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[JAVA语言] VR必须掌握的常见名词解析

自今年年初开始VR就受到了越来越多用户的关注,虽然在我们现实生活中周围很少有人会使用这类设备,但是有关它的话题却一点不少,想在朋友聊天的时候吹上一嘴,或者避免选购VR时候查看参数一脸懵逼,专业名词怎么能一点都不知道呢?今天我们就把这些VR常见名词的含义和大家分享,帮助大家进一步了解VR。

VR:
        在聊那些VR名词之前,还是先把VR解释清,VR是英语Virtual Reality的简称,中文译为虚拟现实,人们通过利用计算机的图形系统和头戴设备形成一种360度沉浸式的虚拟环境,并通过感应设备或者其它配件与上述的虚拟环境进行交互,带来和现实截然不同的感官体验。由于这种体验会十分真实、十分的不可思议,所以也被称为灵境技术,下面的这则视频便能很好的诠释佩戴VR是一种怎样的体验。
        这种技术最早在上世纪80年代被美国VPL公司创建人拉尼尔提出,1993年的时候该技术火极一时,不过由于技术方面的桎梏渐渐也开始被人们淡忘,直到Oculus被脸书以20亿美元天价收购,人们才发现了该市场的巨大利润,并开始争先恐后的涌入其中。

FOV:



       无论是在便宜的手机VR上还是在昂贵的PCVR上我们都能看见FOV(视场角)这样的一个参数,在光学仪器中,以光学仪器的镜头为顶点,以被测目标的物像可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角,称为视场角。视场角的大小决定了光学仪器的视野范围,视场角越大,视野就越大,光学倍率就越小。通俗地说,目标物体超过这个角就不会被收在镜头里。在显示系统中,视场角就是显示器边缘与观察点(眼睛)连线的夹角。



       从VR体验方面来讲,FOV越大,越不容易产生眩晕,沉浸感也越强(这点在玩一些第一人称视角的枪战射击游戏中也能体验到),所以在选购PCVR的时候我们完全可以选择一些大FOV的产品,不过这并不适用在手机VR上,因为如果你的VR设备视野太过开阔,手机屏幕尺寸又过小那么在体验的时候你就会发现手机的边框,从而降低沉浸感,所以在购买手机VR产品的时候一定要看好自己手机尺寸大小以及设备FOV大小后再进行购买(上方我们也准备了常见手机屏幕尺寸适配的FOV角度)。

物距和瞳距:



物距和瞳距也是我们购买VR产品时常见的可调节装置,这个其实也很好解释,所谓的物距调节,就是调节屏幕和眼睛的距离,也叫作近视/远视调节,适合不同眼镜度数的用户。而瞳距调节则是对两眼之间的距离进行调节,主要的作用是减少重影,看上方的动图其实就已经完全明白了(请自行忽略广告词汇)。

刷新率和帧数:
       在购买头显的时候除了上述看到的那些以外,刷新率也是经常会被提到的词语,而一旦涉及到刷新率就说明该产品已经有自己的屏幕了,至少它不是个手机VR产品,所谓的刷新率说的就是显示器每秒刷新的速度,60Hz就是指显示器每秒刷新60次;帧数指的是显卡每秒传输图片的数量,也可以理解为显卡每秒刷新次数(玩儿LOL的时候右上角的FPS显示的就是帧数),显卡性能越强悍,帧数就越高,画面稳定性就越好,说的再直白一点,屏幕决定刷新率、显卡决定帧数。
       但是因为最后还是需要通过显示器来传输给我们的双眼,所以如果帧数超过屏幕刷新率则以屏幕刷新率为基准,比如用GTX970显卡玩LOL,最高帧数会跑到400+,但是显示器刷新率只有60HZ,那我们双眼看到的刷新次数其实也只有60Hz,超过的不予显示。可一旦显卡性能太差,游戏帧数太低,那画面就会出现卡顿,这种情况下也更容易眩晕。对于VR设备来说,玩游戏的时候60FPS就是最低标准,所以头显刷新率最低也不能低于60Hz。

位置追踪功能:
        除了上述的这些常见的名词信息以外,在一些新闻中也会提到一些比较冷门的名词,比如位置追踪,常见的手机VR产品一般都不具备该功能,只能通过陀螺仪简单模拟,导致位置不精准、和我们现实生活中做同样动作产生的画面不同,这种情况下产品体验的沉浸感较差,也容易产生眩晕(上述视频也能看出差距)。
        如果大家之前留意过HTCVive的拆解或者Oculus Rift的拆解就能发现在这些设备的表面会有一些小的元件,其中Oculus Rift的这些元件是红外线发射装置,配合红外线感应摄像头对头部进行精准定位,而Vive上的那些元件则是光敏元件,配合激光定位器进行精准定位工作。除了这些硬件以外,精确的位置追踪功能也需要高性能CPU进行快速的运算,这样才能在第一时间将数据传输给显卡,让显卡对那个位置的图像进行渲染,然后再输出给头显,这些步骤只要慢一点都会造成体验的不完美,所以一般的移动VR因性能所限和便携性考虑都没有这种功能。

眼部追踪:

        眼部追踪也被叫做眼球追踪,我们首次知道这个技术也是通过一款名为Fove的众筹VR设备,它通过红外摄像头接收眼睛反射的光线从而判断眼睛所看的位置,使用眼球追踪技术能为VR设备带来三个功能,首先是辅助定位,增加头显定位的精准度;第二个功能是对界面进行控制;第三个功能是降低对显卡的依赖,这点我们要解释一下,正常情况下,显卡会对我们所视方向的所有画面进行渲染,而使用了眼部追踪以后,通过对眼球所视位置的判断,只对画面中我们注视的那一点进行重点渲染,其它地方则进行模糊处理,这样就能有效降低对显卡的要求。当然也有人说这样能保护视力,这点我们不太肯定,不做过多评论(眼部追踪设备整体操作过程如上图所示)。
因为产品通过眼部控制,不需要我们举起双手,所以也有人认为这是降低沉浸感的设计,这也是不少厂商不全力研发该功能的原因。

总结:
       上述的这些基本上就是目前市场中常见的一些VR名词,至于眩晕、延迟这些这些基本上看一眼就知道是什么的名词也完全没有解释的必要,而像近眼广场显示器、微透镜阵列显示技术这些词语又太过小众,如果各位刚兴起我们后期会准备一个有关先进VR技术的选题文章,帮助大家对它们进行进一步了解,这里因篇幅所限,不再赘述。

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