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VR与AR硬件制造背后的核心技术是什么?

  首先说一个基本概念,如果说VR硬件制造的难度等同造汽车,那么AR硬件的制作难度就等同于造宇宙飞船。且听微博君慢慢细说~

  1. 全视角的虚拟画面。这个就像你用IPHONE拍全景图一样,要生成一个实时动态的360度可见的世界,所谓的虚拟世界就是这么个基础。这个目前来说,通过既有的3D游戏引擎可以轻松实现。

  2. 虚拟世界和现实世界的同步。这个东西听起来比较玄妙,其实原理不难。首先了解用户头部或者眼部的旋转动作,如果有侦测行走的,还需要侦测行走距离,然后快速、准确的反应到虚拟世界中去。比如脑袋转了半圈,那么虚拟世界中画面也要转相应的角度,这个是目前VR领域最最重要的。人们常说戴上VR头盔、眼镜时候有眩晕感,这个眩晕感就来自于不同步。但技术并不是什么高大上的技术,综合来讲,就是九轴动作感应器和相应的算法,难的是快、准。

  当然还有一些显示部分的,屏幕分辨率与放大镜片,但因为不需要考虑太多现实环境制约,各家没什么大区别。还有一些物理尺寸制约什么的。就不讲了。

  感知和分析现实世界,要在对的位置显示对的内容,那就涉及到计算机视觉,深度传感器,GPS等等,目的就是要让机器看懂你看到的绝大部分环境。这个就是微软Hololens和Magic Leap比最早google glass的高明之处。

  基于第一步之后的近眼现实叠加,那么就有两个点,AR设备不可能像VR设备一样不再介意个头大小。那么就带来一系列的问题,在最短的距离里实现虚拟画面。

  光学反射,早期的Google glass就是基于光学反射,有点混合了投影、反射式望远镜的原理,基本能实现3米外40寸左右的画面,但也只能在这个大小和距离,那就无法真正把信息叠加到对的位置。这是目前唯一有量产的技术,这个也是O.S.G 开源智能眼镜的光学显示起点。

  光栅衍射,这个是Lumus的技术,通过分割画面后多次反射,实现更薄更小的显示。但制造精度要求高。至今也没有量产。

  光场技术,光场技术简单通俗的来说,就是通过运算出不同景深的图像。通过对人眼焦距的分析,通过投射的方式让用户看到的虚拟画面跟真实画面在视觉上看起来是一致的。简单的来说,就是类似昆虫复眼的成像方式。目前只有nvidia的研究项目pinlights display有演示过。

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