虛擬現(xiàn)實(shí)世界前沿科技薈萃

劉銘哲

構(gòu)造虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)世界的設(shè)備可遠(yuǎn)不止VR眼鏡這一種。浸入式的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)效果僅僅是我們步入VR世界的第一階段成果。而要更深入地與這個(gè)“虛擬世界”產(chǎn)生互動(dòng)，則需要借助更多的科技設(shè)備來(lái)延展我們?cè)谶@個(gè)“新世界”中的感知力。本文將介紹時(shí)下數(shù)款具備最前沿技術(shù)的VR虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，帶你領(lǐng)略更為完整的未來(lái)VR世界。

1.HTC Vive頭戴式體感VR設(shè)備

HTC Vive代表了目前VR頭戴顯示器和體感產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最高水平。它由兩塊合并分辨率為2160×1200的1080pAHOL印顯示屏構(gòu)成，刷新率達(dá)到90Hz，可以有效降低佩戴者的視覺(jué)不適感。

Vive內(nèi)置的前視攝像頭用來(lái)分辨玩家前方的環(huán)境，麥克風(fēng)允許人在戴著它的時(shí)候接聽(tīng)電話。作為體感設(shè)備，加速計(jì)、陀螺儀和激光定位傳感器當(dāng)然是有的。為了進(jìn)行3600的設(shè)備追蹤，它還有一個(gè)專屬的兩個(gè)Lighthouse紅外線接收器，可以以20ms幀率掃描×/Y軸的HTC V1ve動(dòng)作變化，偵測(cè)精度非常高。mvLDLa GTX Titan X顯示卡

2.VR需要盡可能多的功耗。VR頭顯渲染的游戲及應(yīng)用畫(huà)面分辨率為3024x1680，且速度需要保持在90FPS（幀率）不變，才能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。如果畫(huà)面幀率低于90FPS或無(wú)法保證這一刷新速度，畫(huà)面就會(huì)出現(xiàn)卡頓、跳幀等不流暢的情況，有可能會(huì)讓部分VR用戶感到眩暈不適。

TITAN×是以英偉達(dá)新推出的Pasca]架構(gòu)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的頂級(jí)顯示芯片。Pascal帶來(lái)了新的16納米FinFETI藝以及一系列專為打造VR世界量身定制的頂尖技術(shù)，如：VR同步多畫(huà)面投影技術(shù)（VR Simultaneous Multi-ProjectionTechnology）、VR單通道立體視覺(jué)（VR Single Pass Stereo）還有相比Ocu]us Rift或HTC Vive更為強(qiáng)悍的VR游戲高像素超級(jí)采樣優(yōu)化渲染技術(shù)。

3.OptiTrack Prime 41動(dòng)態(tài)捕捉系統(tǒng)

動(dòng)作追蹤設(shè)備是VR技術(shù)應(yīng)用中的重要環(huán)節(jié)，具備優(yōu)秀的動(dòng)作追蹤、捕捉功能是VR內(nèi)容生產(chǎn)、人機(jī)互動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。Prime 41提供410萬(wàn)像素分辨率的高精度180 FPS捕捉率，專門(mén)用于跟蹤較小空間的幾乎每一寸范圍，如CAvEs、顯示墻、HMD環(huán)境、小步態(tài)實(shí)驗(yàn)室，以及其他緊湊型設(shè)備。

如同所有的optiTrack攝像頭，Prime 41可以實(shí)時(shí)捕捉演員的各種動(dòng)作，捕捉精度高達(dá)0.1mm，通過(guò)紅外成像對(duì)演員全身的關(guān)鍵點(diǎn)的動(dòng)作進(jìn)行跟蹤，建立虛擬的動(dòng)畫(huà)角色，利用關(guān)鍵點(diǎn)的軌跡驅(qū)動(dòng)動(dòng)畫(huà)角色的運(yùn)動(dòng)，如此讓動(dòng)畫(huà)角色的動(dòng)作和表情逼真自然，是套適用于影視動(dòng)畫(huà)制作、康復(fù)訓(xùn)練和力學(xué)分析等應(yīng)用的高精度光學(xué)系統(tǒng)。

4.Magic Leap增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)

所有試用過(guò)Magic Leap概念產(chǎn)品的人，都會(huì)感嘆于它的“觸手可及”體驗(yàn)。它與在此之前發(fā)布過(guò)的HR/VR系統(tǒng)不同，在摘下它的產(chǎn)品后，過(guò)渡回現(xiàn)實(shí)世界毫不費(fèi)力，就像摘下墨鏡一樣毫無(wú)“PS痕跡”般過(guò)度，這種對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)世界的解構(gòu)方案不啻為一種虛實(shí)相宜的策略。

Maglc Leap的原型機(jī)通過(guò)波導(dǎo)將虛擬3D圖像疊加在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，呈現(xiàn)出增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)效果。Maglc Leap的核心技術(shù)是F1ber 0ptic Projector（纖維光學(xué)投影儀），該技術(shù)可理解為內(nèi)窺鏡與光學(xué)投影儀的技術(shù)融合產(chǎn)品，但尺寸更小、功耗更低。通過(guò)一根直徑1毫米、長(zhǎng)9毫米的光纖投射出幾英寸彩色圖像反饋給人眼，這也就是Magic Leap引以為傲的“光子光場(chǎng)芯片”技術(shù)。

5.NEXTVR廣電級(jí)VR解決方案

成立于2009年的NextVR擁有從拍攝、壓縮、傳輸和內(nèi)容顯示等26項(xiàng)VR專利技術(shù)。NextVR成立之后提供涵蓋體育賽事、美國(guó)總統(tǒng)辯論、搖滾演唱會(huì)等方面的直播內(nèi)容。

2015年9月，NEXTVR全球首次VR直播NBA比賽。緊接著在同年10月，美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)（CNN）與NextVR合作，首次直播民主黨電視辯論。2016年3月，NEXTVR轉(zhuǎn)播紐約麥迪遜廣場(chǎng)花園NCAA大東區(qū)比賽，包括1/4決賽、半決賽和決賽在內(nèi)的7場(chǎng)比賽，總時(shí)長(zhǎng)超過(guò)15個(gè)小時(shí)。在一次又一次創(chuàng)造歷史后，今年2月，NextVR與福克斯體育簽訂了5年期合作協(xié)議，后者擁有世界職業(yè)棒球大賽、代托納500汽車賽，以及2017年超級(jí)碗等體育賽事的轉(zhuǎn)播權(quán)，這意味著在獲取眾多版權(quán)后，NextVR將進(jìn)一步對(duì)VR直播領(lǐng)域?qū)嵤皦艛唷薄?/p>

6.VR衛(wèi)星overview ONE

初創(chuàng)公司SpaceVR正在研制一顆載有套VR拍攝設(shè)備的衛(wèi)星，讓用戶可以使用普通VR設(shè)備就可以體驗(yàn)的寰宇星空的奇妙景觀。這個(gè)衛(wèi)星發(fā)送計(jì)劃是由SpaceVR和NanoRacks兩家公司共同規(guī)劃的，這顆衛(wèi)星名為0verviewONE。而且SpaceVR正在和EIon Musk合作，將使用SpaceX的獵鷹9號(hào)火箭搭載衛(wèi)星上太空。

為實(shí)現(xiàn)4K級(jí)別VR拍攝需要，Overview ONE上裝有一臺(tái)用來(lái)拍攝視頻的相機(jī)及兩臺(tái)240度廣角的4K傳感器的相機(jī)。用戶戴上三星Gear VR或Oculus R1ft等VR設(shè)備就可以看到衛(wèi)星拍攝的地球全貌、月球表面以及整個(gè)宇宙空間。不僅如此，該VR相機(jī)拍出來(lái)的照片還可以合成出超高分辨率的360度圖像。

7.Insta360 mano VR全景相機(jī)

Insta360推出了全球首款通過(guò)蘋(píng)果HFl認(rèn)證，適配1Phone即插即拍的Insta360 Na九0，這款VR相機(jī)也是Facebook官方首次推薦的中國(guó)智造硬件產(chǎn)品。

不同于該公司前款4K專業(yè)級(jí)VR相機(jī)，Nano全景相機(jī)僅重70g，可獨(dú)立拍攝，也能在iPhone上即插即拍，通過(guò)蘋(píng)果Lightning接口連接手機(jī)app，實(shí)時(shí)拍攝、拼接、預(yù)覽3K（3040×1520）全景照片或視頻，并一鍵分享到[acebook、微信等社交平臺(tái)。在FacebOOk上打開(kāi)Nano分享的全景視頻，轉(zhuǎn)動(dòng)手機(jī)，或用鼠標(biāo)、手指拖動(dòng)畫(huà)面，即可查看畫(huà)面的每一個(gè)角落。

8.VR角蟲(chóng)覺(jué)槍Arena Infinity

繼四月公布設(shè)計(jì)圖后，Striker VR公司日前展示了其設(shè)計(jì)研發(fā)的觸覺(jué)槍ARENA Infinity的工作原型機(jī)。這把觸覺(jué)槍能模擬多種武器不同的射擊模式與觸覺(jué)效果。

由概念設(shè)計(jì)師亞登，古蘭佐一手設(shè)計(jì)的Arena Infinity充滿了未來(lái)懷舊的氣息。作為Digital out-of-Home（戶外廣告）的VR尖兵，該無(wú)線外設(shè)的線性驅(qū)動(dòng)器能將觸覺(jué)反饋直接體現(xiàn)在其槍身上。同時(shí)，對(duì)于基于電子系統(tǒng)的槍械而言，這把觸覺(jué)槍的后坐力無(wú)人能比，高度真實(shí)。在觸覺(jué)引擎的幫助下，觸覺(jué)槍可以模擬手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)等不同射擊模式，同時(shí)也能模擬電磁炮等科幻槍械（發(fā)射前裝填）的射擊感，或是用刀劍劈砍的酸爽體驗(yàn)。