18世紀(jì)60年代爆發(fā)的第一次工業(yè)革命到今天已經(jīng)過去近200多年的時間，這200多年期間人類歷經(jīng)了三次工業(yè)革命，而每次革命的導(dǎo)火索都是生產(chǎn)工具的革新。VR虛擬現(xiàn)實(shí)的春天到來，如果還在抱怨生不逢時的你沒有和馬云和馬化騰同年同月同日生，那么面對下一個創(chuàng)業(yè)風(fēng)口你真的準(zhǔn)備好了嗎？

今天筆者要淺析VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的個人研究心得，為準(zhǔn)備要在VR領(lǐng)域涉足或大展伸手的你吹吹氣！

歷史回顧

什么是虛擬現(xiàn)實(shí)？

度娘給出的解釋：（Virtual Reality，簡稱VR）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中。

根據(jù)筆者長久以來對VR領(lǐng)域的關(guān)注與研究認(rèn)為第一款VR頭顯設(shè)備應(yīng)該是Morton Heilig發(fā)明的。但大部分關(guān)于VR起源的文章都認(rèn)為1968年的Sword of Damocles是第一款VR頭顯設(shè)備。此處僅代表筆者個人觀點(diǎn)，畢竟仁者見仁智者見智；有想了解更多VR起源的讀者可以自行查研究。在八十年代被譽(yù)為虛擬現(xiàn)實(shí)之父的Jaron Lanier開創(chuàng)了VPL公司，VR虛擬現(xiàn)實(shí)的的發(fā)展至此已經(jīng)有了相當(dāng)長的一段歷史。然而，在2014年Facebook出重金20億美元收購Oculus，VR才似乎真正意義上廣為人知，海內(nèi)外也迅速掀起了一股VR熱潮，讓沉寂已久的VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)重新回到我們的視線中來。

行業(yè)發(fā)展

筆者研究發(fā)現(xiàn)VR領(lǐng)域其實(shí)很多國內(nèi)外巨頭很早就開始悄然布局。諸如Facebook、谷歌、三星、HTC、索尼等相繼加入VR領(lǐng)域各顯神通。而國內(nèi)的BAT三大巨頭和小米等互聯(lián)網(wǎng)巨頭也在乘風(fēng)借勢在國內(nèi)積極布局，互相廝殺。很多中小創(chuàng)業(yè)公司和團(tuán)隊(duì)也紛紛如雨后春筍般生長，這其中包括樂相、蟻視、TVR等呈現(xiàn)出百家爭鳴、百花齊放的態(tài)勢。

那么，進(jìn)入VR虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)之年的2014-2016年間，國內(nèi)外科技巨頭們在VR領(lǐng)域的生態(tài)布局情況又是如何呢？筆者在網(wǎng)上搜集整理出了具有代表性的時間戳事件并融合了自己的親身體驗(yàn)。

2014年Facebook重金收購Oculus Rift

2014年虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的先驅(qū)者Oculus被Facebook以20億美元重金收購。這在整個VR界掀起了軒然大波，F(xiàn)acebook的此次收購行為也是積極布局VR領(lǐng)域的第一招棋。Facebook不僅讓VR重新回到人們的視線中來而且激發(fā)了很多企業(yè)積極加入VR領(lǐng)域的信心，大家都堅(jiān)信未來VR將是下一個風(fēng)口。在Facebook收購Oculus后開發(fā)了Oculus Rift設(shè)備，該設(shè)備擁有兩塊獨(dú)立的1200×1080像素、刷新率為90Hz的OLED顯示屏，并且內(nèi)置了陀螺儀和加速度計(jì)，還包括了紅外傳感器來360度追蹤頭部的動作。同時Oculus Rift還內(nèi)置了耳機(jī)及麥克風(fēng)，并且重量上也有非常大的輕量化進(jìn)步，并且可以任意調(diào)整。目前筆者還沒有親身體驗(yàn)過Oculus Rift的真實(shí)效果，但根據(jù)網(wǎng)友的測評其好評率和綜合性能還是蠻高的。

2015年HTC與Valve合作推出設(shè)備HTC VIVE

在2015年巴塞羅那世界移動通信大會上，HTC公司宣布與著名游戲廠商Valve合作推出虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備HTC VIVE。HTC VIVE、Oculus、索尼PS VR被公認(rèn)為是目前業(yè)界最好的三種VR設(shè)備，此次HTC VIVE搭載了合作伙伴了Valve的Steam VR技術(shù)，可以提供低延遲，高渲染的顯示畫面。HTC VIVE的單目分辨率為1200*1080p，刷新頻率為每秒90幀。筆者第一次親身體驗(yàn)VR效果就是基于HTC VIVE，作為頭顯其效果是絕對是最佳的。還記得第一次拿起手柄控制器還不知道如何操作，而且當(dāng)時由于場地大小限制也只是體驗(yàn)了打僵尸和過山車等游戲的體驗(yàn)。但是對于第一次沉浸在完全虛擬的世界里感覺非同一般，尤其是感嘆人際交互又上了一個臺階。對于兩年前來說已經(jīng)是很新鮮的事情了，至今記憶猶新！目前HTC VIVE官網(wǎng)給出的價(jià)格是6888元人民幣，這樣算下來連PC主機(jī)及手柄全套要在12000元上下,略顯少稍貴。其實(shí)價(jià)格也一直是制約VR普及的重要原因。

2015年SONY傾力打造PS VR

2015年SONY公司為PS4游戲機(jī)打造虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備“Project Morpheus”（墨菲斯計(jì)劃）。索尼在發(fā)布會上宣布 “Project Morpheus”的正式名稱確定為PlayStation VR，簡稱PS VR。與其他虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備不同的是，PS VR是通過PS4游戲機(jī)進(jìn)行使用并綁定銷售。國行版一共有三個版本，分別為：裸機(jī)版：只包含PS VR眼鏡，2999元人民幣；基礎(chǔ)套裝版：包含 PS VR 和一個 PS 攝像頭，3299元；精品套裝版：包含 PS VR、PS攝像頭和兩只MOVE熒光手柄，3699元。PS VR配備了5.7英寸單塊OLED顯示屏，分辨率為1080p（左右眼各顯示960×1080的影響），刷新率有120Hz和90Hz兩種，可視角度大約為100度。玩家能夠擁有更加真實(shí)的游戲體驗(yàn)，如果玩射擊游戲，你會感覺到置身于戰(zhàn)場之上，沉浸感相比較強(qiáng)。PS VR被業(yè)界譽(yù)為配戴舒適性最好的VR頭顯，因?yàn)镻S VR采用的是一個可以調(diào)節(jié)并能禁錮頭部的設(shè)計(jì)，你可以隨意地將箍帶放松或扎緊，很輕松地就能完成佩戴或移除的操作，而且頭顯的重量都集中在了你的頭上部所以并不會感到沉墜的感覺。

應(yīng)用領(lǐng)域

娛樂

VR目前最多的應(yīng)用莫過于游戲和視頻，豐富的感知能力與沉浸式顯示環(huán)境使得VR成為理想的VR游戲與視頻平臺。目前各大廠商和VR巨頭都在投資游戲開發(fā)領(lǐng)域；色情視頻處于資源最豐富的頂端。

地產(chǎn)

隨著房地產(chǎn)業(yè)競爭的加劇，傳統(tǒng)的展示手段如平面圖、表現(xiàn)圖、沙盤、樣板房等已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足消費(fèi)者的需要。由外而內(nèi)表現(xiàn)項(xiàng)目的整地產(chǎn)建筑表現(xiàn)整體風(fēng)格，并可通過鳥瞰、內(nèi)部漫游、自動動畫播放等形式對項(xiàng)目逐一表現(xiàn)，增強(qiáng)了講解過程的完整性和趣味性。

家居

以往家居體驗(yàn)設(shè)計(jì)都是通過設(shè)計(jì)師制作高保真效果圖為客戶展示設(shè)計(jì)效果，由于只是2D視覺效果其體驗(yàn)并不是十分良好。但是運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，用戶完全可以對自己的家居飾品的空間位置，造型及顏色提供自己的私人定制意見供設(shè)計(jì)師參考。沉浸式的體驗(yàn)效果能給家居業(yè)及用戶帶來全新的用戶體驗(yàn)及營銷方式。

教育

虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生提供生動、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結(jié)構(gòu)顯示等，在廣泛的科目領(lǐng)域提供無限的虛擬體驗(yàn)，從而加速和鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)知識的過程。親身去經(jīng)歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力，主動地去交互與被動的灌輸，有本質(zhì)的差別。虛擬實(shí)驗(yàn)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以建立各種虛擬實(shí)驗(yàn)室，如地理、物理、化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)室等等，擁有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室難以比擬的優(yōu)勢。

醫(yī)療

VR在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在虛擬環(huán)境中，可以建立虛擬的人體模型，借助于跟蹤球、HMD、感覺手套，可以很容易了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu)，這比現(xiàn)有的采用教科書的方式要有效得多。外科醫(yī)生在真正動手術(shù)之前，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的幫助，能在顯示器上重復(fù)地模擬手術(shù)，移動人體內(nèi)的器官，尋找最佳手術(shù)方案并提高熟練度。在遠(yuǎn)距離遙控外科手術(shù)，復(fù)雜手術(shù)的計(jì)劃安排，手術(shù)過程的信息指導(dǎo)，手術(shù)后果預(yù)測及改善殘疾人生活狀況，乃至新藥研制等方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)都能發(fā)揮十分重要的作用。

工業(yè)

虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)被世界上一些大型企業(yè)廣泛地應(yīng)用到工業(yè)的各個環(huán)節(jié)，對企業(yè)提高開發(fā)效率，加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集、分析、處理能力，減少決策失誤，降低企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)起到了重要的作用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引入,將使工業(yè)設(shè)計(jì)的手段和思想發(fā)生質(zhì)的飛躍。筆者在大學(xué)學(xué)習(xí)工業(yè)設(shè)計(jì)的時候最新的技術(shù)也無非是將工業(yè)品（汽車外型）制作成3D模型并通過機(jī)械臂立體雕成油泥模型供設(shè)計(jì)師體驗(yàn)產(chǎn)品的各項(xiàng)性能。但是現(xiàn)在隨著VR技術(shù)的引用設(shè)計(jì)師完全可以沉浸在虛擬環(huán)境中用手柄實(shí)時全方位塑造產(chǎn)品模型。

軍事

模擬訓(xùn)練一直是軍事的一個重要課題，這為VR提供了廣闊的應(yīng)用前景。美國國防部高級研究計(jì)劃局DARPA自80年代起一直致力于研究稱為SIMNET的虛擬戰(zhàn)場系統(tǒng)。虛擬戰(zhàn)場可以為士兵提供高度真實(shí)的作戰(zhàn)環(huán)境，對于團(tuán)隊(duì)配合作戰(zhàn)和全地形作戰(zhàn)有積極的幫助。目前最新的VR虛擬技術(shù)已經(jīng)可以將其他戰(zhàn)友的位置和建筑地圖實(shí)時呈現(xiàn)在單兵頭盔顯示儀上，此技術(shù)目前還只能呈現(xiàn)灰度圖像，彩色圖像依然在開發(fā)階段。

缺陷障礙

技術(shù)欠缺

無論是一體機(jī)還是需要頭顯連接PC機(jī)對硬件的計(jì)算能力都是很大的考驗(yàn)。長時間運(yùn)行機(jī)器就會發(fā)燙（筆者的手機(jī)連接盒子20分鐘就熱的不行），顯卡對圖形圖像的處理能力等都需要技術(shù)提升。我們在網(wǎng)上下載的高清電影基本都是4-5GB之間甚至更大，由于VR電影需要光場攝影機(jī)打包記錄拍攝環(huán)境的所有光源信息，所以和我們現(xiàn)在看的2D電影完全是兩個概念。那么一部真正的時常在一小時左右的VR電影大小可想而知，這就嚴(yán)重限制了VR內(nèi)容的存儲與傳輸。

對安卓和IOS系統(tǒng)底層的研究不足也會造成視頻播放卡頓、延遲嚴(yán)重。延遲高導(dǎo)致暈動癥是影響VR視頻體驗(yàn)的常見現(xiàn)象。所以通過解決安卓和IOS底層系統(tǒng)的技術(shù)難題，使畫面延遲降低到20ms以下水平，可以有效提升VR播放體驗(yàn)。

此外，筆者認(rèn)為聲音也是VR開發(fā)的一個難點(diǎn)。很多人會認(rèn)為現(xiàn)在的立體聲環(huán)繞技術(shù)已經(jīng)做的很好了，我們在影院觀影的時候立體聲是從不同方向依次傳遞到耳朵里，給我們造成一種立體音環(huán)繞的聽覺沖擊。但是在虛擬現(xiàn)實(shí)世界中，我們的視角不會像現(xiàn)在觀看2D電影一樣是固定不動的，我們的身體和頭部的自由擺動都會對聲音的定位造成影響和重新計(jì)算，這相比2D電影的立體聲需要更復(fù)雜的計(jì)算處理能力來實(shí)時判斷用戶即時方位和頭部角度等信息。

價(jià)格高昂

筆者認(rèn)為目前除了技術(shù)方面還存在缺陷外，阻礙VR普及的另外一大痛點(diǎn)就是高昂的價(jià)格。筆者身邊有很多游戲發(fā)燒友都被強(qiáng)大的VR游戲所帶來的沉浸感所癡迷，但一看與之對齊的價(jià)格之后都唏噓不已。那么到底目前用戶能接受的VR設(shè)備價(jià)格是多少呢？

文友曾經(jīng)寫道：據(jù)外媒研究70%以上的用戶可以接受200-400美元的價(jià)格，認(rèn)為設(shè)備應(yīng)該在100美元以下的并不是多數(shù)。原因是太便宜的VR設(shè)備可能會在性能和體驗(yàn)上較差。不過遺憾的是，目前一款性能優(yōu)良的VR設(shè)備價(jià)格都在5000元以上，你還得買臺高端游戲PC。但三星的Gear VR和谷歌的Cradboard價(jià)格較便宜，但兩者的體驗(yàn)欠佳；還得為它們搭配智能手機(jī)。

內(nèi)容缺失

現(xiàn)在VR硬件設(shè)備可以說是百花齊放、百家爭鳴，但優(yōu)質(zhì)的VR內(nèi)容仍然是稀缺資源。視頻和游戲目前是VR內(nèi)容的兩大核心陣地，但就筆者親身體驗(yàn)而言很多視頻還處于粗糙的轉(zhuǎn)制階段而且時常也就控制在幾分鐘之內(nèi)，真正的VR電影目前也都是預(yù)告片，受上文提到的存儲和傳輸?shù)南拗扑跃嚯x影院級VR體驗(yàn)還有很長的路要走。游戲方面，游戲廠商開發(fā)的游戲數(shù)量非常有限，而且受游戲大小和硬件支持能力的限制也都是一些小游戲類，并不能給用戶很好的沉浸感和粘性。

眼肌疲勞

筆者第一次體驗(yàn)VR設(shè)備的時候半個小時左右就會有眩暈和不適感。經(jīng)查詢造成暈眩主要是因?yàn)槿搜劭吹降腣R畫面與耳內(nèi)的前庭系統(tǒng)所感受到的真實(shí)位置信息不匹配。另外，在VR眼鏡中觀察到的運(yùn)動效果可能會存在遲延現(xiàn)象；還有就是由于每個人的瞳距不一樣，從而會出現(xiàn)重影現(xiàn)象，看久了人也會非常容易頭暈。

佩戴VR眼鏡時間久了不僅會造成眩暈而且眼部周圍的肌肉也會產(chǎn)生疲勞。筆者的親身體會就是畫面太亮?xí)械酱萄鄱议L時間沉浸勢必會對視力造成影響。所以少兒不宜長時間佩戴VR眼鏡體驗(yàn)，老年人的眩暈感可能會更明顯一些。目前還沒有太好的技術(shù)解決辦法，這也造成了部分人群短時間內(nèi)難以接受VR的原因。

雖然有消息稱HTC Vive二代頭顯的重量減輕了15%，但由于頭顯及線纜等原因還是會給我們頸部肌肉造成負(fù)擔(dān)。對于處于發(fā)育期的兒童不利于頸椎的正常發(fā)育生長。所以頭顯的重量及體積問題還是目前面臨的重要難題。

未來展望

根據(jù)Digi Capita預(yù)估，2020年VR的市場價(jià)值將達(dá)到1，500億美元。根據(jù)高盛的報(bào)告，VR硬體產(chǎn)值1，100億美元，市場規(guī)模達(dá)720億美元，總體規(guī)模達(dá)1，820億美元。未來也將納入更多感官的體驗(yàn)，利于味覺或嗅覺，企圖讓消費(fèi)者進(jìn)入更擬真的世界。內(nèi)容生態(tài)系統(tǒng)搭建，虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品完全融入社會生活，有望成為下一代基礎(chǔ)設(shè)施。任何技術(shù)的發(fā)展都會經(jīng)歷各種陣痛，PC在出現(xiàn)10年后才流行起來，智能手機(jī)用了5年時間才成為真正的移動主宰，但它們已經(jīng)變得不可或缺，原因很簡單，因?yàn)樗鼈兘o了人們前所未有的、神奇有用的體驗(yàn)；VR也將如此，因?yàn)樗碇磥怼?/p>

筆者堅(jiān)信：

虛擬現(xiàn)實(shí)+大數(shù)據(jù)+人工智能=未來