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什么是虛擬現實? 虛擬現實的目標:讓人們相信真實地處于一個虛擬世界中。要達到這個目標就得讓人們的大腦(負責視覺和運動感知部分)欺騙他們。不同技術合在一起才可以創造這種幻覺,包括:
全立體顯示:也稱為3D顯示或者頭顯(HMD)。這種顯示方式結合的使用了多圖像處理、反畸變技術和凸透鏡片來讓人眼看到深度信息,如此就形成了立體的圖形。
移動追蹤硬件:陀螺儀、加速度計以及其它一些組件被用在虛擬現實技術中,這些可以感應我們的身體移動和頭部轉動,有了這些以后應用程序就可以實時更新需要繪制的圖形。
輸入設備:虛擬現實的輸入設備不同于傳統的方式,它不能簡單的用鼠標鍵盤來輸入,而需要創新,比如:手柄、運動傳感識別和手勢識別等。
部署終端:包括:計算機硬件、操作系統、支持虛擬現實軟件運行的驅動和引擎以及構建這些的工具。
虛擬現實離開了以上四個任何一個條件都達不到完全沉浸的體驗。本書后面章節都會圍著這四個方面深入探討,接下來會簡單介紹一下這幾個方面。
全立體顯示 讓人眼感受到具有深度信息的持續的3D渲染是虛擬現實最重要的部分。為了達到這個效果,虛擬現實設備都需要借助一個立體顯示設備(也稱為3D顯示或者頭顯)。
過去,消費者虛擬現實設備一直沒法推廣,其原因是沒有價格低廉并且長時間佩帶舒適的頭顯設備。這個局面被OculusVR團隊戲劇性的改變了,他們在2012年推出的Oculus Rift這款產品在具有立體顯示功能并且內置頭動追蹤設備,這款產品不僅輕巧而且售價只有幾百美元。盡管Oculus Rift第一版(DK1)的分辨率還很低,但這也足以引起一場產業風暴。新版本的Oculus Rift(如圖1-2所示的DK2),分辨率、移動追蹤性能和顯示效果都有所提升。

-----------------------------------------------------------------------------------圖1-2----------------------------------------------------------------
那么,Oculus Rift具體都做了哪些呢?第一,為了產生深度信息,它給每個眼睛生成一張圖片,這兩張圖片在視覺上有一點點偏移量,這樣就可以模擬人眼的視差,所謂視差就是人腦處理在不同位置看到的物體而產生的深度信息。第二,產生更好的視覺效果,它將圖片扭曲從而模擬人眼的球形表面,通過桶形畸變技術可以達到這個效果。
有了以上這些技術,Tuscany VR Demo場景在虛擬現實設備中就會看起來如圖1-3這樣,圖1-3是Oculus Rift鏈接電腦以后通過電腦屏幕看到頭顯中的真實圖像。

--------------------------------------------------------------------------圖1-3------------------------------------------------------------------------------------------
從軟件的角度出發,Oculus Rift的任務就是將例如圖1-3的圖片每分鐘繪制60次(最好可以達到120次),這樣就可以避免明顯的延遲。如果畫面出現延遲,VR的體驗就會大打折扣,甚至會引起嘔吐反應。具體如何做到沒有延遲會在接下來的章節中介紹。
除了Oculus Rift還有其它的頭顯設備,我們會在下章介紹。這些頭顯設備有的運行在PC上,有的運行在移動設備上,有的只能在游戲主機上運行。它們價格不等,品質良莠不齊,不過作為消費者VR設備,我認為Oculus Rift應該是最好的。