虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)實現(xiàn)難點分析及應(yīng)用案例

-3-VR搞笑集錦視頻-4-VR/AR虛擬現(xiàn)實（Virtual

Reality,VR）是3D視頻或虛擬世界，遮蔽了現(xiàn)實世界，增強(qiáng)現(xiàn)實（Augmented

Reality,AR）則是將電子信息疊加于現(xiàn)實世界中，

構(gòu)想性Imagination

交互性Interaction虛擬現(xiàn)實三大屬性

沉浸性

Immersion

智能性Intelligence

交互性Interaction增強(qiáng)現(xiàn)實三大屬性

集成性

IntegrationVR沉浸感AR智能化軟硬件

入門VR+AR+周邊硬件

復(fù)活VR/AR全新體驗是VR生存的基礎(chǔ)，智能支持是AR終極的任務(wù)，下一代計算平臺，下一個入口?？梢?的大生態(tài)有哪些？最新的是互聯(lián)網(wǎng)+、移動互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)+、云計算+，往以前看，電力+、蒸汽動力+等，往以后看，AI機(jī)器人+、區(qū)塊鏈+等。Leap

Motion的手勢識別、Lytro的光場相機(jī)等產(chǎn)品在剛出場的時候都被認(rèn)為是革命性的產(chǎn)品，但很快被發(fā)現(xiàn)叫好不叫座，不過它們未來的機(jī)會正逐步到來。

-5-

現(xiàn)有的CPU/GPU、屏幕等硬件都已經(jīng)能足夠滿足用戶的需求，升級的機(jī)會在哪里？工業(yè)界興奮地發(fā)現(xiàn)這些頂級軟硬件相對于VR/AR來說才剛剛?cè)腴T。-6-2016是VR元年2020-2025年時按正常、樂觀、悲觀情形分別對標(biāo)筆記本、手機(jī)、PC的發(fā)展速度，白皮書》

/RqO8Cw6

，并組織成立了中國虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。-7-2016是VR元年1962年的虛擬現(xiàn)實設(shè)備Sensorama，可以讓人們坐在椅子上、把頭探進(jìn)去，通過三面顯示屏來形成空間感，從而實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實體驗。2016是VR元年資料來源：王元，凌感的早期員工36氪《虛擬現(xiàn)實50年》

-8-1968年第一臺頭戴式原型機(jī)，因為體積十分沉重，需要在天花板上設(shè)計專門的支撐桿，被笑稱為“達(dá)摩克利斯之劍”，作者是被譽(yù)為計算機(jī)圖形學(xué)之父和虛擬現(xiàn)實之父的著名計算機(jī)科學(xué)家Ivan

Sutherland。它定義了虛擬現(xiàn)實的幾個要素：立體顯示：兩個1吋CRT顯示器不同視角顯示創(chuàng)造立體視覺。虛擬畫面生成：視頻中的立方體是實時計算渲染出來的。頭部位置跟蹤：使用了兩種方式來對頭部位置進(jìn)行跟蹤，機(jī)械連桿和超聲波檢測，居然有三個超聲波發(fā)生器和四個接收器。虛擬環(huán)境互動：與原型互動的手段還僅限于雙手操作的把手。模型生成：雖然視頻只是個簡單的立方體，但8個頂點的確是通過空間坐標(biāo)建立的模型，并且立方體是隨著人的視角在變化的。2016是VR元年1980年代早期，美國軍方開始大量關(guān)于飛行頭盔、軍事訓(xùn)練仿真器的研究。1987年一位著名的計算機(jī)科學(xué)家Jaron

Lanier，搗鼓出一款價值10萬美元的虛擬現(xiàn)實頭盔，第一款真正投放市場的VR商業(yè)產(chǎn)品。1980年代，最重要的改變是，組成虛擬現(xiàn)實的各個設(shè)備都可以獨(dú)立購買了！立體顯示：市場上已經(jīng)可以買到Sony生產(chǎn)的便攜式LCD顯示器、35mm廣角鏡片，使得近距離下視場的廣度也能得到保證（只是沒有變形校正）；虛擬畫面生成：顯卡每秒可渲染上千個三角形，已經(jīng)可展示復(fù)雜的圖像了。頭部位置跟蹤：Polhemus公司開發(fā)出了6個自由度的頭部追蹤設(shè)備，雖然使用距離還有局限，但是比起機(jī)械連桿和超聲波，精度大大提高，還少了束縛。虛擬環(huán)境互動：帶有關(guān)節(jié)動作傳感器的手套。模型生成：當(dāng)時的顯卡也可以做到實時三維建模了。資料來源：36氪《虛擬現(xiàn)實50年》

-9-2016是VR元年2016是VR元年-

12

-2016是VR元年資料來源：招商證券研究類型連

PC

式公司OculusSonyHTC&Valve樂相科技最新產(chǎn)品CV1PlayStation

VRViveD?ePoon

E2M2價格599

美元499

美元799

美元1799

元待定上市時間

適配設(shè)備

PC、Xbox

2016.10

PS4

PC

2015.11

PC

待定

一體機(jī)技虛擬現(xiàn)實科

3Glasses

D2藍(lán)珀/Blubur

S1/W12199

元待定待定2015.9

PCPC/一體機(jī)手機(jī)架蟻視AvegantSamsungGoogle暴風(fēng)影音蟻視蟻視+聯(lián)想頭盔+控制器二代

CyclopGlyphGear

VR1Gear

VR2Cardboard1Cardboard2暴風(fēng)魔鏡

5機(jī)饕樂檬蟻視

VR

眼鏡1888

元待定3688

元699

美元199

美元99

美元25

美元16.99

美元499

元149

元199

元2015

初

各類設(shè)備全兼容

待定2015Q4

各類設(shè)備全兼容2014.12

S5、Note4

等手機(jī)2015.11

S6、Note5

等最新手機(jī)

2014.5

安卓手機(jī)

2015.5

所有大屏手機(jī)

2016.6

大屏手機(jī)2015

初

大屏手機(jī)2015.11

樂檬手機(jī)-

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-游戲

360攝像機(jī)游戲引擎影視

C端分發(fā)渠道

直播內(nèi)容

應(yīng)用

商店

視頻

網(wǎng)站

內(nèi)容制作廠垂直社區(qū)

頭盔

操控

手柄體感手套衣服

B端

應(yīng)用體驗店、主題公園、網(wǎng)吧、野戰(zhàn)館、旅游等

工業(yè)、軍事、醫(yī)療、教育、房地產(chǎn)等社交設(shè)備軟件跑步機(jī)蛋殼機(jī)等動感

設(shè)備

OS屏幕或微投影、透鏡、CPU/GPU

九軸傳感器、定位器等2016是VR元年

VR產(chǎn)業(yè)鏈大圖2016是VR元年資料來源：

Greenlight

Vr

-

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-2016是VR元年資料來源：

Greenlight

Vr

-

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-2016是VR元年資料來源：

Greenlight

Vr

-

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-2016是VR元年資料來源：

Greenlight

Vr

-

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-2016是VR元年資料來源：

Greenlight

Vr

-

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-Oculus

RiftOculus

Rift

消費(fèi)者版CV1于2016年1月6日預(yù)售，3月28日開始發(fā)貨。定價599美元，高于市場預(yù)期（之前的工程機(jī)DK2是350美元），創(chuàng)始人說599是成本價了，這是中國企業(yè)的機(jī)會所在。Oculus何時進(jìn)入中國市場？“歡迎到傲庫路思”，傲嬌的名字，2016年1月上線，中文官網(wǎng)？創(chuàng)始人隨后予以否認(rèn)。

這是我們在CV1預(yù)售前一晚倒計時的

截圖，這不僅預(yù)示著CV1的誕生，更

記錄著高端VR時代的誕生。

規(guī)格參數(shù)如下：FOV：水平方向110

度，F(xiàn)PS：90Hz，顯示屏：OLED，

分辨率：2160

x1200

（單眼

1080

x

1200），鏡片：菲涅爾（非對稱），

重量：380g。套餐中沒有輸入設(shè)備

Touch，而是用Xbox

One的手柄代替。

-

19

--

20

-Oculus

RiftPalmer

Luckey2012年眾籌時才19歲，他是個VR發(fā)燒友，酷愛收藏拆解舊式VR頭戴設(shè)備，他攢出的原型產(chǎn)品視場之寬廣完敗市場上所有競品。-

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-Oculus

Rift約翰·D·

卡馬克二世John

D.

Carmack

II1970年8月20日－-

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-Oculus

RiftDK1-

23

-Oculus

RiftOculus

為什么要賣給Facebook？

背靠大樹好乘涼，容易得到其他大廠的合作機(jī)會。

做硬件很燒錢，VR屏幕的參數(shù)與手機(jī)參數(shù)很不一樣，要找三星這種大廠，開

屏費(fèi)用可能就要幾百萬美金，還要保證一定的量才行。Oculus需要三星的

OLED屏幕以及處理器，它可能在消費(fèi)版頭盔中加入了處理器以加快處理頭部

運(yùn)動偵測。

內(nèi)容制作上前期要給游戲開發(fā)商50萬至100萬美金不等的定制費(fèi)，才有人愿意

做，因為導(dǎo)入期游戲開發(fā)商基本拿不到收入。

Facebook和它的小伙伴們-

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-Oculus

Rift現(xiàn)在3D視頻已經(jīng)很豐富，但戴上3D眼鏡看電影，需要坐近點，這樣3D效果更好、視野更寬、沉浸感更佳，但電影屏幕再大總有邊界。如果大到?jīng)]有邊界？頭部轉(zhuǎn)動時畫面也能同步移動讓人感覺可以360度環(huán)視，沉浸感會更好。打破邊界，怎么解決？-

25

-Oculus

RiftVR原理很簡單：不同于偏光式、快門式的3D眼鏡，也不同于光柵式的裸眼3D，怎么解決？1、近距離雙眼雙屏模式，視差相疊騙過大腦、簡單粗暴！2、為了解決視頻放大、視場擴(kuò)大到110度的問題，要加兩個高倍凸透鏡；3、透鏡邊緣變形問題，需要軟件矯正；4、開始時是一個屏幕一分為二，比如DK1的屏幕分辨率只有1280*800，分成兩塊顯示后、單幅畫面其實只有640*800的分辨率，非常低！后來者則多采用獨(dú)立雙屏模式，不僅提升分辨率，還方便調(diào)整瞳距。-

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-Oculus

RiftDK2成為2014、2015年的業(yè)內(nèi)標(biāo)桿。Crystal

Cove

DK2于2014年1月CES發(fā)布、7月發(fā)貨，售價350美元，使用了一塊三星NOTE3的屏幕，分辨率提升到1920x1080的，但清晰度還是非常不夠。增加外部動作追蹤的攝像頭，偵測頭部運(yùn)動的精度與延遲較僅有陀螺儀的DK1大為進(jìn)步。傳感器數(shù)據(jù)采集頻率達(dá)到1000Hz，屏幕刷新率從60Hz提升到75Hz，但重量DK2是440g，高過DK1的380g。DK2的目鏡只有兩組替換（一組針對視力一般和輕度近視的A組鏡組，一組針對高度近視的B組鏡組，DK1則是附帶了三組替換鏡組），且目鏡安裝采用固定方式，瞳距不可調(diào)。作為標(biāo)桿，國內(nèi)頭盔總是喜歡跟它比較硬件參數(shù)，其實意義不大，因為DK2考慮價格因素，根本沒有用上好的硬件。-

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-Oculus

Rift時隔僅兩個月，2014年9月Oculus公司首屆Oculus

connect大會，公布了內(nèi)部原型Crescent

Bay（參數(shù)未公開，屏幕清晰度估計是1440p，90fps）、3D音效、眼罩四周增加大量紅外LED，利用前方的攝像頭，實現(xiàn)頭部360度運(yùn)動偵測（星座系統(tǒng)），允許各方向移動3英尺（不過公司比較慎重，仍鼓勵開發(fā)者多為設(shè)計“落座體驗”），鏡片形狀不是正圓，而是一個類四邊形形狀，所以畸變算法也隨之改變，不過視野還是與DK2類似，有邊框。2016年正式發(fā)售的消費(fèi)版CV1則改為菲涅爾透鏡，又名同心螺紋透鏡，相比凸透鏡能減厚減重，短焦距大視野，畸變算法更復(fù)雜，菲涅爾透鏡正成為行業(yè)標(biāo)配。-

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-Oculus

Rift獨(dú)家輸入設(shè)備Oculus

Touch于2015年6月發(fā)布，9月的Oculus

Connect2

大會上做了詳細(xì)說明與體驗，這是一對擁有六自由度定位的虛擬現(xiàn)實輸入控制器。配套了Oculus

Medium應(yīng)用工具，讓用戶在VR中“做黏土”，正式銷售要到2016年6月，沒有趕上這次CV1的發(fā)售，沒有Touch時的Oculus被人認(rèn)為是殘缺的。-

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-Oculus

Rift2015年9月的Oculus

Connect2

大會，

Oculus宣布將在聯(lián)合推出的三星Gear

VR上發(fā)布大批新的專為

VR

設(shè)計打造的游戲，包括

UsTwo

的

Land’s

End，CCPGames

的

Gunjack，以及

Mediocre

的

Smash

Hit，微軟Mojang的Minecraft，Epic

Games的Bullet

Train等；和21世紀(jì)?？怂?、獅門影業(yè)等公司建立伙伴關(guān)系，未來也將攜手Netflix和Hulu等流媒體視頻服務(wù)提供商，以及亞馬遜旗下的Twitch游戲直播平臺為用戶提供更多的內(nèi)容，還有Facebook

也在他們的新聞流

NewsFeed

里啟用了

360°

的視頻應(yīng)用。-

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-Oculus

Rift擁有軟件。拉鋸戰(zhàn)將繼續(xù)。-

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-rockychuOculus

Rift-

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-VR最重要的沉浸感決定于以下的一些指標(biāo)（需牢記！）1.眩暈感：延遲需控制在20ms以內(nèi)（奇點）；2.屏幕分辨率：2K以上分辨率（低了會有紗窗效應(yīng)、或晶格）；3.屏幕刷新率與視頻幀速：屏幕刷新率一般只是60Hz，但VR最低90Hz、最好120Hz，不過刷新率上升了很耗電（

80Hz的耗電量估計就能是60Hz的兩倍），此外，視頻幀速fps與之相適應(yīng)，達(dá)不到需要用插值算法；4.可視角度FOV：至少110度，甚至120度（雙眼重合區(qū)才能看到立體物體，水平角度122°、垂直角度120°，鼻子越高，水平視角越小，最外側(cè)各30

°

為余光區(qū)，看不清楚物體，但影響沉浸感）；5.頭盔輕盈度：200g以內(nèi)，否則戴久了脖子痛，近視眼鏡一般在7-35g；6.交互方式：手持、體感等，對精準(zhǔn)、延遲都有較高要求。圖片來源：Yivian-

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-眩暈感：最大障礙，主要源于使用者所見所感不同步，不同健康狀況的人敏感度又不同，延遲度的度在哪里？20ms是個臨界點，跨進(jìn)來就能化腐朽為神奇。怎么解決？后文詳述。屏幕：從雙眼單屏到雙眼雙屏后，單眼要從現(xiàn)在的1K清晰度一直發(fā)展到未來的單眼8K（屏幕主要來自三星與索尼），刷新率從75赫茲、90赫茲直至120赫茲。GPU運(yùn)算能力：Nvidia與AMD雄霸PC端的GPU（分占75%、25%份額），移動GPU芯片集中在高通Adreno、ARM的Mali、蘋果Imagination的PowerVR手中，不過，移動GPU的性能僅是PC端GPU十年前水平，一體機(jī)突破需要其它輔助。軟件算法：包括圖形圖像的核心算法（反畸變、反色散和頭部運(yùn)動預(yù)測、硬件訪問能力）、與各類外設(shè)交互的算法、兼容各類游戲引擎。谷歌一直說要做安卓VR版OS，騰訊在15年7月份發(fā)布了VROS，外設(shè)大廠雷蛇Razer聯(lián)合

Sensics發(fā)布了開源VR系統(tǒng)

OSVR，想打造成VR領(lǐng)域的Android。頭盔重量：400克以上的重量，戴20-30分鐘，脖子會受不了；300克重量，佩戴時間可能延續(xù)到1小時左右；如果200克左右，佩戴更自如。目前的頭盔相當(dāng)于90年代的“大哥大”。-

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-Oculus怎么解決眩暈感的？Motion-to-photons

latency，指玩家運(yùn)動頭部到在屏幕上看到新圖像這整個周期里延遲時長總和，分解為6個環(huán)節(jié)：1、用戶輸入;2、USB電纜從Rift向電腦傳送指令；3、游戲引掣為GPU翻譯指令；4、處理器發(fā)布寫出“新圖像”的命令；5、Rift的顯示屏將像素轉(zhuǎn)化為新圖像；6、完整延遲時長。

PC顯卡方面，

Nvidia于16年5月7日發(fā)布基于新的Pascal架構(gòu)、全球首款16nm制程游戲顯卡GeForce

GTX1080/1070，前者核心頻率達(dá)1860~1886MHz，售價599美元，國行5399元，后者售價379美元，國行3499元。GPU并行計算能力令其可廣泛用于圖形視頻處理、AI深度學(xué)習(xí)、智能駕駛等領(lǐng)域，Nvidia股價迭創(chuàng)新高。移動顯卡有功耗的約束，目前最頂級的Adreno

530，雖然最高主頻650MHz，性能只相當(dāng)于PC顯卡十年前水平，幾十倍的差距。

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評測先鋒Futuremark的3DMark基于5種場景對GPU的3D性能進(jìn)行測評，結(jié)果見左圖，同價位產(chǎn)品AMD的要小勝Nvidia，但后者性能上更勝一籌。3DMark還于2015年12月發(fā)布VRMark測試的預(yù)覽版，針對當(dāng)時市面上的VR頭盔，4個場景、按場景真實性、延遲（分段與全程）、準(zhǔn)確度等維度測評，GPU跑分未公布，但對比結(jié)論與前述測評差不多，VRMark正式版將于近期推出。-

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-畸變的軟件修正，且也可像Nvidia那樣對屏幕分塊處理，以及支持高效內(nèi)存壓縮。-

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-游戲和視頻是目前VR行業(yè)最先啟動的兩個內(nèi)容模塊：

絕大部分3D的PC或手游都不適合移植到VR平臺，SDK包轉(zhuǎn)換不是問題，關(guān)鍵

是它們不能提供沉浸感的要素比如全景視角和足夠的清晰度與幀速，VR游戲

需要選定平臺重新開發(fā)。

需要一門VR交互語言，比如用戶怎么移動？很多游戲干脆落座不移動，要移

動則分真實移動、跑步機(jī)、瞬移、行走重定向等不同方法，有人發(fā)明貼傳感器

于大腿外側(cè)的原地踏步移動法；另外，VR社交的模式也要重新探討。

VR視頻首先是沉浸式觀影，無邊大屏幕，3D內(nèi)容已現(xiàn)成。而全景視頻內(nèi)容需

要進(jìn)一步豐富，這又包括兩類，第一類場景式視頻拍攝難度較小，例如全景視

頻或?qū)崨r比賽，直播、錄播皆可。

全景視頻第二類為劇情式視頻，拍攝甚難，為了不穿幫，整個畫面構(gòu)成將要發(fā)

生革命性的顛覆，最快發(fā)展的劇情式拍攝主要還是動漫電影，但制作成本也很

高昂。蘭亭數(shù)字VR電影的拍攝經(jīng)驗：主線故事要能抓住觀眾注意力（否則容

易出戲）；導(dǎo)演不在現(xiàn)場，要有全局觀、演員要一鏡到底、要求高；切換鏡頭也要務(wù)必保證過渡的自然性并減少切換的頻率。-

40

-/RqY6Mco-

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-全景攝像機(jī)廠商已經(jīng)大量涌現(xiàn)：Jaunt、360Heros、谷歌Jump、Panocam3d、Bublcam、諾基亞OZO、三星Gear360、Lytro

Immerge，國內(nèi)Insta360等等。

要拍3D全景，攝像頭至

少在8個以上，少了只能

拍2D全景。硬件方面難

點是所有攝像頭的同步

性，后期要無縫拼接則

需要調(diào)整多幅圖像的曝

光度、對比度、白平衡

等參數(shù)，渲染需要相當(dāng)

時間。-

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-Google在2015I/O大會上發(fā)布了虛擬現(xiàn)實內(nèi)容解決方案Jump，包含CameraGeometry、Assembler和Player三大部分。Google與GoPro達(dá)成合作，由16臺GoPro組成的陣列Odyssey進(jìn)行360°同步拍攝，Jump后續(xù)處理，全景視頻在Youtube360視頻頻道上，供Cardboard及其他VR設(shè)備觀賞。單臺GoPro

Hero4相機(jī)售價499美元，而整套Odyssey定價1.5萬美元！GoPro于15年4月收購VR

軟件公司

Kolor，16年4月推出自家6攝像機(jī)組合產(chǎn)品Omni，售價4999美元，同時推出GoPro

VR視頻網(wǎng)站，并吸引全球領(lǐng)先音頻公司森海塞爾加入開發(fā)者計劃，

該公司VR

麥克風(fēng)

AMBEO可抗惡劣拍攝條件，不過可能也要2000美元，預(yù)計于16年4季度發(fā)售。

GoPro的攝像機(jī)需求看來將來會不少-

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-15至20分鐘。道VR視覺三要素是分辨率、延遲與追蹤，而VR聽覺最重要的是營造空間感，這跟音響播放的杜比環(huán)繞立體聲5.1或7.1沒有一點關(guān)系，它要的是360度“聲場”，并且必須通過耳機(jī)還放！為音響錄制的音效用耳機(jī)播放可能造成聽覺敏感者“頭中效應(yīng)”。定位聲源的方向與距離，OculusAudioSDK（

/RqU9Mt5

）有詳細(xì)說明，先看人耳是怎么做的：人耳怎么給聲源定位方向？每個聲源都是立體聲雙聲道，左右定位時用時間差及響度差，前后上下定位時則通過耳廓、頭部、肩部等反射或遮擋衍射及干涉混響后大腦綜合判定，如果還不能定位則需要移動頭部二次定位。人耳怎么給聲源定位距離？就是通過響度與周遭熟悉聲音這一參照系的大小比較、高頻聲音衰減速度、原聲與混聲比例、運(yùn)動聲源的聽覺差等綜合判斷，有稱作“心理聲學(xué)”。資料來源：poemqiong，

-

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-人頭錄音小站：黑木的錄音筆/rtlyxz資料來源：胡岐山等，知乎

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-CLI命令行界面GUI圖形用戶界面TUI可觸摸用戶界面NUI自然用戶界面NUI包括頭部與全身運(yùn)動、眼球追蹤、語音識別、手勢及全身動捕與力反饋、腦機(jī)接口等，交互設(shè)備各家有各家的想法：包括手柄、魔戒、手套、體感槍、座椅、跑步機(jī)、光學(xué)或傳感器動作捕捉等等，但大家都在等Oculus、HTC

Vive開放追蹤系統(tǒng)的API。Cortana、科大訊飛、百度、IBM、亞馬遜Echo等，但離成熟還有很遠(yuǎn)的距離，遠(yuǎn)景目標(biāo)是達(dá)到電影《HER》的水平，不過VR中要求沒那么高，不需要麥克風(fēng)矩陣、遠(yuǎn)程降噪、但還是需要低延遲、口音識別、語義分析、語言表達(dá)。

-

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-程過20ms的坎。其它待解決問題：戴眼鏡者的眼鏡影響眼球追蹤效果、菲涅爾透鏡的同心圓會干擾信號，還要注意防抖。讓你的眼睛會說話-

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-息的大數(shù)據(jù)分析（網(wǎng)上類似有別家的眼球跟蹤熱力圖）。FOVE

CEO小島優(yōu)花Yuka

Kojima15年9月登上日本福布斯封面，她曾在Sony

Playstation部門工作過五年時間-

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-Virtuix

Omni全方位跑步機(jī)，帶來VR運(yùn)動感受。普通跑步機(jī)主要體現(xiàn)速率和距離這兩個維度的數(shù)據(jù)，但Omni還加入了方位這一因素，用戶可以自由轉(zhuǎn)向，Omni采用的是內(nèi)傾斜的光滑表面，當(dāng)玩家向前走的時候，就會不經(jīng)意滑下來。玩家需要穿上特制的鞋子，一是便于平衡，二是收集速度數(shù)據(jù)并同步到VR游戲中。支持Oculus

Rift與HTC

Vive。缺點是移動精度還需要不斷提升；價格不菲，699美元；50公斤，體積重量太大，適合商業(yè)場所運(yùn)用。-

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-觸覺分為皮膚感知(溫度、紋理、粗糙)和運(yùn)動感知(力與方向)。基于運(yùn)動知覺的遠(yuǎn)程操作與模擬力反饋的商業(yè)化產(chǎn)品已很多，如世界最大3D打印機(jī)制造公司3DSystems于2013年收購杰魔獲得Geomagic

touch（左下圖），廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域的模擬、培訓(xùn)、設(shè)計、控制等方面。不過這個“3D鼠標(biāo)”不僅價格過萬人民幣，且在VR中并不方便。法國Haption的更是貴至60萬人民幣。VR力反饋怎么設(shè)計？模擬槍的后座力還相對簡單（StrikerVR）

，手部力反饋有一定難度，多采用外骨骼方式，由電動、氣動、液動等主動型發(fā)展到電/磁流變的被動型。中下圖為Immersion

CyberGrasp力反饋裝置附在數(shù)據(jù)手套CyberGlove上，每個手指能提供最大10N的力，但要完全做成輕薄手套難度非常大！

目前有斯坦福的開源

觸覺框架CHAI

3D、

杰魔的力觸覺開發(fā)組

件OpenHaptics可用。

皮膚感知則可能需要

線性馬達(dá)。

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-其中信號采集分為侵入式、非侵入式兩類。

信號精確，但有安全風(fēng)險，

且硬件壽命短嘯語知乎賬號有系列文章-

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-級使用還有相當(dāng)距離。-

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-其它連PC式頭顯Sony

PlayStation

VR（第二勢力）索尼電腦娛樂（SCE）于GDC2014、2015游戲開發(fā)者大會上發(fā)布過兩次VR設(shè)備原型機(jī)Project

Morpheus（墨菲斯計劃），并于2015年9月東京電玩展上宣布正式改名為PlayStation

VR，明確其作為PlayStation系列主機(jī)的配件的位置。新版原型機(jī)以5.7英寸大小的OLED顯示屏替換原先的5英寸LCD顯示屏，可以輸出1920x1080分辨率影像、100度視野、刷新率高達(dá)120幀每秒（視頻跟不上的用插幀方式解決），延遲降低到18毫秒，為支持360度的動態(tài)感應(yīng)，頭盔上有9個LED、利用PS

Camera來實現(xiàn)頭部追蹤，模式與Oculus類似，外形很有科技感，PS

Move體感控制器則可變身成游戲中的刀劍、槍械等武器。

索尼于16年3月15日美國舊金山GDC

大會上發(fā)布消費(fèi)版PlayStation

VR，

將于3月22日開始預(yù)售，10月正式上

市，

399美元價格不包括PS

Camera

與PS

Move，

499美元包含二者。

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-Sony

PlayStation

VR老炮兒索尼早在2011年11月份就推出了“觀影神器”頭戴顯示器，并且一年推一代推了三代，HMZ-T1、T2、T3/T3W（無線），但沒有大賣，索尼14年將重心轉(zhuǎn)移到虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品上，15年4月宣布停產(chǎn)HMZ系列產(chǎn)品。HMZ系列產(chǎn)品配置了兩塊獨(dú)家0.7英寸OLED屏，分辨率均為1280x720，60Hz，單眼45度角視野，產(chǎn)生近似20m遠(yuǎn)看750英寸屏幕的感覺。T1重量約為420g，T2約為330g，T3機(jī)身320g，電池盒重213g。缺點一是分辨率略低，二是視野略窄，三是不支持屈光調(diào)節(jié)，四是不帶陀螺儀。Sony

PlayStation

VR-HTC

Vive

（第三勢力）電話服務(wù)，可在頭戴設(shè)備上直接接聽電話、回?fù)芪唇觼黼姟⒆x取短信并快捷回復(fù)，還可以查看日歷邀請，我們認(rèn)為這一功能畫蛇添足，VR不需要，AR才需要。

首發(fā)124款游戲，大陸版免費(fèi)三款

游戲：

《Job

Simulator:

The

2050

Archives》玩家向機(jī)器人學(xué)

習(xí)模擬工作、《Fantastic

Contraption》發(fā)明奇妙裝置、

Google的《Tilt

Brush》3D繪畫。

體驗視頻：/Rq7ymr761

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-HTC

Vive-

63HTC

ViveHTC的VR戰(zhàn)略：硬件、內(nèi)容、平臺以及商業(yè)模式相結(jié)合HTC

Vive的最大優(yōu)勢是與游戲行業(yè)巨頭Valve聯(lián)手推出，Valve是著名游戲HalfLife與CS的開發(fā)商、Dota2的聯(lián)合開發(fā)商與總運(yùn)營商。

Vive

VR使用的是Valve自主研發(fā)的SteamVR系統(tǒng)，儲備了不少Valve自身開發(fā)的Vive頭盔游戲，而背后的Steam平臺是全球最流行的PC游戲下載平臺，它使用的是BT軟件之父BramValve以前一直與Oculus合作的，在Oculus即將被Facebook收購的時候啟動了B計劃，HTC剛好提出合作意向，二者一拍即合，最終打造出HTC

Vive。不過事實上，SteamVR后來也支持Oculus

Rift頭顯。Vive

VR商業(yè)模式：從B2C模式到B2B模式和B2B2C，Vive商店國外用Steam，國內(nèi)用Viewport，HTC希冀把后者打造成VR內(nèi)容分發(fā)渠道。2015年11月宣布與順網(wǎng)科技合作，順網(wǎng)覆蓋全國10萬家網(wǎng)吧，用戶規(guī)模接近1億，這點非常值得看好！HTC描繪的美好藍(lán)圖，汽車、教育、醫(yī)療、地產(chǎn)、購物都是其潛在市場。

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-樂相科技-大朋頭盔上海樂相科技，號稱中國最大VR設(shè)備公司，研制的VR產(chǎn)品形態(tài)主要有，大朋頭盔+大朋助手（PC端VR內(nèi)容聚合平臺）、幻影眼鏡+3D播播（手機(jī)APP累計用戶超過150萬）、VR一體機(jī)。2014年創(chuàng)業(yè)，其大朋頭盔D?ePoon2015年6月在京東眾籌籌資114萬，國內(nèi)唯一兼容Oculus

DK2、DK1內(nèi)容的頭盔。大朋E2售價1799元人民幣，采用三星AMOLED

1080P屏（三星的屏不是一般人能拿到的）、樂相科技-大朋頭盔大朋無線一體機(jī)M2亮相2016CES、3月24日北京正式發(fā)布、4月1日登陸淘寶眾籌限量發(fā)售，售價2999元人民幣（價格給力?。?98g，3G內(nèi)存、32G閃存、3000mAh電池、雙頻WIFI、采用三星AMOLED的2K屏幕2560*1440、75HZ、19.3ms延遲率（其中：姿態(tài)信息采集1ms、數(shù)據(jù)傳輸?shù)紺PU1ms、軟件算法處理（ATW）3ms、AMOLED屏掃描顯示14.3ms，

75HZ下的極限低延遲了，上HZ更費(fèi)電），采用三星S6手機(jī)相同的8核Exynos

7420

CPU（14nmFinFET制程），8核ARM

Mali

T760

GPU、與ARM戰(zhàn)略合作做了大量渲染優(yōu)化、SDK中整合了異步時間扭曲ATW（即頭部轉(zhuǎn)動時圖像逆向旋轉(zhuǎn)、減少重新渲染的時間）等關(guān)鍵算法；異形非球面PMMA透鏡、96度視場角、3級傳動物距調(diào)節(jié)裝置、支持0-600度

近視；M-Touch觸感交互、

3D相位音效。

大朋M2欲叫板三星GearVR。

應(yīng)用開發(fā)者的分成比例給到90%，首次發(fā)

布海內(nèi)外100多款精品VR游戲，與華數(shù)傳

媒深度合作，首批搭載300部正版3D大片，

也同時內(nèi)置了愛奇藝VR

應(yīng)用，以及兼容

其它平臺。

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-深圳虛擬現(xiàn)實科技-3Glasses14年10月發(fā)布、12月31日推出VR頭盔3GlassesD1開發(fā)者版，15年6月發(fā)布、9月推出3Glasses

D2開拓者版，該版是全球首款量產(chǎn)的2KTFT屏幕VR頭盔，5.5寸屏、60HZ、110度視角、246g重量（很輕），2199元，配體感魔戒，或諾亦騰的體感手套。2016CES展出了藍(lán)珀/Blubur系列體驗版，雙2K屏、S1為連PC，W1為無線一體機(jī)，3月31日深圳正式發(fā)布S1，分辨率2880*1440，PPI高達(dá)704（Oculus與HTC

Vive皆為456），但屏幕估計不是OLED，最高120HZ，去藍(lán)光護(hù)眼，278g，交互設(shè)備3Wand。我們試用感覺延遲較D2有明顯改善。圖片來源：網(wǎng)易科技藍(lán)珀/Blubur

S1頭顯與3Wand手柄-

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-深圳虛擬現(xiàn)實科技-3Glasses-

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-美國Avegant公司2015年6月30日發(fā)布VR眼鏡Glyph，號稱全球首款視網(wǎng)膜VR眼鏡！Glyph乍看像個大耳機(jī)，

411g，可連接Xbox、PS、PC、Mac、iOS、Android各類設(shè)備，分辨率單眼720P、刷新率120HZ、延遲<12ms、對比度>1000:1、電池續(xù)航4小時。Avegant2014年2月曾在Kickstarter上眾籌150多萬美元，14年11月獲得940萬美Avegant

Glyph視網(wǎng)膜成像顯示(RID，Retinal

Imaging

Display)聽上去高大上，其實就是微投影，光線經(jīng)過反射后直接到達(dá)視網(wǎng)膜，掃描成像的方式與過去的陰極射線管有些類似（前者是光子、后者是電子），它不用屏幕，但需要一塊反射鏡陣，根據(jù)反射面可以分為DLP、LCoS（硅基液晶）；根據(jù)光源可分為LED與激光；掃描方式又分為微鏡陣列、高速轉(zhuǎn)動的棱鏡、MEMS光纖環(huán)形掃描等。人眼識別立體物體靠雙目視差、聚焦景深等多種方式，屏顯看3D解決了雙目視差，但眼睛實際是聚焦在屏幕上，而非實際距離上，RID是真3D、眼睛聚焦在正常的深淺上、不容易疲勞。

小知識：人的眼球直徑在24mm左右，后半部

分基本被視網(wǎng)膜覆蓋。按球面積公式計算出面

積為900平方毫米左右。視網(wǎng)膜由1.1～1.3億

個柱細(xì)胞（只有黑白響應(yīng)），600～700萬個

錐細(xì)胞（能夠感受彩色）。但這些細(xì)胞的分布

并不平均，邊緣分辨率很低，中央凹處分辨率

極高。中心與邊沿的細(xì)胞比例大概是30:1。

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-Avegant

GlyphDLP（Digital

Light

Processing）即數(shù)字光處理，基于TI（德州儀器）（唯一專利方）開發(fā)的數(shù)字微鏡元件DMD（Digital

Micromirror

Device），DLP芯片組現(xiàn)在為全球超過80%的電影院所采用，可以說DLP從根本上改變了電影制作、發(fā)行和觀影的方式，德州儀器（TI）DLP芯片發(fā)明者Larry

Hornbeck博士甚至于2015年榮獲奧斯卡獎。不過，在影院系統(tǒng)中DLP正在為激光顯示系統(tǒng)所取代，而激光顯示系統(tǒng)能否應(yīng)用于智能穿戴還有爭議，主要是擔(dān)心激光近距離對視網(wǎng)膜的傷害。-

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-Avegant

Glyph裝好的DMD芯片實際上是由200百萬個微鏡陣列所組成，每個微鏡代表一個像素，-

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-Avegant

Glyph沉浸感，較HMZ多了頭部跟蹤系統(tǒng)；2、缺手控設(shè)備，需要搖頭晃腦來操作游戲；-

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-插手機(jī)式頭盔-

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-Google

CardBoard-插手機(jī)式鼻祖Cardboard最初是谷歌法國巴黎部門的兩位工程師David

Coz和Damien

Henry利用谷歌“20%時間”、花6個月時間打造出來的，智能手機(jī)一下子成了VR的原型設(shè)備，凸透鏡-屏幕架構(gòu)應(yīng)該還是受Oculus啟發(fā)?？雌饋砗~的再生紙板盒成為2014年I/O大會上最令人驚喜的產(chǎn)品。2015年I/O大會谷歌正式推出第二代產(chǎn)品，取消了磁鐵作為輸入設(shè)置（之前操作不敏感），并可支持iPhone，兼容所有6英寸以下智能手機(jī)。但產(chǎn)品還是比較屌絲，沒有動作感應(yīng)器，靠手機(jī)內(nèi)置感應(yīng)器、延遲較明顯；故意不設(shè)頭帶，需要手扶觀看，這樣控制每次觀看時間在10分鐘內(nèi)。谷歌作為公益項目送了100萬套出去，第三方制作出售的兩套裝僅25美元，截至16年1月谷歌認(rèn)證產(chǎn)品的總出貨量破500萬套。-

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-Google

CardBoard谷歌一直給人以“玩票”的形象，其實不然！谷歌已經(jīng)正式組建了虛擬現(xiàn)實部門，領(lǐng)導(dǎo)者是CEO皮扎伊的助手Clay

Bavor，該部門正在開發(fā)VR設(shè)備、VR

OS及聯(lián)合YouTube打造360度視頻平臺。谷歌透露，截至2015年底，Google

Play上VR應(yīng)用下載量突破2500萬次，其中1000萬次發(fā)生在年底的10月-12月期間，該商城現(xiàn)擁有VR軟件超過1000款。另外YouTube自15年3月起開始支持360度視頻，11月起支持用Cardboard觀看VR視頻，迄今已播放超過35萬小時、瀏覽照片量超過75萬張。谷歌VR主要的盈利模式是靠YouTube的廣告費(fèi)收入。

谷歌2016I/O大會基于最新的安卓

系統(tǒng)Android

N為VR手機(jī)架準(zhǔn)備

了Daydream平臺，這套平臺分為

VR優(yōu)化模式、頭顯和控制器標(biāo)準(zhǔn)

方案和VR應(yīng)用商店，它對智能手

機(jī)給出

DayDream

Ready

認(rèn)證要

求，希望都能達(dá)到三星Gear

VR

的水準(zhǔn)，只是目前沒有手機(jī)能通過認(rèn)證。-

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-三星GearVR12月10日上市，要配Note4使用，發(fā)熱大，掉電快，20分鐘被降頻，售價199美元；VR2的改進(jìn)有：右側(cè)觸控板更凸凹，便于觸摸尋位；重量減輕了22%；透氣性更好，避免鏡頭霧氣；空間更大，戴眼鏡的人也能使用；散熱更好；手機(jī)耗電少。三星GearVR三星于2014年9月與Oculus建立伙伴關(guān)系，Gear

VR在Oculus

Home里購買應(yīng)用，暴風(fēng)魔鏡暴風(fēng)魔鏡小步快跑不斷迭代，也是一種營銷宣傳模式

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-暴風(fēng)魔鏡控性、趣味性、豐富性和互動性方面都做了提升，其中的女仆養(yǎng)成系統(tǒng)是其賣點。它對優(yōu)質(zhì)內(nèi)容按魔豆收費(fèi)，魔豆與人民幣是10：1關(guān)系。-

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-應(yīng)用舉例-

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-應(yīng)用場景：VR游戲GDC2016年2月調(diào)研報告稱，16%的開發(fā)商正在開發(fā)VR游戲，一年前只有7%。VR開發(fā)者選擇的平臺依次是Oculus

Rift、三星Gear

VR、Google

Cardboard、PlayStation

VR和HTC

Vive。HTC的合作陣容已很強(qiáng)大。計劃