VR设备主要有哪些？可以用来做什么？

上一期我们介绍了 什么是VR技术，以及其发展历程和实现VR虚拟现实的主要核心技术。接下来，我们会说一说VR设备主要有哪些？可以用来做什么？以及还需要攻克的哪些技术难点？

VR虚拟现实设备牌类

市面上的VR虚拟现实设备可分为三类：

需要配合PC设备的头戴式设备

比如Oculus Rift，HTC VIVE，是目前高端设备的代表产品，配置高、功能全、沉浸感佳，也是目前体验较好的设备，但价格高，对PC设备的配置有较高要求，部分玩家需要升级自己的PC硬件配置才能进行使用。

此类设备受限于线材和搭配电脑使用的特性，比较适合家庭或是体验中心这类室内使用。如果你想玩的爽，这么此类设备是你目前体验VR的最好选择。

搭配手机进行观看使用的VR虚拟现实眼镜

代表有三星GEAR VR，Google Cardboard等。此类设备必须搭配手机作为屏幕，核心部分是镜片材质。优势是使用方便，价格便宜，是目前普及最广、种类最多的一类虚拟现实设备，入门门槛低、成本低。

各种设备间的区别就是外观设计和所采用的镜片材质，但粗制滥造的居多，体验一般，带入感一般。对于网上相关评测所提到的沉浸感强烈、带入感明显这类的文章，不用去在意，说不好听些是虚假广告。

此类VR虚拟现实眼镜适配不同品牌的手机难，而且与手机厂商合作也比较难，因为部分手机厂商也在退出自己品牌的产品。

此类产品便携性较高，没有线材的束缚，适合室内户外使用。如果你预算没有太高，只是想体验VR，那么可以试试这类产品。建议你不要去购买那种十元包邮的纸质VR眼镜，那种基本就是用过一次就扔的产品。

自带主机、显示屏的VR一体机

具备独立处理器的头戴式显示设备，自带存储空间，同时具备了独立运算、输入和输出的功能，可以独立进行使用，类似于普通的平板配置。此类产品的价格均在千元以上，优势是可以独立使用，摆脱了搭配手机或是电脑使用的束缚，也是目前国产厂商在发力的地方。

同样这类设备便携性也比较高，适合室内户外使用。但个人对这种产品的认知是，超过2000元绝对不值得入手，直接首选第一类产品。性价比不突出，带来的体验也没有太强烈出色感。

VR技术的应用领域

游戏领域

从目前来看，正是由于游戏娱乐的需求，才会促成虚拟现实技术在科技行业中得到立足之地并迅速发展。所以，游戏娱乐是VR技术应用的第一大领域。

“3D技术出现的时候，人们认为它只能用于开发射击游戏和赛车游戏，但现在3D游戏已经普及。VR（虚拟现实）技术也会在20年后展现出同样结果。”索尼公司SCE总裁吉田修平在谈到虚拟现实技术时如是说道。

从虚拟现实技术发展现状来看，可以肯定的是，游戏既是其重要的应用方向之一，也为VR技术快速走向消费级市场起到了推进作用。

从最初的文字MUD游戏，到二维游戏、3D游戏，再到网络3D游戏，游戏在保持其可玩性和交互性的同时，逼真度和沉浸感一直在不断地提高和加强。

纵观游戏的发展历程，人类对于游戏的追求始终都在向着虚拟现实的方向前进。目前，在售的虚拟现实设备中的游戏多为一些Demo，对于玩家来说可玩性并不高，但足以体验到虚拟现实技术带来的震撼、新奇感受。

随着技术的成熟和市场的培育，VR技术所实现的沉浸式游戏体验必将成为游戏领域的下一个趋势。

而对于游戏外设而言，虚拟现实技术能够带来的想象空间十分广阔。除了目前比较常见的头戴式设备，体感设备也将会随着沉浸式游戏的深入发展而得到重生。

专业人士认为，体感设备只有配合上沉浸式游戏的玩法，才能实现物尽其用，如果玩家使用墨菲斯头戴显示器（Project Morpheus）在虚拟的空间内可以迅速做出反应，方法之一就是手上持有类似PS Move的3D体感定位装置。

VR技术在游戏领域正以日新月异的速度进行升级，众多硬件产品相继问世的同时，在软件方面也得到了Unity、Unreal Engine等引擎的支持，让开发者更为容易的接触到虚拟现实游戏。

影视娱乐领域

如果游戏没有成为虚拟现实技术的主要用途，那么必定非娱乐业莫属。电影院的观众已经在享受3D电影了，但是有了类似Oculus Cinema的app，观众可以更加沉浸在电影体验里。他们可以通过VR头显设备投射出的巨大虚拟屏幕看电影，就好像在自己的个人影院里。在图像和声音效果的包围中，他们会觉得自己身临其境。

如果你是一个体育爱好者，虚拟现实平台公司LiveLike VR已经建成了虚拟球场，你可以在你舒适的沙发上和你的朋友们体验比赛现场的激情。类似的，通过VR电影拍摄公司Next VR提供的服务，你可以身临其境地观看太阳马戏团的表演，或者Codeplay的演唱会，远离疯狂粉丝的喧闹。

工业制造和产品设计领域

现在，VR技术在工业领域上的运用变得越来越广泛，例如在汽车制造业中，VR技术已经在设计、零部件制造、组装和销售环节都有所应用。特别在外观设计上，厂商可以利用VR技术得到1：1的仿真效果，使设计中抽象的概念具体化。

而与工业息息相关的科研教学也正被VR技术的到来所改变。当前许多高校都在积极研究虚拟现实技术及应用，并相继建立了虚拟现实与系统仿真的研究室，将科研成果迅速转化为实用技术。

目前工业产品设计大多使用3DMAX等工具，虽然已有3D效果，但仍是在平面上进行设计，这严重的制约了设计者的想象力和产品开发的效率。

而虚拟现实技术的出现，不仅可以在产品设计前期做一些可行性的虚拟测试，而且在产品设计过程中利用虚拟现实来简化产品的设计操作，后期利用虚拟现实直接给用户模拟各种虚拟的场景和视觉效果，让设计师身临其境地测试产品效果，以更好地优化产品体验。

军事训练领域

即使在 VR 技术还没那么成熟的今天，VR 设备的用途也没有局限在游戏或影音领域。事实上，VR 设备早已经在军事领域大展拳脚。接近 40 年前，就有英国公司 Plextek 为英口口方开发了一套 VR 训练系统，帮助他们进行模拟实战以及医疗救护训练。

现在，UK 的大兵们也与时俱进的带上了 Oculus Rift，在完全身临其境的环境进行逼真的“实战”。

除了英国之外，澳大利亚国防部的国防科技集团（DST）也与 Oculus 公司达成合作，希望通过 VR 这种成本相对较低而且仿真度较高的方式去训练以及教育士兵。

2012年，美国军方将专业虚拟现实硬件和软件应用于部队训练。目前仿真训练用于包括战斗模拟、战争模拟和医疗兵训练。这些模拟使士兵在危险场景下得以训练，与传统方式相比更具成本效益。

教育领培训域

虚拟现实与增强现实技术有潜力成为教育领域的标准工具，能够变革学生在基础教育和高等教育（大学及以上）阶段的受教方式。教师可以利用虚拟现实或增强现实技术让学生们在3D环境中与物体进行互动。例如：学生可以通过与虚拟世界的互动，了解太阳系或历史事件。

比如说虚拟实验室，学生可以通过操作虚拟实验器材进行实验，就可以不用危险的化学品避免安全问题，同时也可以多次实验，更深刻地、形象地理解科学原理。还有一种是虚拟的训练，比如说维修汽车，各种器件的安装、维修等过程都可以通过虚拟的设备来进行培训。

在医学教学领域中，用VR技术呈现人的身体结构，让学生可以更直观清晰地认识到人体构造的模样，这教学的效果比我们书面理论的教学方式高了很多倍。

医疗保健领域

医疗保健一直都是虚拟现实技术的主要应用领域。一些机构利用计算机生成的图像来诊断病情。

虚拟现实模拟软件公司Surgical Theater and Conquer Mobile，使用CAT扫描或者超声波产生的诊断图像来生成患者解剖结构的3D模型。虚拟模型帮助新的和有经验的外科医生来决定最安全有效的方法定位肿瘤，决定手术切口，或者提前练习复杂的手术。

除了手术，虚拟现实可以用作一种高性价比而且有趣的康复工具。在欧洲中风和脑损伤的病人现在可以使用MindMaze创造的沉浸式虚拟现实疗法恢复运动和认知能力，据该公司所说，恢复速度要比传统的物理疗法更快。MindMaze里的虚拟练习和实时反馈让恢复过程好像是玩游戏，有助于鼓励患者每天练习活动。

除上以上这些，实际上目前VR虚拟现实技术还广泛的应用于城市规划、室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、房地产销售、水利电力、地质灾害等众多领域，为其提供切实可行的解决方案。

当前VR虚拟现实存在的技术难点

VR虚拟现实的理想状态是让使用者如同身临其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物，但目前我们的技术还并没有完全达到，那么虚拟现实VR技术还存在哪些技术难点需要攻克呢？

大范围多目标精确实时定位

当前，虚拟现实产品的定位主要依靠Light House来完成。Light House包括红外发射装置和红外接收装置。

红外发射装置沿着水平和垂直两个方向高速扫描特定空间，在头盔和手柄上均布有不少于3个红外接收器，且头盔（手柄）上所有的红外接收器之间的相对位置保持不变。

当红外激光扫过头盔或手柄上的红外接收器时，接收器会立即响应。根据多个红外接收器之间的响应时间差，不仅可以计算出头盔（手柄）的空间位置信息还能得出姿态角度信息。

目前虚拟现实产品只能工作于一个独立的空旷房间中，障碍物会阻挡红外光的传播。而大范围、复杂场景中的定位技术仍需突破。多目标定位对于多人同时参与的应用场景至关重要。

当前的虚拟现实系统主要为个人提供沉浸式体验，例如单个士兵作战训练。当多个士兵同时参与时，彼此希望看见队友，从而到达一种更真实的群体作战训练，这不仅需要对多个目标进行定位，还需要实现多个目标的数据共享。

“沉浸体验”和“真实感”的平衡

沉浸体验常被作为衡量虚拟现实好坏的一个重要指标，然而在当前的技术条件下，沉浸体验却成了另一个衡量指标——画面“真实感”（即清晰度）的“天敌”。想要画面变得更真实，就需要高清晰度来支持，如果清晰度提高了，那么画面就会离人眼更远，从而降低沉浸体验。

之所以会如此，主要是因为屏幕分辨率的限制。我们可以理解为，离屏幕越近，颗粒感越强，而颗粒感，通过透镜放大后进一步明显，从而使得人眼获取的实境比较模糊。如果分辨率没有高到一定程度，就无法解决这个难题。

屏幕刷新率

刷新率，顾名思义，就是显卡将显示信号输出刷新的速度，比如60Hz就是每秒钟显卡向显示器输出60次信号，刷新率是由显示器决定的，刷新率越高画面延迟就越低。

120HZ的屏幕刷新率是保证VR画面接近于现实的最低要求，当前手机屏幕的刷新率基本还停留在60HZ水平，PC显示器可以满足。同时，刷新率的提升，会对芯片的计算、功耗造成很大压力， 这对设备的硬件提出了更高要求。

眩晕感和人眼疲劳

目前，虚拟现实体验上的最大问题就是眩晕感。体验者在适应全新的感官环境时，可能会出现类似晕车的状况。虽然一些研究人员表示在虚拟影像中添加一个鼻部图像，可能会帮助体验者更好地适应，但目前尚未得到虚拟现实设备及软件厂商的支持。

虽然一些高端设备在不同程度上解决了眩晕感的问题，但因体验者自身身体状况、适应能力的影响，还是无法完全避免眩晕感的产生，目前所有在售的虚拟现实产品都存在导致佩戴者眩晕和人眼疲劳的问题，其耐受时间与虚拟现实画面内容有关，且因人而异，一般耐受时间为5～20min，对于画面过度平缓的VR内容，部分人群可以耐受数小时。

更丰富的感知

视觉是人体最重要、最复杂、信息量最大的传感器。人类大部分行为的执行都需要依赖视觉，例如日常的避障、捉取、识图等。但视觉并不是人类的唯一的感知通道。虚拟现实所创造的模拟环境不应仅仅局限于视觉刺激，还应包括其他的感知，例如触觉、嗅觉等。

视频编辑缝合效果

谈到虚拟现实，最近几年VR视频编辑也是大火。单单从拍摄的角度来说，VR视频拍摄与传统拍摄最大区别就是在于后期的工作，传统拍摄后期只有2~3个环节，就是剪辑，渲染加一些效果沉淀，虚拟现实全景拍摄制作的环节除了传统环节之外，更重要的是缝合的技术。

移动和固定的机位最大的不同就是固定的机位缝合的时候都是固定的机位缝合一遍之后，缝完第一帧之后都是固定机位，复制到以后的时间就可以了，但是移动的机位每一时每一刻甚至于每一帧都是不同的，都需要去缝合的。

虽然现在市面上一些制作者或者公司用的缝合技术都是通过国外比较成熟的软件来实现，但是这些软件缝合的效果也是有瓶颈的，还有使用者使用这些软件的一些使用经验也会影响到缝合的最终效果。

当然我们也有一些手段去处理这个问题，但是不管如何处理，多多少少都会有一些痕迹在里面。

虽然目前虚拟现实技术的发展还不够成熟，存在着许多争议，但随着时间的推移，这一切都会有所改观。虚拟现实技术将会成为一种重要的新媒介、新的平台，无论是对于游戏还是社交，亦或是其他更多领域。