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虚拟现实就是戴个头盔吗

2016年05月23日 08:49:35 来源: 光明日报

    虚拟现实技术无疑是2016年的热词,人们纷纷畅想进入各种虚拟世界——大人戴着头盔参加同学聚会,孩子们也戴着头盔学习世界地理。实现虚拟现实技术的确离不开相关设备,但虚拟现实技术就是戴个头盔那么简单吗?其中的技术原理是什么呢?记者带你一起“解剖”虚拟现实技术吧!

  利用人类两眼视觉差原理

  “虚拟现实是基于立体视觉来制造沉浸感,而立体视觉是利用人类的两眼视觉差而产生的。”对于虚拟现实技术的原理,中国科学院科学传播研究中心技术部总监饶子宇形象地解释说,人类的双眼就像两台摄像机,在看周围的世界时,由于双眼的空间位置不同,在眼前取任何一个点,双眼看到这个点的位置其实是存在差别的,而且差别的大小跟空间距离、视点角度都息息相关,人类大脑的视觉功能区能够综合分析这些信息,并最终形成一个关于周围世界的整体三维场景。

  基于人眼的立体视觉机制,在一些传统的显示设备中,这些差异化的图像分别出现在不同的显示器上以形成视觉差,从而让大脑形成虚拟的距离判断,产生立体感。例如,主动立体时间技术采用特殊的显示设备,使用者戴上特殊的眼镜后,一只眼睛只能看到奇数帧图像,另一只眼睛只能看到偶数帧图像。通过奇偶帧之间的图像差异来营造这种立体感。

  多技术融合而非突破

  “虚拟现实没有突破性的新技术。”复旦大学交互式图形学实验室主任姜忠鼎认为,如今市面上可购买的VR头盔等硬件设备,其技术原理几十年前就已经被应用,最早的虚拟现实头戴显示器可以追溯到20世纪50年代。此后逐渐出现了一些厂商,并扩展到了游戏领域,但此时的虚拟现实设备仍十分昂贵,面向消费者端的产品始终没能形成潮流。

  之所以在近一两年再次受到关注,饶子宇认为,这得益于计算机技术的蓬勃发展。“之前由于受到数据量处理、显示分辨率、信息传输等诸多问题的限制,虚拟现实设备的体积大,效果差,价格昂贵,沉浸感并不理想。”饶子宇说。据公开资料显示,美国一家公司曾在1993年开售第一款头盔,这个头盔有一块5.7英寸的屏幕,像素仅为240×240,重达3公斤,售价高达6800美元。

  但随着计算机软硬件技术的发展,这些问题都得到了突破,现在的虚拟现实设备不仅清晰度更高,而且越来越便携。“举例来说,新款三星GearVR,像素为2560×1440,视觉效果细腻,重量仅有318克,这显然要比之前的几公斤重的设备轻巧多了。”饶子宇说。

  未达到真正的虚拟现实

  虽然市场形势大好,虚拟现实技术似乎也摆脱了萌芽时期的萎靡不振,但戴个头盔就算是进入虚拟世界了吗?似乎不是这么简单。

  饶子宇介绍说,对于虚拟现实技术的定义有几个关键点:一是高度的视觉沉浸感的营造;二是实体行为的系统仿真,即指用户能够与仿真环境进行交互。

  “即使是目前市面上较为高端的产品,虽然能够达到混淆用户视觉、听觉等感官感觉的效果,但还做不到完全浸入,仍然存在看到黑色边框等‘出戏’的情况。”饶子宇说,“至于与虚拟环境的交互性,各个虚拟现实硬件厂商都在尝试。因此,虚拟现实的未来是十分值得期待的。”

【纠错】 [责任编辑: 许楠 ]
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