對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的思考及構(gòu)想

葛沛霖

摘 要：現(xiàn)如今是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)的時(shí)代，作為載體的設(shè)備也進(jìn)入了人們的視線。本文就目前的VR設(shè)備作出分析，為將來(lái)的發(fā)展傾向做出構(gòu)想。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；VR設(shè)備；實(shí)際應(yīng)用

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概念

虛擬現(xiàn)實(shí)俗稱VR，現(xiàn)多指代一些公司所推出的人機(jī)交互設(shè)備，其應(yīng)用的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又稱“靈境技術(shù)”，“賽伯空間”。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)際上是一系列技術(shù)應(yīng)用的總稱，包括“立體視覺(jué)顯示技術(shù)”，“環(huán)境建模技術(shù)”，“真實(shí)感實(shí)時(shí)繪制技術(shù)”等等。其主要是為了模擬人的真實(shí)感知：聽(tīng)覺(jué)，嗅覺(jué)，觸覺(jué)，視覺(jué)，實(shí)時(shí)利用計(jì)算機(jī)繪制三維圖像，給使用者帶來(lái)身臨其境的真實(shí)感，“虛擬現(xiàn)實(shí)”雖然是近幾年才興起的新興產(chǎn)業(yè)，但因其具有多方面，多層次，多領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，以及極高的自由度，而備受人們關(guān)注。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備思考

虛擬現(xiàn)實(shí)在實(shí)際應(yīng)用中所使用的設(shè)備，大部分都是特殊的顯影眼鏡，例如HTC VIVE，索尼和暴風(fēng)魔鏡。其本質(zhì)是在眼睛前放置一塊屏幕，用凸透鏡的原理，將使用者眼前的畫面變成類似全景的三維立體畫面，能隨著頭部轉(zhuǎn)動(dòng)而不斷變化，這在一定程度上手機(jī)也可以做到，只是因?yàn)轱@影眼鏡里眼睛距離太近，不適合眼睛的正常焦距，所以顯影眼鏡對(duì)屏幕的彎曲程度和兩只眼睛接受的圖像幀數(shù)有嚴(yán)格的限制。

雖然人們使用的顯示設(shè)備都大同小異，但輸入設(shè)備卻有很大的差異，主要有鍵盤鼠標(biāo)，手柄，數(shù)據(jù)手套，數(shù)據(jù)衣等，平時(shí)人們使用最多的是前三個(gè)，但是因?yàn)槭髽?biāo)，手柄的功能限制在二維平面上，不能獲得最佳的三維體驗(yàn)，一些公司為此開(kāi)發(fā)出了有六個(gè)自由度的輸入設(shè)備，例如3 space數(shù)字化儀和space ball空間球，但我認(rèn)為綜合性價(jià)比，三維體驗(yàn)和人的真實(shí)感知，數(shù)據(jù)手套作為現(xiàn)在廣泛使用的輸入設(shè)備，是性能最為優(yōu)異的，在配備空間位置跟蹤器的情況下，它在空間中的位置及姿勢(shì)都能與虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備進(jìn)行交互，從而模擬人真實(shí)手的各種操作，而且它上面分布著數(shù)量不等的觸點(diǎn)和傳感器，適應(yīng)不同使用者的需求，可以很好的模擬手在接觸物體時(shí)的真實(shí)觸感。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)分析與構(gòu)想

但是現(xiàn)如今，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備仍有許多不足之處，我分析后總結(jié)如下：

（1）顯示設(shè)備體積過(guò)大，重量較大。雖然有一部分設(shè)備已大大減輕了重量，但卻犧牲了許多功能和必要插件，降低了使用者的感官體驗(yàn)，而且絕大部分顯影眼鏡都連有許多數(shù)據(jù)線，影響使用者的頭部姿勢(shì)和身體活動(dòng)范圍，不能保證獲得完全的沉浸感，應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化硬件，改造設(shè)備外形，運(yùn)用類似藍(lán)牙的通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接。

（2）輸入設(shè)備過(guò)于簡(jiǎn)單，自由度低。像目前比較流行的數(shù)據(jù)手套也存在靈敏度不夠，活動(dòng)區(qū)域，手勢(shì)有限的不足，雖然有些公司開(kāi)發(fā)了可以讓人自由移動(dòng)的設(shè)備，但是由于價(jià)格過(guò)于昂貴，很不適合推廣和普遍化，況且現(xiàn)在還不存在于市面上，只能在小范圍內(nèi)使用，在接下來(lái)的發(fā)展中，應(yīng)會(huì)進(jìn)一步提高輸入設(shè)備靈敏度和活動(dòng)范圍，降低生產(chǎn)成本。

（3）使用方面局限。除了微軟公司開(kāi)發(fā)的MR能廣泛用于建模及商業(yè)用途，目前所推出的VR設(shè)備僅僅用于娛樂(lè)用途，而且使用者需要配套一系列的游戲設(shè)備才能正常體驗(yàn)。如果相關(guān)公司能進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)其他應(yīng)用軟件或拓寬VR應(yīng)用領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)出能廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ畹亩喙δ苄缘腣R眼鏡，那么VR的市場(chǎng)以及發(fā)展能力就會(huì)進(jìn)一步得到提升，VR的潛力也將進(jìn)一步被發(fā)掘。

（4）獨(dú)立性，可攜帶性弱。可以說(shuō)當(dāng)今的VR設(shè)備如同電腦顯示屏一樣的性質(zhì)局限了虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的發(fā)展空間，這也決定了它目前不能像手機(jī)一樣普及。它所連接的大量設(shè)備，如果能夠全部整合到VR顯示設(shè)備上，加以調(diào)整，就能使VR設(shè)備具有較強(qiáng)獨(dú)立性和可攜帶性。

四、結(jié)論

如今我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)展熱點(diǎn)，但相對(duì)計(jì)算機(jī)和移動(dòng)端技術(shù)也只是剛剛起步，到發(fā)展成熟還有很長(zhǎng)一段路要走。VR設(shè)備也終會(huì)到達(dá)電腦，手機(jī)一樣的發(fā)展高度。但究竟會(huì)不會(huì)有相當(dāng)?shù)钠占俺潭龋矣X(jué)得還需要看國(guó)家和社會(huì)會(huì)將它放在什么位置，讓它覆蓋什么領(lǐng)域。

（作者單位：山東省濟(jì)鋼高級(jí)中學(xué)，山東 濟(jì)南 250014）