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VR硬件设备的构成,你真的了解吗?

发布时间:2016/10/11 VR | AR | MR 新闻 最新 标签:VR新闻最新浏览次数:114

我们看了那么多关于VR的文章与行业资讯,各种碎片式的VR知识也了解了不少,但你真的了解VR了吗?你知道VR设备的构成由哪些硬性指标吗?让我们来详细解读一下。
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我们一般把完整的VR系统分为四部分:头戴式显示设备-主机系统-追踪系统-控制器。

 

【头显设备(HMD)】这是大家最熟悉的,俗称虚拟现实眼镜,它是一种硬件设备,将人的对外界的视觉、听觉封闭,引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像,人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。

 

【主机系统】主机系统是指为HMD提供各种功能保证的设备,比如智能手机、PC等。主机系统决定了HMD设备的智能化和自动化程度。目前的VR、AR厂商也非常乐于与主机系统厂商合作,比如Oculus与PC品牌厂商合作推出的“Ready PC Program”项目、华硕和Alienware的几款高端PC产品已经获得了Oculus的认证,可全面支持Oculus Rift。

 

【追踪系统】追踪系统一般作为HMD的外设,当然也可以被整合到设备中去。一般包括内置传感器、陀螺仪和磁力计。追踪系统是通过捕捉用户运动来创造一种沉浸式的体验,比如你带着HMD设备抬头,那屏幕画面就可以通过接受追踪系统发送的信号把画面转化为天空。

 

【控制器】一般作为手持设备出现,通过它可以让用户追踪自己的动作和手势。比如HTC Vive的手柄、Oculus Touch、三星的Gear VR Rink。

 

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头显设备由以下组成部分:显示屏、镜片、摄像机、处理器、传感器、无线连接、存储、电池。

 

【显示屏】大多数 VR设备都拥有一块或两块屏幕。其主要使用 4K UHD 或更高分辨率屏幕,对于分离式VR设备,其屏幕多采用 OLED 技术,而一体式则多采用微投影技术。

 

分辨率:虽然肉眼很难分辨 2K QHD 以上分辨率屏幕之间的差别,但4K UHD 或更高分辨率的屏幕能进一步强化 VR的视觉体验。

 

OLED:OLED 与 LCD 相比拥有诸多优势,如更快的刷新率和更低的延迟, 从而不会让用户“晕屏”。PlayStationVR 使用的是 5.7 英寸 OLED 屏幕,分辨率为 1920*1080。而 Facebook Oculus 也使用 OLED 屏幕,分辨率为1080*1200。

 

【镜片】当前,滑配式和分离式VR设备广泛采用非球面镜片,因为它们拥有较短的焦距,意味着与其他镜片相比拥有更高的放大率和更广的视野。 分离式 VR设备今年上半年已经上市,包括 Oculus Rift、HTC Vive 和PlayStation VR,它们都将采用非球面镜片。

 

【摄像机】一些VR设备通过摄像头进行拍照、位置追踪和环境映射。

 

【微投影系统】对于一体式 AR 设备,微投影技术是使用最广泛的技术。当前,谷歌眼镜已使用该技术,相信微软HoloLens 也将采用该技术。

 

【处理器】一体式VR设备通过包含一个或多个处理单元。随着技术不断发展,VR设备将配备更高端的 CPU 和 GPU。此外,为了支持更高的分辨率,相信 GPU 的性能会进一步提升。滑配式和 分离式设备并不需要自己的处理器,因为其可以利用主机系统的计算能力。

 

【传感器】传感器可以内置到 VR设备中,也可以作为外设。眼部和头部追踪对于提供更好的VR体验至关重要,因为它能降低图像刷新延迟,来精确匹配用户的运动。延迟越低,,用户提供 VR 感觉越真实,用户“晕屏” 的可能性就越小。用于追踪动作的传感器包括:FOV深度传感器、摄像头、陀螺仪、加速计、磁力计和近距离传感器等。当前,每家 VR 硬件厂商都在使用自己的技术。索尼使用 PlayStation 摄像头作为定位追踪器,而 Vive 和Oculus 也在使用自己的技术。

 

【无线连接】VR和控制器之间未来的发展趋势是采用无线连接。但当前PC/游戏机之间的无线连接还有诸多技术故障需要克服,尤其是在高分辨率和高刷新率情况下。

 

【存储/电池】目前,关于VR设备的内存和电池相关信息十分有限,但内存对于 VR设备来说至关重要,而电池对于一体式设备也十分关键。首先,内存主要用于存储/缓存VR图像和视频。鉴于VR使用较高分辨率的内容,设备对内存的要求也较高。至于电池,对于一体式设备尤为重要,因为后者并不依赖于主机功能。从长期角度讲,更多的分离式设备将采用无线连接,电续续航同样至关重要。

kefu@17laiwan.cn

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