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| 本文作者： 張偉 | 2016-05-27 15:35 |
雷鋒網(wǎng)按：本文作者UCVR。
人常說評價一臺冰箱好不好用，難道我要先學(xué)會制冷技術(shù)嗎？這個道理用在虛擬現(xiàn)實里面也是通用的，不搞技術(shù)但是要懂技術(shù)啊。這可以幫助我們看破一些吹逼的營銷。不管是購買產(chǎn)品還是參與投資可以少一點(diǎn)套路多一點(diǎn)真誠！
所謂技術(shù)說到底就是硬件+軟件的結(jié)合體。在深入了解國內(nèi)外的虛擬現(xiàn)實方案之前，我們不免俗先來幾個概念。
何為虛擬現(xiàn)實？
利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用關(guān)于視覺、聽覺、觸覺的感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以即時沒有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物。簡單理解，通過給你的眼睛、耳朵、手戴上特定設(shè)備，即可進(jìn)入到模擬好的三維世界。
如何判斷虛擬現(xiàn)實設(shè)備（或技術(shù)方案）做得如何？
沉浸感，也叫臨場感，也是現(xiàn)在宣傳虛擬現(xiàn)實最被廣泛應(yīng)用和夸大的一個詞匯，簡單點(diǎn)說就是你能感受的真實程度，以你為主角，你通過使用設(shè)備進(jìn)入到計算機(jī)模擬好的理想虛擬世界，并覺得這太真實了！那就說明該套產(chǎn)品（或設(shè)備）的沉浸感非常棒！
交互感，簡單點(diǎn)說你進(jìn)入到這個理想世界之后，你可以對它做些什么（觸摸，抓取，射擊），或者里面的環(huán)境可以讓你感覺到什么（下雨或花開）。如果說沉浸感是及格線的話，那交互感絕對是拉開距離的高分線。
構(gòu)想性，主要是看這套方案應(yīng)用范圍有多廣，除了應(yīng)用在目前已知的房產(chǎn)、游戲、影視等人類真實存在的環(huán)境，還可以應(yīng)用在客觀不存在或不可能產(chǎn)生的環(huán)境。
虛擬現(xiàn)實體驗館要想實現(xiàn)，最重要一環(huán)就是要有穩(wěn)定靈活而且價格合適的空間定位系統(tǒng)，這其中包括購買國外方案和自主研發(fā)（這個后面細(xì)說）兩個方面。
空間定位首先需要確定體驗館中的目標(biāo)人物在場館中的實際空間位置，并反饋到所有參與游戲的玩家和游戲服務(wù)器上，進(jìn)而執(zhí)行群體游戲所必需的各種游戲邏輯。
要想實現(xiàn)空間定位需要以下硬件支撐，就跟蹤設(shè)備上來說主要有電磁波跟蹤器、超聲波跟蹤器、機(jī)械跟蹤器、慣性跟蹤器、光學(xué)跟蹤器、圖形提取跟蹤器。
慣性傳感器采用機(jī)械方法，利用小型陀螺儀測量傾角、偏角和轉(zhuǎn)角。
在系統(tǒng)里面陀螺儀用于處理旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，加速度傳感器用來處理直線運(yùn)動，磁力計用來處理方向。通俗易懂來講，就是陀螺儀知道我們是否轉(zhuǎn)了身，加速度傳感器知道我們運(yùn)動多長距離，而磁力計則知道我們的運(yùn)動方向。這三類傳感器需要充分發(fā)揮所長來跟蹤目標(biāo)物體的運(yùn)動，從而實現(xiàn)空間定位。
用慣性傳感器處理定位問題有諾亦騰的Neuron，現(xiàn)在也廣泛應(yīng)用于體驗館的槍支上面。
它相對光學(xué)定位系統(tǒng)而言廉價，容易操作，采集頻率低，克服遮擋問題，不需要專門的場所，缺點(diǎn)是精度不夠高。
而光學(xué)定位系統(tǒng)是一種紅外跟蹤器，它利用攝像機(jī)獲取圖像，通過立體視覺計算確定目標(biāo)位置，并通過觀測多個參照點(diǎn)來確定目標(biāo)的表面儀向。這也是目前大多數(shù)虛擬現(xiàn)實體驗館最常用的處理方案。較之慣性傳感器的優(yōu)勢是采樣率高，精度較高，動作捕捉準(zhǔn)確。缺點(diǎn)也是有的，圖形計算大，造價高昂，信號容易受遮擋和干擾。
所以根據(jù)它的特點(diǎn)可以看到以下幾點(diǎn)：
其一，目前大多數(shù)的室內(nèi)體驗場地都是規(guī)則空曠的空間。
其二，光學(xué)定位系統(tǒng)攝像頭造價不菲，整套方案不管商用或是家用都需要高額資金成本。
據(jù)消息，the void和諾亦騰的Project Alice采用了美國老牌的optitrack光學(xué)定位系統(tǒng)，下圖是世界上成交量最大的動作捕捉攝像頭。
據(jù)《諾亦騰Project Alice:一套商用的HTC Vive》的文章里提到，諾亦騰Project Alice的實驗室大約30平米的空間，架設(shè)了6個光學(xué)動捕攝像頭，所以攝像頭成本就高達(dá)23萬左右；而占地面積900平方英尺（約90平方米左右）的The void造價就更加高昂，所以大至The void，小至諾亦騰，要想?yún)⑴c投資開館沒有30萬還是主動點(diǎn)擊右上方的頁面關(guān)閉按鈕吧。
畢竟這是最便宜的空間定位方案。RMB6888讓多少人抹淚感恩！
HTC Vive包括三大部分，本身布滿了紅外傳感器的頭盔和手柄，以及用作定位的Lighthouse。不同于上面的慣性跟蹤和光學(xué)定位，Lighthouse屬于激光掃描定位技術(shù)，通過墻上的兩顆激光傳感器識別佩戴者身上的位置追蹤傳感器，從而獲得位置和方向信息。簡單點(diǎn)說Lighthouse室內(nèi)定位技術(shù)不需要借助那$5999光學(xué)攝像頭，而是靠激光和光敏傳感器來確定運(yùn)動物體的位置。
當(dāng)然遠(yuǎn)不止此，除了價格方面的因素：
其一，定位精度高，同樣也可以媲美光學(xué)定位系統(tǒng)的毫米級級別。
其二，計算量非常少。使用的僅僅是光敏器件，無需成像，也就不涉及到大量計算和圖像處理，避免了性能損耗和不穩(wěn)定的可能。同時有效降低延遲。
人無完人，方案亦是如此。激光掃射面積有限，因此定位空間受到激光射程的限制，一般在5*5*2m范圍左右。這就使得激光定位技術(shù)做大范圍的應(yīng)用難度非常高。所以遇到大面積，HTC Vive目前還克服不了。整體方案比起投資更適合家用或小型活動展覽使用。然而作為家用方面還需要考慮高配置電腦的間接成本。
不免有些窮途末路的感覺，有需求卻又遇上技術(shù)的坎！想實現(xiàn)大面積的空間定位，又想成本降低只能走上自主研發(fā)的道路。
不同于諾亦騰，上海青瞳視覺在一開始就選擇了光學(xué)定位系統(tǒng)，是目前星核虛擬現(xiàn)實體驗樂園技術(shù)支持。
已于五月正式運(yùn)營Holyland虛擬現(xiàn)實體驗館也同樣選擇自主研發(fā)光學(xué)定位系統(tǒng)。比起the void和諾亦騰采用optitrack，整體方案造價會相應(yīng)降低，也更適合投資開館。
價錢是一方面，方案穩(wěn)定性和體驗也是需要考慮的重要因素，所以在正式開館前，在海岸城舉辦了一場免費(fèi)VR展，體驗人數(shù)超過200人。體驗者以佛山無影腳來告訴我們這個方案的沉浸感有多真。
綜上所述，以上方案各有優(yōu)劣勢，根據(jù)需求考慮，家用方面HTC Vive是最合適不過的選擇，而僅是想感受空間定位的普通體驗者或是小型場館投資建設(shè)者可以考慮成本較低的自主研發(fā)方案著手。
畢竟虛擬現(xiàn)實體驗館除去購買空間定位系統(tǒng)成本，場地租金和人員成本也是巨額開支。在資金回報方面，自主研發(fā)的空間定位系統(tǒng)或許是個比較合理的選擇。
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