理论教育 虚拟现实硬件要求,智能革命改变商业和生活

虚拟现实硬件要求,智能革命改变商业和生活

时间:2023-10-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:虚拟现实的三大系统在上面三大系统中,哪些硬件才是虚拟现实设备的关键?首先,我们得知道虚拟现实与计算机、智能手机有什么不同?虚拟现实讲究的是沉浸感、交互性和构想性。因此,虚拟现实对视频图像的渲染要求更为严格,对显卡芯片的要求更高。因此,虚拟现实的硬件一定要与平台、内容相匹配,这样才能有良好的VR体验。

虚拟现实硬件要求,智能革命改变商业和生活

体验过的尝鲜者经常会问,这个神奇的东西是怎么做出来的?它需要什么硬件?其实,任何一个电子产品都逃不出三大系统:输入系统、处理系统、输出系统。计算机如此,智能手机如此,VR设备亦是如此!

输入系统,就是实现信息输入的设备,作用上类似于计算机的键盘、智能手机的触控屏。只不过,VR的信息输入方式更加多样化,有动作捕捉、体感识别、手势识别、眼球追踪等方式。

处理系统,就是将输入信号处理转化成所需的输出信号,作用上类似于智能手机的主板功能。只不过,VR的处理系统更强调芯片的运算处理能力,特别是对视频图像的运算处理。

输出系统,就是将输出信号传递给用户,作用上类似于智能手机的显示屏。只不过,VR输出系统讲究沉浸感,通过近眼接触,剥夺眼睛对现实世界的感知,营造一个虚拟的视觉空间,以达到使用户接收内容并沉浸其中的效果。

虚拟现实的三大系统

在上面三大系统中,哪些硬件才是虚拟现实设备的关键

首先,我们得知道虚拟现实与计算机、智能手机有什么不同?虚拟现实讲究的是沉浸感、交互性和构想性。沉浸感就是让你忘乎所以,尽情地在虚拟世界疯狂;交互性就是让你随意触碰,就像在现实世界里一样去操作任何设备;构想性就是没有你做不到的,只有你想不到的。这就是虚拟现实与计算机、智能手机等以往科技产品最大的不同。(www.daowen.com)

要想达到这种效果,就要有逼真的视觉、听觉、嗅觉、触觉等五官感受,它们结合在一起会让你忘了是活在现实还是虚拟世界里,你只顾着疯狂地与所看到的场景、所听到的声音进行互动。

至少有80%以上的外界信息经视觉获得,视觉是人类最重要的感觉,因此虚拟现实硬件第一要解决的是逼真的显示问题。虽然显示技术前进的步伐从未停止(从2D到3D,从1080p到4K),但是目前无论是LTPS,还是OLED,任何一个显示技术都不能原原本本地还原真实世界的色彩。目前来看,OLED的显示效果最好,且能解决眩晕的问题(这个在后续章节重点介绍)。

其次要解决的是人机交互问题。PC时代我们只能通过键盘与机器进行交互,智能手机时代我们可以通过触摸屏以及语音与机器进行交互,虚拟现实时代我们与机器进行交互的方式将更加多样化。

无论是显示还是人机交互,这些都是表面上我们可以通过视觉、触觉、听觉去感受的东西,但是在这些东西的背后,依靠的是强大的计算能力。请试想一下,以前我们玩游戏,比如魔兽世界、极品飞车,要想画面流畅,就要去配置一个性能优越的显卡。而在虚拟现实世界里,它要求的图像是近似还原真实的世界,而真实的世界是离散的、细致的,需要精确到每个原子才能相对准确地还原它们。因此,虚拟现实对视频图像的渲染要求更为严格,对显卡芯片的要求更高。

从上图可清晰地看出,视频处理芯片、显示屏+微投(OLED显示屏和微型投影仪)、传感器是虚拟现实的关键硬件。当看到这些关键硬件构成时,有些智能手机的制造者都敢拍拍胸脯说,“这个我也能做”。其实不然,虚拟现实对硬件的要求不同于智能手机,设备只是虚拟现实的皮肉,而内容才是虚拟现实的灵魂。因此,虚拟现实的硬件一定要与平台、内容相匹配,这样才能有良好的VR体验。

其实,我们已经看到了很多厂商在这些方面做了很大的努力。我们先看下Oculus Rift,它推荐GTX 970/R9290显卡+8GB内存+OLED 1080p显示屏的高性能配置,其目的就是最大程度地解决视频图像的处理及显示问题,还原真实的世界。再看微软HoloLens,HoloLens通过激光雷达光学摄像头、深度摄像头、惯性传感器等各种设备,获取应用场所的视觉信息、深度信息、自身的加速度和角速度等现实数据,然后通过算法确定用户位置和路面位置,从而构建地图,并将处理的虚拟数据与探测的现实数据实时结合,形成动态“虚实结合”的画面。

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