VR圈  一般人我不告诉他，VR头盔工作的秘密

一个透镜，一些传感器，以及其他一些东西，它们是怎样把你“瞬移”到一个奇妙新世界的？...





【VR次元报道】一个透镜，一些传感器，以及其他一些东西，它们是怎样把你“瞬移”到一个奇妙新世界的？

透镜



透镜是最重要的元素之一。透镜旨在愚弄你的眼睛，让你以为面前是一片广阔的空间，而不是两英寸大的平面显示器。要做到这一点，透镜需要聚焦光线，让你感觉显示器好像在无限远的距离之外。

很多头盔都采用了特殊的菲涅耳透镜，通过使用薄的、圆形棱镜阵列，来实现与大块曲面透镜相同的效果。这些透镜还被用来放大头盔的内置显示屏，让图像占据你的整个视野，这样你就不会注意到屏幕的边缘了。

显示屏

高性能显示器，是让VR具有说服力的另一个重要因素。它们必须具有足够的像素密度来显示清晰的图像，并且速度要足够快，这样VR中的运动画面才会流畅平滑。

高端头盔还使用双屏幕来提供类似于任天堂3DS的立体3D效果。每块屏幕对每只眼睛显示一幅略微偏移的图像，然后我们的大脑会自动把它们“粘合”在一起成为一幅图像，并在这个过程中产生一种和深度有关的错觉。

焦点调试

因为每个人两个瞳孔中心之间的距离（也就是你去配眼镜的时候，需要测量的瞳距）是不同的，所以头盔中镜片的位置必须是可调的，以便根据我们的瞳距来提供正确的立体3D效果。



Oculus Rift还使用了混合菲涅尔透镜，这种透镜具有可变的聚焦水平，你可以通过向上或向下移动头盔来调整焦距，找到最佳位置。

位置传感器

为了显示精确的画面，当你环顾周围时，头盔必须以亚毫米级的精度跟踪你的头部运动。这是通过各种内置传感器来实现的。有了这些传感器提供的各种数据，头盔就可以实现真正的“六自由度”，跟踪头盔可以跟随头部做出的任何运动。（注：物体在空间具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。）

磁力计可以测量地球的磁场，因此总是知道“磁北”在哪个方向。这样就可以确保它指向的是正确的方向，防止出现“偏移”错误——即头盔以为自己朝着某一个方向时，其实朝着的却是另一个方向。

加速度计有几个用途，一个是检测重力，让头盔知道上方是哪个方向。智能手机自动转换横竖屏，靠的就是加速度计。而且正如它的名字所说，它可以测量沿着一个轴的加速度，因此它能提供有用的数据，让头盔知道一个对象运动的速度。

红外跟踪

HTC Vive使用红外激光来跟踪头盔的移动。

HTC Vive使用的是“灯塔”（Lighthouse）红外发射器，它被放置在游戏空间的角落里，可以快速发射激光，扫过房间。Vive上的红外传感器捕捉到它，并对其在一个空间内的位置进行测量。这个系统的工作原理类似于Oculus，但本质上它是把“灯塔”作为了发射器，把头盔作为了摄像头，角色刚好反了过来。

伴侣系统

Vive头盔除了有“灯塔”红外跟踪系统之外，还有一个前置摄像头，它可以使用“伴侣”系统，来帮助检测你是否离开了游戏空间的边界。因此，如果你快要撞上墙壁或家具了，Vive就可以巧妙地给你发送视觉提示，让你知道自己已经到达了VR空间的边缘。

控制器

Rift和Vive都有无线运动控制器，让你与3D空间中的物体进行充分交互，从而增强沉浸感。

像头盔一样，每个控制器都配备了磁力计、加速度计和陀螺仪以及红外传感器，对运动进行亚毫米级的精度跟踪。

音频

很多头盔内置了耳机，可以产生3D音频。这样游戏就可以添加相对于你的位置的音频提示，让你可以听到好像是来自后面、上面，甚至下面的声音。

隐藏的麦克风可以给游戏开发者提供更多的选择，在游戏中添加更多的沉浸式功能。使用麦克风，游戏可以检测你在隐形游戏中产生的噪音量，或者把它作为在VR中进行语音交流的方法。

线材

虽然有些VR设备（比如三星Gear VR）是完全无线的，但Vive和Rift都需要用线材将头盔连接到计算机上，以便传输数据和电能，让显示屏以90帧/秒的速度显示高清图像。如果你是坐着使用头盔和游戏手柄，那没有什么问题，但当你在室内走动时，线材确实可能会变得碍手碍脚。

计算机

VR这种黑魔法真正发生的地方其实是在计算机里。所有的位置跟踪数据都被发送到了计算机上，输入到了游戏中，然后它再对图像进行渲染，发送到头盔上显示出来。

VR圈事件

据外媒网站maktechblog 10月9日报道，金立面向印度推出其首款VR手机S6 Pro及配套头盔，希望借此打开印度VR市场。手机配套的VR头盔售价为2499卢比(约251元人民币)，可在印度的各大零售商店进行购买。金立未透露任何产品细节，我们判断它的尺寸将接近智能手机，屏幕达到5.5英寸。

金立面向印度发布的首款VR手机S6 Pro外观为5.5英寸全高清显示屏(1920 ×1080像素)，采用康宁大猩猩玻璃材质的2.5D曲面屏，处理器为64 bit 1.9 GHz 联发科MediaTek Helio P10 MT6755，图像方面则采用Mali T-860处理器。

拍照方面，S6 Pro配备1300万像素的后置摄像头，同时具备LED闪光灯和自动对焦功能。此外，800万像素的前置摄像头也可以满足自拍需求。内存方面，手机运行内存4GB，机身存储64GB，可通过MicroSD记忆卡最大拓展至128GB。

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