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浅谈当前的VR的那些事,它会晕,会恶心,但却让你不愿摘

  • 2022-07-02 14:41:00
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[写在开头]

为什么要写下此篇呢?

当下的VR技术越来越火热了,我相信不管是不是数码科技爱好者,一定也都见过淘宝啊,京东啊什么的电商摆放过这类图片。↓↓↓↓↓

就像是一个头盔,戴在头上,看起来很有科技感,有种未来战士即视感。

但是,很多朋友也许根本都不知道这些设备究竟能做些什么,VR究竟能给我们的生活带来些什么,会有哪些很酷的改变?另外,VR是怎么制作的?有什么通用的制作技术呢?

基于此,我打算写一写我对于VR的浅见,与大家交流。

[什么是VR]

VR = Virtual Reality,中文翻译为 虚拟现实 ,实际上是一种可创建和体验虚拟世界(Virtual World)的计算机系统。

说的浅显一点,直白一点,那就是让你体验到一种进入数字世界的感觉。你可以看到不真实存在的东西,并且可以与之交互。它用虚拟的场景取代了真实世界,你所看到的,听到的,都将是虚拟的。从这个角度来说,你可以在某种意义上将VR想象成“做梦”。的确,做梦,自由自在的,奇幻的,但不是真实的,这就是VR。

[VR是什么体验?]

想象一下,你可以进入魔兽世界的暴风城,抬头可以看到天空穿梭的坐骑门,低头可以看到角落的地精。或者想象一下你可以进入电影场景之中,看到主角们所能看到的一切。VR,就是这样的体验。

[都有哪些VR设备]

现在市场上的VR头盔,大致分为两种。

1.带屏幕的

2.不带屏幕的

麻蛋!没屏幕是个什么鬼!?。。。(╯‵□′)╯︵┻━┻

额,但事实其实就是这样,没屏幕的是把手机放进去当屏幕的

比如上图这样的,把手机卡在前面,就能够实现VR效果了。这样的好处是设备价格便宜。一两百就能买,如果一两百你还嫌贵,不如买下面这款

不到10块钱,一样用,真的。。

当然了,如果你手头还比较宽裕,想要体会到更好的VR体验,买个暴风魔镜啥的是极好的,有蓝牙手柄,可以更好地体验VR的乐趣。

具体效果可以看一些网上的视频,能够让你更加直观的体验到VR的乐趣。

[VR的原理]

再说这个的时候,我不想一上来就啰嗦特别多的数学公式,我想先给大家讲讲游戏的制作,特别是游戏引擎中的游戏的制作。

小伙伴们一定经常玩游戏,就算你不懂什么第一人称,第三人称,上帝视角,也一定知道穿越火线CS等游戏是看不见自己角色的(但是一开始还会让你选自己的皮肤。。花钱给别人看的。。摔!!),你所能看到的就是你的两个胳膊,而你玩魔兽世界的时候,能看到自己的全身,这就是所谓的第一人称和第三人称。那么话说回来了,这和VR有什么关系呢?

不知道小伙伴们有没有考虑过一个问题:你在玩游戏的时候,游戏是怎么决定你能看到什么呢?

貌似我又问了废话。。。_(:зゝ∠)_。。但其实我很认真,如果玩单机大作的你们,特别是像使命召唤这类的,你跳跃的时候,你看到的场景也会抬升;你跑步的时候,场景也会震颤;那么游戏的制作者是怎么完成这种仿真的呢?

答案很简单,在角色的头上放个摄像机。。。

额。。差不多就这个意思,这样的话,问题就自然而然的解决了,你无论操纵你的角色移动到什么位置,做什么动作,你看到的都是正确的反映。而所谓了第一第三人称,上帝视角什么的,都只是摄像机的位置差别而已。

好,明白了这个,咱们就可以说VR原理了,要实现场景的虚拟仿真,有景深效果(你可以理解为3D电影效果),就要明白什么是视差。

一只眼睛失明的人,是不能够判断远近的。

为什么呢?因为人的大脑是靠两只眼睛间距对于视物的距离偏差来形成距离感的。所以说白了,就是要让两只眼睛看到的东西是不同位置的,人脑才能感受到距离。这也就是为什么3D电影裸眼看是模糊的了,就是为了让两只眼睛看到不同的内容。

那么好,VR眼镜怎么让眼睛看的不同呢?很简单,在屏幕上,横向一分为二,然后中间有个隔断,这样,两只眼睛看到的东西就不同了。如图:

但是问题在于,你需要给两只眼睛看到他们应该看到的各自的内容,也就是如果上图左右两个画面是相同的,也不会有景深。那么就要在摄像机上下功夫。我们来看看3D电影的摄像机有什么不同:

哈哈,像不像个望远镜,这就是双目摄像机,就是仿照人眼,做两个摄像头,同时拍摄,然后给左右眼看左右摄像头的内容,这样就会有景深了。

VR双目立体视觉是机器视觉的一种重要形式,它是基于视差原理并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像,通过计算图像对应点间的位置偏差,来获取物体三维几何信息的方法。融合两只眼睛获得的图像并观察它们之间的差别,使我们可以获得明显的深度感,建立特征间的对应关系,将同一空间物理点在不同图像中的映像点对应起来,这个差别,我们称作视差图像。

那么,同理,如果我们想将游戏做成3D景深效果的,那么也只需要在角色头上,放上一个“望远镜”摄像机就好。

[视差融合]

当我们做到了上面的一切,信心满满以为可以做到3D效果的时候,却出现了新问题。。。晕。。+_+

就好像晕车一样,很多人看3D电影也会说,晕。为啥?

这就是晕动症。

其实就是晕车,为啥呢,说白了,跟咱们眼睛平时看东西的感觉不同的时候,就会出现恶心的表现。

晕动症会出现在VR设备上,很大的原因在于后期的视差融合做的不好。很多电影3D效果很棒,看多了也不会不适,但是很多“所谓”的3D电影看一会儿就不适,就是视差调整的好与不好差别。

所谓的视差融合,就是咱们两个眼睛和两个摄像头的角度调整问题了。两个眼睛虽然在我们头上的位置不同(一左一右),但是眼睛的视野是个锥形,也就是说咱们必定会有两只眼睛同时看到的一部分视野,这就需要调整了。

当我们调整好视差后,VR的景深就完成了。然后我们要做的就是实现抬头,低头,转头的功能。

这就简单的多了,再次回到游戏场景,咱们在角色人头上绑了个双目摄像机,然后咱们玩游戏的时候用鼠标移动,来转换视角对吧?扔掉鼠标!VR设备中有陀螺仪,可以检测到设备的角速度,当咱们转头的时候,执行鼠标的左移动作。抬头对应上移,以此类推~是不是就好理解了?

至此,就能够很好地实现一个VR眼镜,VR头盔的成像功能了,游戏也可以玩了。

那么如果我想实现虚拟旅游功能呢?或者说如果我想把真实世界的景色当做场景怎么办呢?

当然可以!百度地图的街景功能大家用过吧?它是怎么做到的呢?

好吧。。有点夸张了,但是确实如此,增加摄像机摄像头数,然后对拍摄到的东西做叠加就可以了。

相信看完文章,大家对VR应该有了一定的了解~无论是想买来体验新鲜感受,还是想了解行业动向~都可以给大家一些参考了~

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