VR的支撑技术及支撑方式

alleles · 发表于 2024-7-15 18:21

VR的支撑技术，也称支撑技术，是指在用户使用相应的虚拟现实技术时，需要对用户设备和虚拟现实设备的支撑感化，提供适当的撑持。支撑技术主要包罗环境感知、图形衬着、人机交互界面和计算平台等。总体来说，支撑技术大致可以分为物理支撑和技术支撑两类。物理支撑主要是指指与虚拟现实技术直接相关的支撑技术方面；技术支撑则包罗各类分歧类型、分歧功能和分歧技术的支撑。主要包罗：视觉支撑、触觉支撑、味觉支援、嗅觉支援等。技术支撑主要包罗：基础技术支撑、底层设备支撑和应用技术支撑三个方面。
1、人机交互
人机交互是虚拟现实的最大优势，虚拟现实作为人机交互的平台，具有虚拟的空间和视觉感到感染，所以能够获得更真实的、更加沉浸式的虚拟体验感。这也就造成了虚拟空间场景非常真实、交互也非常简单的特点。目前虚拟现实设备上可以实现的交互方式有人机工程系统(HMI)、交互摄像头、智能控制器、全息显示装置等。在虚拟现实交互平台中，用户交互方式分为三种：即点对点（PC/手机）及触控式（电脑/手机）。点对点（PC/手机）可以让用户在任何处所（例如房间）进行交互操作。触控式（电脑/手机）能将虚拟现实技术与日常生活中使用电脑/手机的操作方式相结合。VR交互平台的成长需要有可扩展的通用设备来承载。目前可扩展设备主要有一体机，头盔等。在 VR中，虚拟真实的环境与虚拟现实的内容结合的时候更多的需要交互，更多的需要 VR设备撑持实时互动功能，从而使得交互变得更加便捷。
2、图像措置技术
图像措置技术包罗图像增强、图像合成等，此中图像措置技术主要涉及：图形增强技术、图像分割技术、物体识别技术等。视觉增强是指通过计算机图形措置技术将增强效果与现实世界中的物理场景相结合，进而增强虚拟环境中现实世界中物体对现实世界形象的感知和呈现能力。如：借助摄像头可以将物体图像信息与图像增强技术相结合，从而提高其真实度和可视度；操作计算机视觉技术可以增强用户感知场景与环境真实状况的能力。在用户体感游戏中，如果虚拟环境中呈现了不具备真实角色特征的物体时，会自动生成模拟场景来衬着虚拟环境中的物体。这就需要操作虚拟世界中特定的物理环境，如：真实环境本身与环境中存在巨大差异等特性来进行识别，而且生成模拟场景来衬着虚拟环境的场景。随着计算机视觉、虚拟现实、人机交互技术的不竭成长和深入研究，人们意识到图像措置技术将成为 VR财富中备受存眷的重要组成部门之一。在VR应用中，这种图像显示措置技术又称作实时三维图像措置技术，它可以很好的让体验者的眼睛感觉本身是在真实的场景中，这种技术的不竭优化，也会呈现更加流畅合理的视觉感到感染，提高VR真实感。
3、数据存储技术
在虚拟现实中，所有数据都需要进行存储，比如视频、音频、图片、视频等。这些数据都是在特定技术的驱动下形成的。VR虚拟现实系统的数据，主要分为数据存储和数据措置两部门。数据存储需要保证虚拟现实系统的数据安全有效地进行存储才能阐扬其应有价值。
4、光学定位技术
虚拟现实系统依靠光学定位来获取用户的位置信息。虚拟现实中，导航系统是以光学的形式来实现车辆移动位置的。因此，要精确的获取车辆周围的三维位置信息非常困难。要实现这一点，必需采用一个基于运动的光学定位算法——陀螺仪算法为基础来实现方针定位。其道理是借助旋转陀螺仪，当旋转时，旋转器就会旋转，这与三维坐标系非常相似。VR应用大多都需要对使用者的眼部、头部等身体移动进行定位追踪，为设备呈现的内容提供反馈改动，达到真实的“眼睛”效果，对于一些需要动手操作的例如VR游戏、VR运动、VR教育等一些应用，则可能还需要对手部动作位置进行定位，从而达到更好的VR体验效果。数据手套，一般在手套上集成了惯性传感器来跟踪用户的手指乃至整个手臂的运动。它的优势在于没有视场限制，而且完全可以在设备上集成反馈机制（比如震动，按钮和触摸。
5、环境衬着技术
环境衬着就是将现实世界的一些物理、力学等环境因素与虚拟现实中的环境进行交互。通过对现实世界中分歧环境进行交互措置，可以实现对分歧物体和空间的物体运动和状态的实时显示。通过环境衬着技术设计，可以得到更传神的虚拟场景，在内容交互方面也会有更大的提高。目前环境衬着在 VR系统中使用斗劲广泛。比如 GameBook所采用的环境衬着技术可以通过对三维场景衬着的方式实现物体在环境中运动状态变化过程中的实时显示。
6 、视觉角度范围
VR做为一种冲击视觉体验的技术，其视觉角度范围是VR应用的基础技术，这种技术可以为用户提供更加开阔的VR体验视野，这种技术也称为广角宽度视野立体显示技术。现阶段，主流的VR头盔在分辩率上均有分歧程度的提升，但硬件上屏幕的显示功能无法达到我们人眼的分辩率，因此戴着看东西很容易看到像素点，这对使用体验来说有很大影响。所以如果要成长VR，在视觉上需要计算机视觉、图像压缩编码和3D衬着技术等。现阶段，主流的VR头盔在分辩率上均有分歧程度的提升，但硬件上屏幕的显示功能无法达到我们人眼的分辩率，因此戴着看东西很容易看到像素点，这对使用体验来说有很大影响。所以如果要成长VR，在视觉上需要的计算机视觉、图像压缩编码和3D衬着技术等必不成少。
7 、感觉反馈技术
这种技术目前在VR应用中涉及较多的是触觉和力觉技术，比如在VR游戏中，操作者需要与虚拟的人物进行握手或者抚摸操作，那么就需要设备反馈这操作者必然的触觉，才能达到真实的效果。这种VR应用需要要求设备能够通过通过感应操作者的触觉与力度将信息反馈到设备核心措置中心，而且进行一些列的分析从而转化成VR应用里的具体展现。在一个VR系统中，用户可以看到一个虚拟的杯子。你可以设法去抓住它，但是你的手没有真正接触杯子的感觉，并有可能穿过虚拟杯子的“概况”，而这在现实生活中是不成能的。解决这一问题的常用装置是在手套内层安装一些可以振动的触点来模拟触觉。
8 、虚拟现实显示技术
虚拟现实显示术是将真实的视觉信息（包罗光波、红外光等）和数字信号相结合，实现视觉体验的一种先进技术法子，其关键技术包罗动态图像措置技术与图像信号措置技术等。动态图像措置技术：指通过图像措置引擎将图像与运动参数进行实时同步，从而实现衬着出分歧图像形态的能力。图像信号措置技术：指通过措置图像中各种物体运动信息或空间位置信息（光线、声场、磁场等）获得物理图像和真实图形的过程。目前虚拟现实显示系统大多采用动态图像措置技术来进行显示。目前这种技术更多的在AR应用中，VR应用中也会呈现，这种技术主要是将真实场景中呈现的物体和VR应用中的场景进行合理融洽的融合衔接，让VR应用操作者感觉更为舒服和真实。
9、语言系统技术
在VR系统中，语音的输入输出也很重要。这就要求虚拟环境能听懂人的语言，并能与人实时交互。而让计算机识别人的语音是相当困难的，因为语音信号和自然语言信号有其“多边性”和复杂性。
10 、立体声声音技术
立体声技术已经是成长非常非常早的技术，很多设备都需要这种技术以达到更好传递信息效果，在VR应用中，更好的应用立体声生意技术，可以很大程度的提高VR应用操作者的使用体验，立体声的更好应用，可以很多程度的去映射真实的场景和现实生活，视觉体验和立体声音体验可以说是做为VR应用的基本技术也是重要技术。举个例子，一个人在你正前方5米处对你措辞，此时的音效和两个耳朵听到对方措辞的音量是不异的，你向右转90度，此时左耳听的清一些；那再向前走2米到一堵墙后面，此时就复杂了，有没有声音透射过来，材料的投射率，大部门折射过来的声音的折射路线，以及折射率，周围环境音效等，当考虑的因素越接近现实，这个问题就越复杂。因此，3D定位音频技术必不成少。

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