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浅析VR开发技术 时间:2017-03-27     来源:VR开发小赢家

去年是虚拟现实产业启动元年,去年的CES电子展游戏和虚拟现实展区总面积扩大了77%,虚拟现实成为了2016年CES的绝对主角,大厂三星、Oculus 以及HTC等知名电子厂商均推出了新研发的VR头显,而的VR厂商也紧跟脚步推出了自主研发的产品。VR开发技术到底是什么呢?可以应用在哪些领域呢?今天华清远见VR开发培训的专家来为您揭开谜底。

一、什么是VR开发技术

VR(Virtual Reality,即虚拟现实,简称VR),该概念早在1965年就被计算机图形学、虚拟现实、人机交互或计算机辅助设计之父Ivan Sutherland提出。1968年Sutherlan在哈佛大学组织开发了第一个计算机图形驱动的头盔显示器及头部位置跟踪系统,这是VR发展史上一个重要里程碑。其具体内涵是:综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备,在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。其中,计算机生成的、可交互的三维环境称为虚拟环境(即Virtual Environment,简称VE)。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统的技术。它利用计算机生成一种模拟环境,利用多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。

VR的主要内容包括:“遥现”(Telepresence)、“赛博空间”(Cyberspace)、“人工显示”(Artificial Reality)和“虚拟环境”(Virtual Environment)。

“遥现技术”是一种基于VR的遥控制、遥操作或遥显示技术,它能够使人实时地以远程的方式于某处出场,即虚拟出场。“赛博空间”由科幻作家William Gibson在80年代创造,它是哲学和计算机领域中的一个抽象概念,指在计算机以及计算机网络里的虚拟现实。如今它已不在是计算机领域中的抽象概念,随着互联网的普及,生活中到处都可以看到它的影子,比如网络游戏。

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向。仿真技术主要应用于航空、航天、电力、化工以及其他工业过程控制等工程技术领域。汽车或飞机的驾驶训练模拟器,就是应用仿真技术的成果。

虚拟现实属于交叉技术前沿学科和研究领域,起步于上个世纪80、90年,是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术网络技术等多种技术的集合;它以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础,以计算机和专用设备为工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行动态试验;主要涉及包括实时三维计算机图形处理,广角立体显示,对观察者头、眼和手的轨迹跟踪,以及触觉感知、敏感反馈、环绕声、网络传输、语音输入输出技术等。

虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备各等方面,是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,使用户感觉到在该环境中的存在感。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像;感知是指人所具有的多种感知,除计算机所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,将来甚至还包括嗅觉和味觉等;自然技能是指人的主动和反射响应动作行为,如头部转动,眼睛、手势和其他人体行为动作,由计算机来处理与参与者 的动作相适应的数据,并对用户的输入作出实时响应,并分别反馈到用户的五官;传感设备是指支撑三维交互的设备。

简单来说,虚拟现实技术就是利用计算机模拟产生一个立体空间的虚拟世界的仿真系统,提供给使用者视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般。虚拟现实是真实环境的仿真,也可以是虚拟的人造环境,达到情景与环境上的”以假当真“的目的。

虚拟现实技术应用领域十分广泛,从早期的飞机模拟驾驶,已经发展到医疗、教育、军事、建筑设计、地理环境、体育和娱乐等多个领域。

二、VR开发技术的兴起

离钱近的地方,商业竞争总是很激烈,VR也不例外。

至于VR怎么火的,还得从一家叫Oculus的公司说起。

他们三年前想搞个众筹做眼镜,一个月就顺利筹了200多万美刀,后来居然开森地融了7000多万美刀!

接着Oculus就被Facebook砸了20亿美金给收购了,业内都懵了……

然而,Facebook CEO扎克伯格却觉得自己做了一笔好买卖,并放话预测说:“未来VR是主流的通讯交流平台。”

扎帅一放话,大家就开始重视,然后如今业内大佬都在做VR。

三、VR开发技术的发展方向

1)社交

VR作为体验的革命性提升,我们有史以来第一次,可以不仅仅是透过视窗看虚拟世界,而是进入现场,身临其境的去体验。自然交互强化了的临场感,可以和不同的内容结合,产生化学反应,和社交结合,就可能营造出类似线下的社交环境,让基于互联网的社交关系建立在高效的同时,变得更生动,从而带来应用上质变的可能性。

VR开发技术

从这个角度看,我们也有理由相信,在VR相关的技术完全成熟后,VR+社交必然能产生行业的超级应用。

回顾互联网和移动互联网两个时代,社交一直都是杀手级应用,期间诞生了无数巨头公司——Facebook、Twitter、腾讯、微博,而在不断发展壮大的VR时代,VR社交会不会一如既往的成为VR行业的杀手级应用呢?

使用的主要场景:

VR开发技术

一起玩游戏/看视频:其实这种情况在也很普遍,一些好基友可能在没结婚的时候经常混在一起,但是结了婚生了娃之后,很可能就各顾各的家,很难再经常聚在一起了。有了VR社交,一群好基友带上头显就可以继续找一个房间,重回《生活大爆炸》里面的极客之夜了。同样的情况也适用于女性。

避免孤独:在都市生活中,人人都很忙碌,有些人真的无法找到合适的人一起交流和谈心。现在通过VR社交,用户可以在自己喜欢的虚拟社交场所(比如说一个豪宅、火星表面、中世纪的城堡)找到和自己志趣相投的人,不需要真正出门就可以享受到社交的乐趣。

逃避社会:现在很多人在现实生活中找不到成就感和归属感,一些自己的情绪无法与周围的人分享。有了VR社交,可以让自己暂时脱离那个不满意的现实,进入到一个属于自己的理想乐土,其实个人并不认为是一种好的解决方法,不过必须承认很多人玩网游或者加入VR世界就是为了逃避社会。

组队解决问题:如果你是一个有着某种特殊爱好的人士,比如说喜欢做高达模型、或者收集洋娃娃,认识同好则是一个非常重要的需求。和同好一起讨论相关的问题,组成某种爱好或者技能的小组,在未来将是一种非常普遍的现象。

2)游戏

根据咨询公司Kzero的预估,随着VR技术的发展,VR市场将在2018年达到70亿美金。同时,KZero估计,在这70亿美金中,VR硬件设备的收益将达到23亿美元,而VR软件设备(包括游戏与APP应用)的利润将达到47亿美金。我们必须提醒投资者,VR游戏目前正处于萌芽阶段。自2013年以来,全世界一共有12亿的游戏玩家,但这12亿的玩家中没有一个用到头戴式可视设备(HMD)。

VR开发技术

作为游戏未来进化的趋势,VR的发展只会越来越大。在2013年度的电子娱乐博览会上,在由EVE Valkyrie公司所发明的名为CCP的VR原型游戏的展示中获得了多个奖项。该款游戏利用了来自Oculus发明的VR头戴耳机。值得注意的是,此款VR头戴耳机曾在2013年的环境研究中心(CES)上首次展出,便引起巨大的关注和取得广泛的销售。

四、VR、AR、MR的区别

VR:

虚拟现实(Virtual Reality,简称VR),利用电脑技术模拟出一个立体、高度模拟的3D空间,当使用者穿戴VR显示装置时,会产生好像处在现实中一般的错觉。在这空间中,操作者可以使用控制器或键盘在这个虚拟的环境下穿梭或互动。

VR目前重要的标志是:用户需要佩戴“头戴式显示器(Head Mounted Display)”,简称“头显(HMD)”。显示的内容可来自个人电脑、游戏机或手机。VR代表设备有:HTC Vive,Oculus Rift,Playstation VR。

AR:

增强现实(Augmented Reality,简称AR),也被称之为混合现实。它通过电脑技术,将虚拟的信息应用到真实世界,真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。AR目前重要的标志是:如果说VR给消费者的是一个100%的虚拟世界,那么AR就是以现实世界的实体为主体,借助于数字技术帮助消费者更好地探索现实世界。AR代表设备有:Google Glass(对应是BaiduEye)。

增强现实与虚拟现实相比,需要的图像图像计算数据量显然小了很多。然而,需要的算法、数据库、应用等等要求比VR要高出整整一个段位。并不难想象:在基础技术充分的情况下,人们可以制作精美的VR程序交予用户使用和互动。游戏、(全沉浸式的互动的)影视会是VR普及的消费场景。

但AR进入实用要滞后很多。首先,(无差别的)视频识别需要更强大的数据库与人工智能。这不是靠游戏或影视业的成熟后期工具就可以完成的。(当然你要制作一个demo很容易,比如某手机的发布会邀请函) 实用AR在不限场景中应用的技术,就和摄影术诞生一样,用绘画记事和摄影纪实完全是两个时代的东西。其次,VR是平台,而AR是一种应用——或者说是许多应用的交互终端。这意味着整个技术生态已经从平台开始走向应用化。说个你能听懂的比喻:VR是多点触控的iPhone一代,而(有实用消费价值的)AR是App Store。

MR:

混合现实(Mixed Reality,简称MR),通过电脑技术,将现实世界与虚拟世界合并在一起,从而建立出一个新的环境,以及符合一般视觉上所认知的虚拟影像,在这之中现实世界中的物件能够与虚拟世界中的物件共同存在并且即时地产生互动。你戴着它在客厅玩游戏,客厅就是你游戏的地图,同时一些电脑设计好的虚拟元素也会融入进来。你根本感受不到现实和虚拟二者的差异。

MR目前重要的标志是:利用MR技术,用户可以看到真实世界(AR的特点),同时也会看到虚拟的物体(VR的特点)。MR将虚拟物体置于真实世界中,并让用户可以与这些虚拟物体进行互动。

典型的MR应用场景,就是微软在HoloLense发布会上展示的,用户可以在自家的客厅里大战入侵的外星生物。

今天华清远见VR开发技术频道主要从VR开发技术的内容、兴起、应用以及与AR、MR的区别说起,经过以上的分析,想必大家对于VR开发技术已经有了进一步深入的了解了。想要了解更多VR开发技术请持续关注VR开发技术频道。