VR虛擬現實技術是什麼?

最近大熱備受關注的VR技術到底是什麼？虛擬現實技術是一種可以建立和體驗虛擬世界的計算機模擬系統它利用計算機生成一種模擬環境是一種多源資訊融合的互動式的三維動態視景和實體行為的系統模擬使使用者沉浸到該環境中。下面給大家介紹一下VR虛擬現實相關知識吧！

VR虛擬現實技術是什麼

VR虛擬現實技術是模擬技術的一個重要方向是模擬技術與計算機圖形學人機介面技術多媒體技術感測技術網路技術等多種技術的集合是一門富有挑戰性的交叉技術前沿學科和研究領域。虛擬現實技術(VR)豐要包括模擬環境、感知、自然技能和感測設各等方面。模擬環境是由計算機生成的、實時動態的三維立體逼真影象。感知是指理想的VR應該具有一切人所具有的感知。除計算機圖形技術所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉動，眼睛、手勢、或其他人體行為動作，由計算機來處理與參與者的動作相適應的資料，並對使用者的輸入作出實時響應，並分別反饋到使用者的五官。感測裝置是指三維互動裝置。

虛擬現實的關鍵技術

虛擬現實是多種技術的綜合，包括實時三維計算機圖形技術，廣角(寬視野)立體顯示技術，對觀察者頭、眼和手的跟蹤技術，以及觸覺、力覺反饋、立體聲、網路傳輸、語音輸入輸出技術等。

下面對這些技術分別加以說明。

實時三維計算機圖形

相比較而言，利用計算機模型產生圖形影象並不是太難的事情。如果有足夠準確的模型，又有足夠的時間，我們就可以生成不同光照條件下各種物體的精確影象，但是這裡的關鍵是實時。例如在飛行模擬系統中，影象的重新整理相當重要，同時對影象質量的要求也很高，再加上非常複雜的虛擬環境，問題就變得相當困難。

顯示

人看周圍的世界時，由於兩隻眼睛的位置不同，得到的影象略有不同，這些影象在腦子裡融合起來，就形成了一個關於周圍世界的整體景象，這個景象中包括了距離遠近的資訊。當然，距離資訊也可以通過其他方法獲得，例如眼睛焦距的遠近、物體大小的比較等。

在VR系統中，雙目立體視覺起了很大作用。使用者的兩隻眼睛看到的不同影象是分別產生的，顯示在不同的顯示器上。有的系統採用單個顯示器，但使用者帶上特殊的眼鏡後，一隻眼睛只能看到奇數幀影象，另一隻眼睛只能看到偶數幀影象，奇、偶幀之間的不同也就是視差就產生了立體感。

使用者(頭、眼)的跟蹤：在人造環境中，每個物體相對於系統的座標系都有一個位置與姿態，而使用者也是如此。使用者看到的景象是由使用者的位置和頭(眼)的方向來確定的。

跟蹤頭部運動的虛擬現實頭套：在傳統的計算機圖形技術中，視場的改變是通過滑鼠或鍵盤來實現的，使用者的視覺系統和運動感知系統是分離的，而利用頭部跟蹤來改變影象的視角，使用者的視覺系統和運動感知系統之間就可以聯絡起來，感覺更逼真。另一個優點是，使用者不僅可以通過雙目立體視覺去認識環境，而且可以通過頭部的運動去觀察環境。

在使用者與計算機的互動中，鍵盤和滑鼠是目前最常用的工具，但對於三維空間來說，它們都不太適合。在三維空間中因為有六個自由度，我們很難找出比較直觀的辦法把滑鼠的平面運動對映成三維空間的任意運動。現在，已經有一些裝置可以提供六個自由度，如3Space數字化儀和SpaceBall空間球等。另外一些效能比較優異的裝置是資料手套和資料衣。

聲音

人能夠很好地判定聲源的方向。在水平方向上，我們靠聲音的相位差及強度的差別來確定聲音的方向，因為聲音到達兩隻耳朵的時間或距離有所不同。常見的立體聲效果就是靠左右耳聽到在不同位置錄製的不同聲音來實現的，所以會有一種方向感。現實生活裡，當頭部轉動時，聽到的聲音的方向就會改變。但目前在VR系統中，聲音的方向與使用者頭部的運動無關。

感覺反饋

在一個VR系統中，使用者可以看到一個虛擬的杯子。你可以設法去抓住它，但是你的手沒有真正接觸杯子的感覺，並有可能穿過虛擬杯子的“表面”，而這在現實生活中是不可能的。解決這一問題的常用裝置是在手套內層安裝一些可以振動的觸點來模擬觸覺。

語音

在VR系統中，語音的輸入輸出也很重要。這就要求虛擬環境能聽懂人的語言，並能與人實時互動。而讓計算機識別人的語音是相當困難的，因為語音訊號和自然語言訊號有其“多邊性”和複雜性。例如，連續語音中詞與詞之間沒有明顯的停頓，同一詞、同一字的發音受前後詞、字的影響，不僅不同人說同一詞會有所不同，就是同一人發音也會受到心理、生理和環境的影響而有所不同。

使用人的自然語言作為計算機輸入目前有兩個問題，首先是效率問題，為便於計算機理解，輸入的語音可能會相當囉嗦。其次是正確性問題，計算機理解語音的方法是對比匹配，而沒有人的智慧。

AR和VR哪個更有前途

VR是一項綜合整合技術，涉及計算機圖形學、人機互動技術、感測技術、人工智慧等領域。

它用計算機生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺，使人作為參與者通過適當裝置，自然地對虛擬世界進行體驗和互動作用。使用者進行位置移動時，電腦可以立即進行復雜的運算，將精確的3D世界影像傳回產生臨場感。

該技術集成了計算機圖形(CG)技術、計算機模擬技術、人工智慧、感測技術、顯示技術、網路並行處理等技術的最新發展成果，是一種由計算機技術輔助生成的高技術模擬系統。

至於增強現實(Agmented Reality，簡稱AR)，與虛擬現實是完全不同的體驗。簡單來說，增強現實是在現實環境基礎上疊加數字影象，也就是說你是完全可以看到當下環境的，谷歌眼鏡、微軟HoloLens等產品都是增強現實裝置，因為它們都擁有透明透鏡。

從目前來看，虛擬現實更適合遊戲、影視等領域，因為這些娛樂內容往往需要構建一個虛擬的、不同於現實的場景。試想一下，如果你想親臨《權利的遊戲》中北方的冰牆，增強現實並不能幫助你，因為你還會看到自己的客廳。

那麼，增強現實的優勢呢?首先，它可能不需要依賴強大的計算機，自身便能獨立工作;同時在未來，針對獨立個體使用者的增強現實顯示器，或許會變成一個盒子般大小的投射裝置，直接將虛擬影象投射於現實環境，所有人都能看得到，這時人們便不再需要傳統的液晶螢幕了。

顯然，不論是虛擬現實還是增強現實，都是能夠改變人類生活形態的未來技術。而現階段，它們還都需要不斷完善、發展，實現更好的使用體驗，讓使用者真正體驗到其價值。