發布者:聯誠發 時間:2022-02-15 13:51 瀏覽量:3584
這篇文章聯誠發小編帶大家來科普下虛擬現實的常用名詞,讓大家更直觀、更深刻的了解到VR到底是怎么一回事!
概念名詞:
虛擬現實(VR)
VR是英語Virtual Reality的簡稱,中文譯為虛擬現實,是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統,它利用計算機生成一種模擬環境,是一種多源信息融合的、交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真使用戶沉浸到該環境中。這是人工構造的,存在于計算機內部的環境。用戶能夠以自然的方式與這個環境交互(包括感知環境并干預環境),從而產生置身于相應的真實環境中的虛幻感,沉浸感,身臨其境的感覺。
沉浸感是評價 VR 體驗的最重要條件。沉浸感即感覺到自己真的在虛擬世界的程度。好的 VR,必然是讓體驗者感覺真的在一個虛擬世界,而非在眼前放了一塊巨大的屏幕。沉浸感來源于很多方面,視覺是很重要的一塊。VR 頭顯的主要作用,就是把虛擬世界以立體的方式顯示在人的眼前。當一個虛擬物體在眼前,你離它近,它就顯得大些,離它遠就小些,從左邊看能看到它的左面,從右邊能看到它的右面,它沖到你眼前,你會下意識的躲開,這就是視覺上的沉浸感。除了視覺,沉浸感還應該包含多種感覺。
一種是聽覺。聽到背后有人喊我,回頭剛好看到這個人,聽覺感受到的聲源位置能看到聲源。VR 下的聽覺需要聲場技術。一種是力反饋。虛擬世界里受到了力的作用時,身體能感受到對應的力。這需要力反饋和一些運動模擬設備。還有一些其它感覺,如溫度、嗅覺等。調用的感覺越多,沉浸感越好,但成本也越高。目前即便單純視覺也可以做到不錯的沉浸感。
眩動癥
眩動癥是VR設備帶來的副作用之一,它由大腦和身體處理信息的不一致引起。人體由眼睛和內耳平衡器官來判定是否在運動中,正常情況下,二者傳送給大腦的信息是統一的。但是在VR中,眼睛所見到的景象告訴大腦“我在運動”,但是內耳器官卻傳遞給大腦靜止的狀態信息。Science雜志表明(Science Magazine),大腦對這種差異的解釋是:“我中毒了,這都是幻覺!”而人體會本能地產生反應來將“毒素”排出體外,也就導致了嘔吐。對于很多人來說,使用VR設備時,想要跳躍或者飛其實都不是好的想法。但是這種癥狀也因人而異。每個人的承受能力都不同,所以并不是所有人都會眩暈嘔吐。眩動癥對于開發者來說也是難題之一,他們要找到方法使人們玩兒得開心而又不會引起眩暈。
技術名詞:
FOV(視場角)
視場角,英文 Field of View,簡稱 FOV。在顯示系統中,視場角就是顯示器邊緣與觀察點(眼睛)連線的夾角。如上圖所示,AOB 角就是水平視場角,BOC就是垂直視場角。也就是說:請大家睜開你們的雙眼,在不轉動頭部的情況下四周轉動眼球,是不是可以發現我們的眼睛可以看向上下左右四個方位呢?那么在頭部保持靜止且不翻白眼的范圍內,往上看到的極限到往下看到的極限就是垂直視場角,而往左看到的極限到往右看到的極限這個范圍就是水平視場角啦!而 VR 頭顯的視場角通常指水平視場角。
從VR體驗方面來講,FOV越大,越不容易產生眩暈,沉浸感也越強(這點在玩一些第一人稱視角的槍戰射擊游戲中也能體驗到),所以在選購PC VR的時候我們完全可以選擇一些大FOV的產品,不過這并不適用在手機VR上,因為如果你的VR設備視野太過開闊,手機屏幕尺寸又過小那么在體驗的時候你就會發現手機的邊框,從而降低沉浸感,所以在購買手機VR產品的時候一定要看好自己手機尺寸大小以及設備FOV大小后再進行購買
余暉
余暉指人眼在觀察景物時,光信號傳入大腦神經,需經過一段短暫的時間,光的作用結束后,視覺形象并不立即消失,這種殘留的視覺稱“后像”,視覺的這一現象則被稱為“視覺暫留”。由于人眼的視覺暫留效應,刷新率足夠高就不會察覺到屏幕只有每一幀很短時間發光。但是為了彌補亮度的不足,每一幀內像素發光的強度要大大提升。低余暉顯示對VR頭顯的意義在于,頭動時物體的軌跡更加接近于物理世界的真實軌跡:這時頭部運動帶來的拖影會大大降低,同時也就大大減輕了暈眩感。
畸變
畸變用通俗的話來說就是圖像扭曲變形,給人以中間凸出(桶形畸變)或是凹陷(負畸變)感覺,這也屬于像差的一種,是由于人眼處于光學系統中的前后位置不同造成的。
為了讓用戶在視覺上擁有真實的沉浸感,VR設備就要盡可能的覆蓋人眼的視覺范圍,因此就需要在VR設備里裝一個特定的球面弧度鏡片。但利用弧形鏡片將傳統的圖像投射到人的眼中時,圖像是扭曲的,人眼就沒有辦法獲得虛擬空間中的定位,即在虛擬現實中你的周邊都是哈哈鏡的空間,四周都是扭曲的圖像。對球面鏡片來說,出現畸變是不可避免的,而且隨著FOV(視場角)的增大,邊緣圖像畸變會更加明顯。
不過通過特定的算法生成畸變鏡片對應的畸變圖像,然后這些畸變圖像在經過畸變鏡片投射到人眼之后,就會變成正常的圖像,類似于“負負得正”吧。當然,這種方法也有一定缺陷,由于圖像在顯示時邊緣的圖像就已經被壓縮了,因此經過透鏡后雖然消除了畸變,但空缺的信息無法恢復,會出現清晰度下降的問題。北并且因為每一幀都要經過軟件的后處理,對硬件性能的要求也更高,這也是為什么HTC Vive和Oculus對電腦配置要求比較高的原因。
延遲
VR“延遲”(delay)是指從人的頭部移動開始一直到頭顯設備(HMD)的光學信號映射到人眼上面全部的等待時間(latency time)。延遲會影響玩家的注意力,延遲較大的時候會產生暈動癥,也就是俗稱的暈車暈船。其原理是視覺接受的自身的身體狀態,與負責感知身體狀態的中耳前庭器官不一致,中樞神經對這一狀態的反饋就是惡心,來提醒身體狀態的異常。簡單來說,戴上VR頭顯移動頭部的時候,由于延遲,視覺觀察到的變化比身體感覺到的慢慢,產生沖突繼而造成暈眩。這個延遲只有控制在20ms以內,人體才不會有排斥反應。同時超過20ms也不一定就會造成暈眩惡心,就像有些人暈車有的人不暈,每個人的體質對延遲的敏感度和排斥反應的大小不同。
物距和瞳距
物距調節,調節屏幕和眼睛之間的距離,類似于近視/遠視調節。對于VR設備的物距調節主要是前后調節,大部分的VR設備都兼容0-600度近視。
瞳距調節則是對兩眼之間的距離進行調節,主要的作用是減少重影,對于VR設備的物距調節主要是左右調節。
所謂的物距調節,就是調節屏幕和眼睛的距離,也叫作近視/遠視調節,適合不同眼鏡度數的用戶。
而瞳距調節則是對兩眼之間的距離進行調節,主要的作用是減少重影,看上方的動圖其實就已經完全明白了。