Unity_虚拟现实_自我见解

来源:互联网 发布:淘宝课堂网址 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 18:42

什么是虚拟现实
VR(Virtual Reality,即虚拟现实,简称VR),是由美国VPL公司创建人拉尼尔(Jaron Lanier)在20世纪80年代初提出的。
定义:综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备,在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。
虚拟现实的用途
VR(虚拟现实)技术可广泛的应用于城市规划室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计房地产销售旅游教学、水利电力、地质灾害、教育培训等众多领域,为其提供切实可行的解决方案。
国内虚拟现实的状况
虚拟现实技术是一个综合性很强的有着巨大应用前景的高新科技。已引起政府有关部门和科学家们的关心和重视。国家攻关计划、国家863高技术发展计划、国家973重点基础研究发展规划和国家自然科学基金会等都把VR列入了重点资助范围。我国军方对VR技术的发展关注较早,而且支持研究开发的力度也越来越大。国内一些高等院校和科研单位,陆续开展了VR技术和应用系统的研究,取得一批研究和应用成果。
目前主流设备
HTC Vive、暴风魔镜、Oculus rift 、3Glasses、Gear VR
高端市场:
HTC Vive是由HTC与Valve联合开发的一款VR虚拟现实头盔产品,于2015年3月在MWC2015上发布。由于有Valve的SteamVR提供的技术支持, 因此在Steam平台上已经可以体验利用Vive功能的虚拟现实游戏。
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Oculus成立于2012年,当年Oculus登陆美国众筹网站kickstarter,总共筹资近250万美元;2013年6月,Oculus宣布完成A轮1600万美元融资,由经纬创投领投。
Facebook在2014年7月宣布以20亿美元的价格收购Oculus,被外界视为Facebook为未来买单的举措。在Facebook看来,Oculus的技术开辟了全新的体验和可能性,不仅仅在游戏领域,还在生活、教育、医疗等诸多领域拥有广阔的想象空间。对于虚拟现实技术的态度,Facebook已经用行动证明自己的观点,其抢购Oculus背后的野心已昭然若揭:“攻”可做虚拟现实领域的“苹果”,“守”可为下一个社交时代做准备。
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PS VR被认为是PS4的最强搭档,也是目前相较PC平台的Oculus\HTC Vive来说,综合成本最低的VR解决方案,被寄予厚望。
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移动市场:
Gear VR又名三星Gear VR,三星将这款初代产品命名为“创新者版”,软件和游戏部分很多都是技术演示,而不是消费类的产品。三星自己也承认,这是一款积攒口碑、获取反馈的产品,它没有将Gear VR当成主流市场产品。除非你是狂热分子,否则的话不推荐普通消费者购买这款产品。
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暴风魔镜,是暴风影音正式发布的一款硬件产品,是一款虚拟现实眼镜,在使用时需要配合暴风影音开发的专属魔镜应用,在手机上实现IMAX效果,普通的电影即可实现影院观影效果。
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相关原理
实物虚化主要包括基本模型构建、空间跟踪、声音定位、视觉跟踪和视点感应等关键技术。这些技术将现实世界中各种事物的多维特性映射到计算机的数字空间生成虚拟世界中的对应事物,并使得虚拟环境对用户操作的检测和操作数据的获取成为可能。
基本物体构建:
基本模型的构建是生成虚拟世界的基础,它将真实世界的对象物在相应的三维数字空间中重构,并根据系统和应用需求映射部分物理属性。不同的虚拟现实系统和虚拟现实应用有不同的建模要求。
空间跟踪技术:
虚拟环境中的空间跟踪主要是通过三维空间传感器来实现的。头盔显示器、数据手套、数据衣等交互设备上往往装有用于跟踪的空间传感器,以确定用户的头、手、躯体或其他操作主体在三维虚拟环境中的位置和方向。
声音跟踪技术:
利用不同声源的声音到达某一特定地点的时间差、相位差、声压差等进行虚拟环境的声音跟踪是实物虚化的重要组成部分。
视觉跟踪与视点感应技术:
视觉跟踪技术使用普通的视频摄象机或X-Y平面阵列,利用环境光或者由位置根踪光源发出的光在图象平面不同时刻和不同位置上的投影,计算被跟踪对象的位置和方向。
视点感应可以采用装在眼镜边框上的简单设备,也可以基于电子肌动之类尖端技术。一般来说,视点感应必须与显示技术相结合,采用多种定位方法确定用户在某一时刻的视线。较为常见的视点感应方法有眼罩定位、头盔显示、遥视技术和基于眼肌的感应技术。
虚物实化
视觉感知:
虚拟环境中大部分物体或现象,可以通过多种途径使用户产生真实感很强的视觉刺激。例如,CRT显示器、大屏幕投影、立体眼镜和头盔显示器HMD等显示设备,为用户提供了多种精度、不同方式的视觉感知。同时,为了使用户产生立体的视觉感知,根据人眼产生立体图象的原理,使用户通过左、右眼看到有视差的两幅平面图象,并在大脑中将它们合成而产生具有立体效果的虚拟物体。
听觉感知:
听觉是仅次于视觉的感知途径,它向用户提供的辅助信息可以加强视觉感知,弥补视觉效果的不足,增强环境逼真度。
沉浸于虚拟环境的用户所感受的三维立体声音,有助于用户在操作中对声源定位。传统声音模型的定位是根据声源到达听者两耳的时间差ITD和声源对左、右两耳的压力差IID来定位的。传统声音模型无法解释单耳定位,即有一只耳朵完全丧失了听觉功能的人对声音的分辨。现代声音模型侧重于用头部相关传递函数(HRTF,Head-Related Transfer Function)来描述声音从声源到外耳道的传播过程,这一过程可以支持单耳定位。HRTF主要用滤波的方法来模拟头部效应、耳廓效应和头部遮掩效应。
力觉和触觉感知:
参与者在虚拟环境中产生“沉浸”感的重要因素之一是用户在用手或身体操纵虚拟物体时,能够感受到虚拟物体和虚拟物体的反作用力,从而产生触觉和力觉感知。例如,当参与者用手扳动虚拟汽车的档位杆时,参与者的手能感觉到档位杆的震动和松紧。
力觉感知主要通过交互设备对手指产生运动阻尼而使用户产生受力的感知,阻尼的大小一般由被抓物体的物理属性决定。目前已有一些支持力反馈的数据手套和操纵杆设备,可在一定程度上使用户感受到反作用力的方向和大小。例如,如果戴有力反馈手套的“单兵”在基于DVENET平台的演练中抠动冲锋枪的扳机,能够感觉到开火的震动。
如果没有触觉的反馈,当用户接触到虚拟世界的某一物体时容易使手穿过物体。解决这种问题的方法首现是在虚拟环境中实现各种碰撞检测,进一步可在交互设备中增加触觉反馈。触觉反馈主要是通过视觉、气压感、振动触感、电子触感和神经肌肉模拟等方法来实现的。电子触感反馈是向皮肤反馈频率和宽度可变的电脉冲,而神经肌肉模拟反馈是直接刺激皮层。这两种方法的最大问题是安全性。相对而言,目前使用较多的是气压式和振动触感式触觉反馈方法。
技术特征
沉浸(Immersion)、交互(Interaction)、构想(Imagination)是VR系统的三个基本的特征。也就是说,沉浸于由计算机系统创建的虚拟环境中的用户,可以借助必要的设备、以各种自然的方式与环境中的多维化信息进行交互作用、相互影响,获得感性和理性的认识并能够深化概念、萌发新意。

HTC是我们用来体验VR游戏的一种常见设备
HTC Steam调试 先开机为右手柄的机制
使用范围
最小1.5~2
最大14.5~4.5
//因为设备限制随意设备发展
//万象跑步机(杭州cat)
//万象跑步机+CS+HTC=真实版求生之路
精确度不够高(无法更好体验竞技游戏)
输入精简(无法适应操作过多的游戏)

因此我们也就了解了设备的适用范围
(移动范围小,精确度不高,输入不太多)
1FPS VR特警(类似抢占上海滩)
2TD(塔防游戏(上帝视角)) +RPG(塔防加英雄)(兽人必须死)(猫狗大战)
3解密(恐怖元素)游戏

VR游戏于以往区别:
视角的区别Camera
Input(手柄,头盔)

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