有些人對該技術(shù)有基本的了解，但并不了解市場上現(xiàn)有的產(chǎn)品。有時，人們通常對可用的主要頭顯有所了解，但仍然對一些 VR 概念和術(shù)語感到困惑。

通過本指南，我們希望涵蓋所有基礎(chǔ)知識。我們將解釋基本的 VR 概念、術(shù)語和市場上的大多數(shù)主要耳機。如果您不知道從哪里開始使用 VR，現(xiàn)在您會了。

 

 

什么是虛擬現(xiàn)實?

VR是虛擬現(xiàn)實的簡稱，讓人們完全沉浸在一個虛構(gòu)的環(huán)境中。這通常(但不總是)通過頭戴式硬件來跟蹤人的運動。這些 VR 頭戴設(shè)備由一個屏幕(或兩個顯示面板，每只眼睛一個)組成，安裝在一個框架(或頭戴設(shè)備)中，綁在或戴在你的頭上。一對鏡頭通常固定在面板和您的眼睛之間，阻擋外部世界，使您通過耳機看到的似乎就是您的整個世界。

至關(guān)重要的是，所有頭顯都會跟蹤您的運動，因此您看到的圖像會相應(yīng)調(diào)整。然而，有些頭顯比其他頭顯跟蹤更多的運動。

在大多數(shù)情況下，VR 體驗還會有一種方法讓您在模擬環(huán)境中控制或選擇事物。有時，您每只手上都會有一個控制器來控制體驗的各個方面。在某些情況下，控制器提供您手的虛擬表示，以類似于現(xiàn)實世界的方式操縱環(huán)境和其中的對象。

基本術(shù)語和概念

因此，您已經(jīng)了解了 VR 的基本前提，但仍有一些術(shù)語或概念需要澄清。我們可以幫助解決這些問題。

 

 

FOV(視野)

FOV 是視野的縮寫。在我們的眼睛中，我們的視野是您在任何給定時刻所能看到的一切。

在 VR 頭顯的上下文中，視野是指您在使用頭顯時在任何給定時刻在虛擬世界中可以看到的一切。在撰寫本文時可供消費者使用的 VR 頭顯類型的視野比您的眼睛所能看到的要小，這意味著使用頭顯時，VR 環(huán)境不會填滿或匹配您眼睛的視野。

這就是為什么在使用 VR 時，您正在查看的鏡頭周圍經(jīng)常會出現(xiàn)黑色“邊框”。這只是頭顯內(nèi)部鏡頭周圍的空間。但是，如果頭顯的視野足夠?qū)?，邊界會使您看起來像是通過一副護(hù)目鏡進(jìn)入虛擬世界——很容易忘記存在限制。視野可以通過不同的方式進(jìn)行測量，設(shè)備制造商可能無法準(zhǔn)確表示相對于其他頭戴設(shè)備您可以看到多少。

 

 

自由程度

在談?wù)?VR 中的運動和跟蹤時，人們通常會提到“自由度”或 DoF。更多的自由度意味著您的更多身體運動將被頭顯跟蹤并映射到您的模擬表示上。

在閱讀有關(guān)自由度的內(nèi)容時，您會看到的兩個最常見術(shù)語是 3DoF 和 6DoF(分別為 3 和 6 自由度)。僅提供 3DoF 的頭顯只會跟蹤您頭部的運動(滾動、俯仰、偏航)，而不是其在空間中的位置(x、y、z 坐標(biāo))。6自由度能夠跟蹤你的頭的動作都和物理空間的坐標(biāo)。

如今，大多數(shù) VR 頭顯都提供完整的 6DoF 位置跟蹤。許多較舊的移動和獨立頭顯(其中許多已停產(chǎn)或被淘汰)使用 3DoF，例如 Google Cardboard、Google Daydream、Gear VR 和 Oculus Go。

跟蹤類型

每個 VR 耳機都需要一種方法來跟蹤佩戴該系統(tǒng)的人的運動。

當(dāng)前最常見的跟蹤形式稱為“由內(nèi)而外”跟蹤。該系統(tǒng)通常依靠頭顯內(nèi)置的攝像頭來跟蹤從頭顯內(nèi)部向外的運動。高級同步定位和地圖繪制 (“SLAM”) 算法可監(jiān)控佩戴頭顯的人周圍物理環(huán)境的特征。Oculus Quest、Oculus Rift S、HTC Vive Cosmos 和所有 Windows 混合現(xiàn)實頭顯(如三星奧德賽、聯(lián)想 Explorer、宏碁 HMD 等)都是使用內(nèi)向外追蹤的頭顯示例。

還有“外在”跟蹤的概念。這可以采用不同的形式，但涉及跟蹤空間外部的硬件，而不是內(nèi)置于頭顯本身。對于最初的 HTC Vive 和 Valve Index，這種硬件有時被稱為“燈塔”，它是安裝在房間角落的小黑盒子。較舊的系統(tǒng)，例如 2016 年發(fā)布的原始 Rift，使用經(jīng)過修改的攝像頭放置在您房間內(nèi)，以實現(xiàn)外部跟蹤。

每種跟蹤類型都有利有弊。由內(nèi)而外跟蹤可以更輕松地操作，無需設(shè)置或安裝硬件。然而，外部跟蹤有時可以擴(kuò)展以填補頭戴式硬件可能無法“看到”偶爾的身體運動的空白。術(shù)語“遮擋”通常是指阻擋某物的視線，當(dāng)涉及到跟蹤運動時，流行的系統(tǒng)需要有直接的視線來“看到”他們正在跟蹤的東西。由于我們的身體有很多不同的運動方式，因此跟蹤系統(tǒng)中的內(nèi)外都可能以各種方式被遮擋。然而，根據(jù)用例，由內(nèi)而外或外在系統(tǒng)可能更可取。

 

 

控制器

有幾種不同的方式與模擬內(nèi)容交互。

像 Oculus Quest 2、HP Reverb G2 和 HTC Vive Cosmos 這樣的頭顯都配備了兩個控制器，每只手一個控制器，也可以通過內(nèi)向外跟蹤系統(tǒng)在 6DoF 中進(jìn)行跟蹤。

PlayStation VR 具有多個輸入系統(tǒng)。在大多數(shù)情況下，最好的選擇是使用一對 P?layStation Move 控制器。某些 PSVR 內(nèi)容需要 Move 控制器，但并非所有內(nèi)容都需要。對于不需要 Move 控制器的游戲，您可以使用控制臺附帶的標(biāo)準(zhǔn) PS4 DualShock 控制器。

閥門指數(shù)控制器綁在指關(guān)節(jié)和手掌上，并允許完全釋放。這些控制器上有一個很大的握把區(qū)域，它們可以檢測每個手指的移動，并可以檢測到握把提供的一些壓力，這使得它們與當(dāng)前可用的其他控制器不同。這些控制器通過外部燈塔進(jìn)行跟蹤，可以與 Index 耳機一起購買。它們也可以單獨購買，并與其他使用燈塔跟蹤系統(tǒng)的非 Index 耳機結(jié)合使用，例如 HTC Vive 或 Pimax。

Facebook 的 Quest 2 和原版 Quest 都包括原生無控制器手部跟蹤，在某些情況下不需要 Touch 控制器。其他一些耳機也可以跟蹤手部運動，但 Quest 是一個流行的系統(tǒng)，更新允許內(nèi)置攝像頭以相當(dāng)高的準(zhǔn)確度完全跟蹤您的手和手指的運動。然而，對于每種游戲和體驗，手和手指跟蹤不太可能取代 Touch 控制器，因為觸覺反饋、物理按鈕和控制器的更快跟蹤可以對許多游戲和應(yīng)用程序產(chǎn)生有意義的影響。

 

 

房間秤、坐式和站立式

通常有 3 種不同類型的跟蹤卷，其中一些軟件針對每個游樂區(qū)大小量身定制：房間規(guī)模、坐姿和站立。

Roomscale VR 是關(guān)于設(shè)置邊界或游戲區(qū)域，并能夠在游戲中在該區(qū)域周圍自由移動。房間規(guī)模游戲的想法是能夠在您的空間中物理移動，以與模擬環(huán)境和其中的物體進(jìn)行交互。所謂的“監(jiān)護(hù)人”或“伴侶”邊界會出現(xiàn)，以揭示物理世界何時接近。

坐著和站著非常相似，因為用戶應(yīng)該大致呆在同一個地方，并使用各種不同的移動選項來模擬移動，而不是在空間中進(jìn)行心理移動。一些軟件開發(fā)人員將他們的虛擬世界定制為以多種方式工作，但一小部分體驗可能僅適用于房間規(guī)模、坐姿或站立模式。

 

 

VR中的運動

VR 軟件有幾種不同類型的模擬運動選項。為佩戴 VR 頭顯的人模擬運動有時會讓人感到惡心。

傳送是一種常見的移動方法，對于最廣泛的人群來說，它通常是最舒適的選擇。通常，通過按下控制器上的按鈕來調(diào)用傳送，然后玩家選擇一個可以立即傳送到的位置。當(dāng)與房間尺度跟蹤結(jié)合使用時，此移動選項通常允許以通常舒適的方式遍歷大型模擬體積。然而，一些用戶抱怨傳送不太可信并且“破壞了沉浸感”，因為我們無法在現(xiàn)實世界中傳送。對此，一些 VR 軟件開發(fā)人員努力解釋為什么傳送是他們虛擬世界敘述的一部分，例如上圖中使用咒語的巫師。

平滑運動是一種類似于傳統(tǒng)視頻游戲的運動類型，在這種游戲中，您按下一根棍子，然后朝著您推動棍子的方向“移動”。這對某些人來說可能會很刺耳，并且會使某些人在幾秒鐘或幾分鐘內(nèi)感到惡心。

為了消除虛擬世界中模擬運動帶來的不適感，軟件開發(fā)人員一直致力于提供現(xiàn)有系統(tǒng)或舒適設(shè)置的組合，使 VR 中的玩家能夠根據(jù)自己的喜好定制體驗。一種有助于減少不適的常見舒適選項是在移動時將 FOV 限制在虛擬世界中，創(chuàng)建一種“隧道視覺”或在移動時逐漸增加和減少加速度。

 

 

暈車

佩戴 VR 頭顯的人有時會感到不適。體驗暈車或惡心。在大多數(shù)情況下，在游戲中的運動與您的身體運動不匹配的情況下，可能會發(fā)生在坐著或站立時佩戴頭顯時感到惡心的情況。

有些人可以為更激烈的體驗建立抵抗力和更高的容忍度——有時被稱為找到你的“VR腿”——但一些開發(fā)人員和長期使用 VR 頭顯的 VR 愛好者仍然完全容易感到不適，因為平穩(wěn)運動與身體感官不匹配的結(jié)果。

有許多因素會影響您對 VR 頭戴設(shè)備的不適感，例如視覺視野、顯示器和軟件的幀速率、頭戴設(shè)備重量，甚至您的睡眠狀況或吃什么以及如何很多。

 

 

瞳距

如果您正在研究和閱讀有關(guān) VR 耳機的信息，IPD 是一個相當(dāng)常見的術(shù)語。這是一個縮寫，代表“瞳孔間距”——也就是兩個瞳孔中心之間的距離。

根據(jù)頭顯的光學(xué)設(shè)計，人與人之間不同的 IPD 會影響某些頭顯佩戴時的感覺。如果鏡頭和顯示器在人的瞳孔前沒有很好地對齊，則圖像可能會顯得模糊。在更糟糕的情況下，這可能會增加頭痛或感到惡心的機會。

有些頭顯會為 IPD 提供物理調(diào)整。這會移動鏡頭和顯示面板，將它們更直接地放置在各種人的瞳孔前。其他頭顯不允許您進(jìn)行物理調(diào)整，但可能會提供軟件調(diào)整來補償人的這種可變性。

根據(jù)您學(xué)生之間的距離，您可能會發(fā)現(xiàn)必須使用具有物理調(diào)節(jié)功能的耳機。沒有物理調(diào)整的耳機通常是根據(jù)眼球之間的平均距離定制的，因此許多人可能不需要物理調(diào)整的耳機。

 

 

虛擬現(xiàn)實的類型

有幾種不同類型的面向消費者的 VR 設(shè)備可用。這些可以分為獨立 VR、PC VR 和控制臺 VR。

獨立虛擬現(xiàn)實

獨立 VR 是任何 VR 頭顯，它可以完全獨立工作，無需任何其他預(yù)先存在的設(shè)備或技術(shù)。整個體驗由佩戴在您頭上的硬件運行，不需要連接到任何其他外部設(shè)備。

最好的例子是 Oculus Quest 2，它在不需要其他設(shè)備的便攜式獨立設(shè)備中提供精簡版的 PC VR 游戲。對于像 Quest 這樣的獨立 VR，您體驗 VR 所需的一切都隨設(shè)備本身一起提供——盡管有些游戲需要將 Oculus Touch 控制器握在手中才能進(jìn)行交互。

 

 

電腦虛擬現(xiàn)實

PC VR 是任何需要與附近 PC 持續(xù)連接的頭顯。有問題的 PC 還需要滿足 VR 要求的高規(guī)格。PC VR 頭顯的一些示例包括 Oculus Rift S、Valve Index、HTC Vive、Pimax 和 Windows Mixed Reality 頭顯，如 HP Reverb G2 和三星 Odyssey+。

PC VR 的優(yōu)勢在于強大的 PC 規(guī)格可以提供出色的圖形保真度，遠(yuǎn)高于獨立 VR。但是，與 PC 的持續(xù)連接通常意味著您的頭顯需要始終保持與 PC 的連接。有一些可用于 PC VR 的無線選項，但這些選項通常需要更多的硬件連接到您的 PC 以及佩戴在您身體某處的電池組。有線 PC VR 需要玩家管理從頭顯到 PC 的線纜。與無線獨立耳機相比，這可能會提供更少的自由度，因為電線可能會頻繁提醒您，如果您轉(zhuǎn)身太多，您可能會被纏住。

如果您還沒有滿足所需規(guī)格的游戲 PC，PC VR 很快就會成為一個非常昂貴的選擇。

 

 

控制臺虛擬現(xiàn)實

控制臺 VR 目前僅包含兩個頭顯：用于 Nintendo Switch 的 PlayStation VR 和 Nintendo Labo VR。

PlayStation VR 是 PlayStation 4 或 PlayStation 5 的附加 VR 系統(tǒng)。 PSVR 頭顯是連接到您的 PlayStation 4 的額外購買，與 PC VR 類似，需要與控制臺的持續(xù)系留連接才能運行。它使用 PlayStation 相機，與頭顯一起出售并連接到控制臺進(jìn)行跟蹤。通過向后兼容，該系統(tǒng)也適用于 PS5，甚至在那里看到了一些視覺和性能改進(jìn)。一些 PlayStation VR 游戲還需要額外購買 PlayStation Move 控制器才能玩。

適用于 Nintendo Switch 的 Nintendo Labo VR 是一種可組裝的硬紙板頭顯外殼，您可以將原始的全尺寸 Nintendo Switch 滑入其中，讓您可以在 VR 模式下玩某些游戲。它沒有頭顯帶，因此您需要將頭顯戴在臉上。Labo VR 的許多體驗，簡而言之，非常平淡無奇，不值得你花時間。