在被媒體狂轟亂炸了一年多后，如果有人還沒聽過VR虛擬現(xiàn)實這個詞，那這個人一定是剛從深山老林里出來的，不過雖然知道了這個名詞，但是VR是如何工作的，VR虛擬現(xiàn)實是怎么讓你認為你自己正站在火星上準備爬上一塊巨巖，而不是正在爬廚房的柜子……

雖然大體上我們現(xiàn)在能夠見到的VR設備都采用了相同的樣式，但是他們早我們眼前生成影像的方式卻是大有不同的，比如說HTC Vive和Oculus Rift等公司提供基于PC的產(chǎn)品，而Google和三星等主要廠商提供更實惠，基于智能手機的頭顯。 索尼也正在努力研發(fā)房間級移動的Playstation VR 。

總之不管你手上的VR頭顯是哪一種，在開始使用之前，你首先都要確保幾件事情，最重要的是電源，其次是確保輸入設備正常工作，不管是頭部跟蹤，控制器，手部跟蹤，語音，按鈕，觸控板等等。

完全沉浸感是每一個設計VR頭顯，游戲或是應用程序的人的終極目標——讓虛擬現(xiàn)實體驗更加真實，讓我們忘了電腦，頭顯和其他的配件與行為，就像我們在現(xiàn)實世界中那樣，不過唯一的問題就是，我們要怎么才能做到這種程度。

基礎：

VR頭顯，像Oculus Rift和PlayStation VR通常被稱為HMD，這簡單縮寫地意味著它們是頭戴式顯示器。 即使沒有音頻或手部跟蹤，和拿起Google Cardboard將智能手機的顯示屏放在你的臉前一樣，沒有本質(zhì)區(qū)別，不過也足以讓你沉浸在虛擬世界中。

關于虛擬現(xiàn)實，在硬件方面的目標是建立一個真正大小的3D虛擬環(huán)境，沒有同上一一閃的電視或是顯示器的屏幕便捷，無論你以何種角度與方式觀看，都會跟隨你的視角顯示相應的內(nèi)容，在這方面和增強現(xiàn)實是完全不同的。

在輸入模式上，HTC Vive與Oculus Rift采用的是相同的方式，通過HDMI電纜將視頻與操作反饋，通過PC發(fā)送給頭顯，而谷歌的DayDream和三星的Gear VR則是適用智能手機來完成這一切。

VR頭顯將同步發(fā)送過來的兩個視頻信號顯示在一個或是兩個LCD屏幕上，對應人類的兩只眼睛，當然為了確保正確的焦距，在LCD屏幕和你的眼睛之間還有一個透鏡存在，在一定情況下，不同的用戶可以通過調(diào)整透鏡的距離還匹配你的雙眼見得距離與位置。

除了調(diào)焦外，這兩個透鏡還肩負著一個重大的使命，那就是重塑你所看到的圖片，讓他們變得更加符合我們的真實視覺效果，使之能夠在大腦內(nèi)生成一個立體的3D影像，你可以試著輪流閉上一只眼睛，這樣就能看到一個什么物體從一邊飛到另外一邊。

一般來說，VR頭顯增加陳進度的一個主要方式就是增加視野，即增加圖像的顯示寬度，最理想方案是360度，但是那個成本重量實在令人難以接受，而且也沒有必要，因此絕大多數(shù)的高端有線都只是選擇提供100或是110度的視野范圍，這個數(shù)值已經(jīng)足夠?qū)挻螅梢宰屧O計師充分發(fā)揮。

當然除了視角外，想要足夠真是的畫面還有一個條件必須滿足，俺就是刷新率，最低60幀，如果低于這個數(shù)字，用戶就會覺得頭暈惡心。目前的主流水準是Oculus Rift的90幀，當然也有超越了這個標準的，例如索尼的PlayStation VR號稱能夠做到120幀的速率。

頭部跟蹤

頭部跟蹤意味著當你穿著VR頭顯時，你前面的圖片會隨著你向上，向下，側(cè)面或側(cè)面傾斜而變化。 一個稱為6DoF（六自由度）的系統(tǒng)根據(jù)您的X，Y和Z軸繪制頭部，以測量頭部向前和向后，側(cè)面和肩部的運動，或者稱為俯仰，偏航和側(cè)傾。

有部分頭顯內(nèi)置了一些不同的組件可以用于頭部跟蹤系統(tǒng)，如陀螺儀，加速度計和磁力計。 索尼的PSVR也使用九個LED點綴在耳機周圍，用外部攝像頭跟蹤檢測信號，來提供360度頭部跟蹤，而Oculus則有20個LED來進行跟蹤。

頭跟蹤技術(shù)需要低延遲才能有效，這個時間需要控制在50毫秒以內(nèi)或更短，否則我們我們的轉(zhuǎn)頭動作和VR環(huán)境變化之間就會存在延遲滯后。 Oculus Rift在這方面做的不錯，其延遲滯后只有30ms。 不過導致延遲滯后的原因可能有很多，例如PSVR用的那個測量我們的手和手臂運動的PS移動式控制器。

最后，耳機可以用來增加沉浸感。 雙聲道或3D音頻可以由應用程序和游戲開發(fā)人員使用，以利用VR頭戴式耳機的頭部跟蹤技術(shù)，利用這一點，給佩戴者的聲音是從后面，到他們的側(cè)面或在遠處的感覺。

運動跟蹤

頭部跟蹤是高級VR頭顯超越Cardboard的其他移動VR頭顯的一個巨大的優(yōu)勢，但是VR玩家依舊需要運動跟蹤，當你帶上VR頭顯后第一個能看到的物體就是你的手，在一個虛擬空間內(nèi)。

早期，Leap Motion發(fā)布了些小玩意，能夠使用紅外傳感器跟蹤手部動作，開發(fā)人員把Leap Motion綁在Oculus dev套件的前面，借助它來識別跟蹤手部動作，此外他們還嘗試了一些其他的方法，諸如使用Kinect 2跟蹤我們的整個身體運動的實驗，但現(xiàn)在我們有來自Oculus，Valve和Sony的令人興奮的新技術(shù)。

Oculus Touch是一套無線控制器，旨在讓您感覺像在VR中使用自己的手。 你抓住每個控制器，并在VR游戲期間使用按鈕，拇指和觸發(fā)器，而且在每個控制器上還存在傳感器矩陣，以檢測諸如指向和揮動的手勢。

至于HTC Vive，他則是用了一個很有趣的與Valve聯(lián)合開發(fā)的LightHouse的運動跟蹤器，用戶需要在房間內(nèi)設置兩個LightHouse基站，基站會發(fā)射激光掃射目標區(qū)域，而Vive頭顯和控制手柄上上設有光電傳感器，系統(tǒng)可以根據(jù)每個光電傳感器來來檢測頭部與雙手的精確物質(zhì)，這套方案的最大優(yōu)勢就是可以在同一空間內(nèi)跟蹤做個用戶。

其他運動檢測方法可以包括從Xbox控制器或操縱桿到您的電腦，語音控制，智能手套和跑步機之類的，如Virtuix Omni，這是一種相當大型的裝備，允許您模擬走在一個VR環(huán)境，并且能夠巧妙的在游戲中重新定向。

Oculus正在尋找與對手HTC對抗的可以進行房間級物理定位的設備，基本上，Rift所有者現(xiàn)在可以選擇花費79美元購買第三個傳感器，并增加更多的覆蓋到他們的VR游戲區(qū)。

雖然這套方案看起來不錯，但問題是，這仍然要比HTC的差很多，HTC Vive使用的兩個LightHouse傳感器可以提供高達225平方英尺的跟蹤空間，但Oculus的兩個Constellation傳感器攝像機僅提供25平方英尺的覆蓋范圍，即使加上第三個攝像機，其最大的跟蹤空間也只有64平方英尺 。

目前索尼也在嘗試解決這個問題，最近抱出來一份專利更名了這一點，該文件詳細描述了基于光和反射鏡的VR跟蹤系統(tǒng)，其使用光束投影儀來確定玩家的位置，但是我們無法確定該技術(shù)是否將出現(xiàn)能在當代PSVR上直接升級，疑惑著或者出現(xiàn)在第二代產(chǎn)品上。

眼球追蹤

眼球追蹤可能是目前VR拼圖的最后一塊，很遺憾的是，Rift，Vive和PS VR都不支持此項技術(shù)，目前只有一款名為FOVE的頭顯支持此項非常有前途的技術(shù)，接下來就讓我們來看看它是如何工作的。

眼球追蹤是使用紅外傳感器在頭顯內(nèi)監(jiān)測你的眼睛移動，借助此項技術(shù)，F(xiàn)OVE知道你的眼睛在虛擬現(xiàn)實中正在觀察哪個趨于，這個技術(shù)的主要優(yōu)在于能夠允許游戲中的角色更準確地反饋你在查看的地方，簡單的說是使景深更逼真。

在標準的VR頭顯中，一切都是在pin-sharp焦點內(nèi)，雖然很清晰，但這不是我們?nèi)粘Ｓ^察世界的方式，正確的方式是如果我們的眼睛看著遠處的物體，就會出現(xiàn)前景模糊的情況，反之亦然。 而通過跟蹤我們的眼睛，F(xiàn)OVE的圖形引擎可以在VR的3D空間中模擬這一點。 沒錯，正確的模糊也很重要。

當然這并不說分辨率不重要，頭顯仍然需要高分辨率顯示，以避免出現(xiàn)顆粒效果，在此基礎上，VR頭顯還應該讓我們的視覺符合生理特征。 如果沒有眼睛跟蹤，一切都在焦點內(nèi)，即使你自己不覺得，但你的大腦知道有什么不匹配，那么長時間使用VR頭顯有導致疾病的可能。