vr虛擬現實技術的原理介紹

VR虛擬現實經過幾年的預熱，已經開始呈現爆發式增長。你知道vr虛擬現實技術的一些原理嗎?下面是本站小編為你精心推薦的vr虛擬現實技術原理，希望對您有所幫助。

顯示原理：

人看周圍的世界時，由於兩隻眼睛的位置不同，得到的圖像略有不同，這些圖像在腦子裏融合起來，就形成了一個關於周圍世界的整體景象，這個景象中包括了距離遠近的信息。當然，距離信息也可以通過其他方法獲得，例如眼睛焦距的遠近、物體大小的比較等。

在VR系統中，雙目立體視覺起了很大作用。用户的兩隻眼睛看到的不同圖像是分別產生的，顯示在不同的顯示器上。有的系統採用單個顯示器，但用户帶上特殊的眼鏡後，一隻眼睛只能看到奇數幀圖像，另一隻眼睛只能看到偶數幀圖像，奇、偶幀之間的不同也就是視差就產生了立體感。

用户(頭、眼)的跟蹤：在人造環境中，每個物體相對於系統的座標系都有一個位置與姿態，而用户也是如此。用户看到的景象是由用户的位置和頭(眼)的方向來確定的。

跟蹤頭部運動的虛擬現實頭套：在傳統的計算機圖形技術中，視場的改變是通過鼠標或鍵盤來實現的，用户的視覺系統和運動感知系統是分離的，而利用頭部跟蹤來改變圖像的視角，用户的視覺系統和運動感知系統之間就可以聯繫起來，感覺更逼真。另一個優點是，用户不僅可以通過雙目立體視覺去認識環境，而且可以通過頭部的運動去觀察環境。

聲音：

人能夠很好地判定聲源的方向。在水平方向上，我們靠聲音的相位差及強度的差別來確定聲音的方向，因為聲音到達兩隻耳朵的時間或距離有所不同。常見的立體聲效果就是靠左右耳聽到在不同位置錄製的不同聲音來實現的，所以會有一種方向感。現實生活裏，當頭部轉動時，聽到的聲音的方向就會改變。但目前在VR系統中，聲音的方向與用户頭部的運動無關。

感覺反饋：

在一個VR系統中，用户可以看到一個虛擬的杯子。你可以設法去抓住它，但是你的手沒有真正接觸杯子的感覺，並有可能穿過虛擬杯子的“表面”，而這在現實生活中是不可能的。解決這一問題的常用裝置是在手套內層安裝一些可以振動的觸點來模擬觸覺。

語音：

在VR系統中，語音的輸入輸出也很重要。這就要求虛擬環境能聽懂人的語言，並能與人實時交互。而讓計算機識別人的語音是相當困難的'，因為語音信號和自然語言信號有其“多邊性”和複雜性。

使用人的自然語言作為計算機輸入目前有兩個問題，首先是效率問題，為便於計算機理解，輸入的語音可能會相當囉嗦。其次是正確性問題，計算機理解語音的方法是對比匹配，而沒有人的智能。

如果眼睛注視着遠方，那注視點是無限遠的。也就意味着光線是平行的，晶狀體處於休息狀態。

如果物體像這隻小蒼蠅靠近你的眼睛，你要一直看着它，那晶狀體就會彎曲，光線平行狀態就會打破。想要一直看着這隻蒼蠅的話，所有從蒼蠅身上發出的單一的光，都需要聚焦在眼睛的一點上。

如果蒼蠅靠近太近的話，晶狀體彈性不夠，無法彎曲，眼睛就失去了焦點。

這就是為什麼頭顯需要特製的透鏡，以便能修正晶狀體的光源的角度，重新被人眼讀取。

因為光束是從不同角度射到晶狀體上的，所以會感覺眼睛與事物的距離較遠，而事實上距離並沒有那麼遠。

為了頭顯透鏡能更薄更輕，部分頭顯使用了菲涅爾透鏡。這款透鏡與普通透鏡的曲率一致，但其一面刻錄了大小不一的螺紋。

但使用菲涅爾透鏡意味着你需要做出一定的犧牲。你可以製作出多螺紋透鏡，從而能看到更清晰的圖像。但是光線無法聚焦在一點上，曲率也總是不正確的。

另外，你也可以使用螺紋較少的菲涅爾透鏡，有助於光束集中和提高對比度，但圖像的清晰度就會受損。

這就是虛擬現實頭顯透鏡的基本工作原理。

遊戲產業

目前VR技術應用比較廣泛的就是遊戲行業，通過VR技術，很好加強了遊戲的體驗，從而帶動遊戲產業快速發展。

影視娛樂

影視方面也是VR技術應用比較突出的一塊，通過佩帶VR技術，可以使得觀眾有身臨其境的感覺，更能渲染作品的豐富度。

教學應用

在教學時，通常會有一些非常抽象的現象難以解釋，這時可以使用VR技術建立虛擬的實驗室，用於解釋某些抽象的概念。

城市規劃

通過數據資料，可以很好地進行大型複雜工程項目的規劃、設計，能很好地規避設計風險和設計錯誤。

裝飾設計

VR技術不但可以當媒體使用，而且還可以當設計工具使用。在裝修房屋通過虛擬現實技術，可以提高了設計質量與效率。而且還方便設計者的時間和資源。

旅遊行業

通過VR技術，你可以足不出户的體驗各地風景。輕鬆實現窮遊世界的夢想。

醫學領域

建立虛擬的人體模型，藉助外設感應設備，可以進行模擬的手術，使醫生能進行重複模擬手術，加大手術的成功率，並提高醫生對手術的熟練度。