽力降低视角的移动速度，非必要情况下，尽量不切换视角；提高游戏的帧率，同时提高显示器的刷新率，以减轻延时带来的眩晕。另有一种情况，据说可以完美解决眩晕问题：切断前庭和
6、视觉的耦合，那就是屏蔽一方。前庭输入第五章应用与前景应用与前景可以应用到 9 大领域：视频游戏、事件直播、视频娱乐、医疗保健、房地产、零售、教育、工程和军事。应用与前景VR与医疗1)作为一款帮助医生进行医学治疗和执行日常任务的工具；2)用于物理治疗，或治疗一些恐惧症(如恐高症)；3)虚拟拜访医生（远程诊断）。应用与前景VR与军事1）虚拟战场环境、提高训练质量；2）助力军事训练，让战争走入实验室；3）为战略威慑，提供新内容；4）助力高新技术武器的试验。应用与前景VR与教育1）亲身经历教学场景比空洞抽象地说教更具体、直观，更具说服力。2）规避了实际操作实验带来的种种风险（手术、化学）。3）打破时间
7、和空间的限制（微生物、历史）。前沿设备Oculus Go一体机 199美元VIVE FOCUS一体机 前沿设备HP 微软MR虚拟现实头盔VR眼镜 4399每边镜片分辨率为1440 x 1440设备正面配备了两个摄像头，可以实现inside-out位置追踪;刷新率最高达到90Hz;ACER宏碁MR头显微软MR虚拟现实头盔VR眼镜 3300前沿设备三星MR odyseey微软windowsVR眼镜智能眼镜 4499联想MR头盔Windows 10头显无需基站3999前沿设备Pico在上半年推出的Pico Goblin(小怪兽)全球首款量产头手双六自由度VR一体机所谓6DOF(Six Degrees Of Freedom)就是指物体可以在X/Y/Z轴进行位移和转动，3轴位移加上3轴转动，合起来就是6自由度移动，6DOF基本上代表了三维空间里物品的全部移动方向。在vr产品中，与6DOF对应的还有3DOF，也就是指产品只能3轴转动(一般通过内置陀螺仪就可以实现)，而不能3轴位移。之前的VR一体机多以3DOF为主，而CV则实现了头显和手柄的双6DOF，用户在佩戴CV之后，在支持6DOF的VR内容里，既可以感受到头部的位置移动(而不仅仅是转动)，也可以感到手柄的位置移动，简答来说，CV实现了目前PCVR才具有的定位效果。谢谢聆听
