VR的工作原理
虚拟现实主要是模拟人眼视觉。每款VR设备都旨在完善其创建沉浸式3D环境的方法。每个VR头戴式显示器都在眼睛前面架起一个屏幕(或两个,每个眼睛一个),从而消除了与现实世界的任何交互。
要创建真正的身临其境的虚拟现实,需要满足一些先决条件:最低60fps的帧率,等效的刷新率,最低100度的视野(FOV)(尽管180度是理想的)。帧率是GPU每秒处理图像的速率,屏幕刷新速率是显示器渲染图像的速度,而FOV是显示器可以支持眼睛和头部运动的程度。
如果这些都不符合标准,则用户可能会遇到延迟,即他们的操作与屏幕响应之间的时间间隔过长。我们需要以小于20毫秒的速度来“欺骗”大脑,这需要通过将上述所有因素按适当比例组合而实现。此外,还需要解决的另一个问题是:防止由于位姿更新速率和图像刷新速率之间的不一致而导致的割裂(晕动症)。如果GPU的渲染速度大于屏幕刷新率,则图像可能会失真。
VR的技术难点在哪里?
VR是一种全新的用户界面,与传统界面不同,它使人们沉浸在数字3D环境中,而不是在显示器上观看。计算机生成的图像和内容旨在通过感官(视觉,听觉,触觉)模拟真实的存在。
关于什么才是真正的VR体验,意见不一,但总的来说应该包括:
·从用户角度看似真实尺寸的三维图像;
·跟踪用户动作(尤其是他的头部和眼睛运动)并相应地调整用户显示器上的图像以反映视角变化的能力;
VR体验需要两个主要组件:内容源和用户设备。换句话说,就是软件和硬件,今天我们单从硬件方面来分析。VR设备应该提供逼真的、自然的、高质量的图像和交互可能性。综合上述的VR工作原理,不难得出,一个好的VR设备,需要把以下变量平衡好:
·图像分辨率
·视场
·刷新率
·运动延迟
·音频/视频同步
VR的主要挑战是“欺骗”人脑感知真实的数字内容,但这并非易事。截至目前,“沉浸式”问题仍然使VR体验无法令人满意。例如,人类的视野不能用作视频帧,除了大约180度的视线外,我们还具有外围视觉。