智能+AR、VR、AI、IW pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

　　第五章 VR終端——構建虛擬世界中沉浸式體驗
　　VR頭盔——未來重要電子終端
　 　20 世紀 80 年代以前，虛擬現實技術主要被運用在一些高風險、不可逆的教學或科研領域，並未進入大眾消費階層。直到 20世紀 80 年代末，VPL Research 公司推齣瞭一颱商用頭戴設備Eyephone，並提齣 VR（即虛擬現實，Virtual Reality）的概念，虛擬現實纔被大眾廣泛認識。這之後，很多商傢都推齣瞭類似的虛擬現實穿戴設備，如：Virtual research 在 1991 年推齣瞭 Flight 頭盔，售價 7500 美元； Liquid Image 在 1993 年推齣瞭 MRG2頭盔，售價 6800 美元。這些産品由於價格等原因，並未大規模推廣普及。
　　現如今，隨著技術進步和成本降低，VR 設備的功能愈加完善，價格也降到能夠被行業使用者和有消費能力的 IT 愛好者所接受的程度。比如三星的 Gear VR2 僅售價 200 美元，雖然這款産品目前隻能和三星部分型號的智能手機搭配使用，而且在性能上還有很多缺陷，但還是受到許多消費者的青睞。
　　VR 裝備能在虛擬場景中進行交互操作，用途很廣泛，既可以應用到視頻內容、視頻直播、遊戲等消費領域，也可以用於醫療保健、教育、軍事等專業領域，因此，受到 很多企業和資本投資商的關注。2014 年 3 月，Facebook 以 20 億美元收購瞭虛擬現實技術廠商 Oculus VR。2015 年時有 200 多傢 VC（風險投資或創業投資公司）對 VR 行業進行投資，金額超過 35 億美元。
　　虛擬現實技術綜閤瞭計算機圖形技術、計算機仿真技術、傳感器技術、顯示技術等，它在多維信息空間上創建齣一個虛擬的信息環境，使用戶具有身臨其境的沉浸感，具有與環境完美的交互作用能力，並有助於用戶啓發構思。
　 　AR 是追求虛擬融於現實，VR 則是強調完全虛擬的環境，VR 和 AR 的追求方嚮並不一緻，但有很多市場需求是重疊的，存在競爭關係。比如在教育領域，既可以在現實中虛擬事物進行輔助教學，也可以在完全虛擬化的環境中進行教 學工作，這種市場重閤使 VR 和 AR 企業的競爭愈加激烈起來。而市場爭奪的關鍵是用戶體驗，首先是影像的逼真程度，其次是交互能力，以及對環境的要求和對人體健康的影響等。
　　VR 的優勢是，在環境營造方麵可以盡情地勾勒虛擬空間，可以創造一些現實中不具備的環境或者比較難遇到的環境；它的缺點是因為需要完全封閉環境，所以不能兼顧 現實，容易齣現安全問題。AR 的優勢在於不用完全沉浸在虛擬環境中，可以同時兼顧虛擬和現實；缺點在於環境是基於現實存在的，所以相對來說會降低人們的感官體驗。因此，AR 和 VR 既有競爭，同時也存在著互補的關係，未來一定是共存的局麵，不存在一方完全替代另一方的情況。
　　未來 3~5 年，VR 的市場重點應該是遊戲、視頻直播等，VR穿戴設備替代方嚮是各種遊戲設備和消費電子産品。Samsung、Facebook、Sony、HTC 等知名廠商都已經推齣瞭相應的産品，而更多資本和企業則把關注點放在瞭基於穿戴設備平颱基礎上的各類應用。基於 VR 的這種特性，內容市場應該是其未來重要發展方嚮和爭奪目標。
　　Samsung Gear VR——專為Galaxy手機設計的VR産品
　　2014 年 9 月，在 IFA（德國柏林消費電子展覽會）上，三星發布瞭虛擬現實穿戴設備 Gear VR（如圖 5.1），該設備是三星和 Oculus 共同閤作開發的産品。
　 　Gear VR 並不是一款單獨使用的 VR 眼鏡，它需要將手機放在其中作為顯示屏。Gear VR1 是和 Galaxy Note4 手機配套的設備，在 2015 年 5 月份，三星發布瞭適配 Galaxy S6 和 S6 Edge 手機的 Gear VR2，價格在 199.99 美元。2015 年 11 月，三星又推齣瞭適配 Galaxy Note5、Galaxy S6、Galaxy S6 Edge 及 Galaxy S6 Edge+ 四款手機的消費版 Gear VR3，價格隻需要 99 美元。而三星新版的 VR 眼鏡又增加瞭適配 Galaxy S7 和 Galaxy S7 Edge 手機的選項。
　　Gear VR 産品經過幾次演變，其産品性能在逐步提升。除瞭産品變得越來越輕外，舒適性和耐久性也有瞭很大的提高，觸摸感覺更好，增加瞭邊使用邊充電的新功能。但是， 這款産品也有一些缺點——是它隻能和三星部分手機産品配對使用，覆蓋麵較窄，這應該跟三星的市場定位有關。目前，Samsung Gear VR 係列産品在國內主要購物網站均有銷售，價格也比較親民。
　　HTC Vive——計算機VR領域的佼佼者
　　HTC Vive 是由 HTC 與 Valve 聯閤開發的一款 VR 虛擬現實頭盔産品，2015 年3月在 MWC2015 上發布。由於有 Valve 的Steam VR 提供技術支持，因此，在 Steam 平颱上已經可以體驗利用 Vive 功能的虛擬現實遊戲。HTC Vive 通過以下三個部分給使用者提供沉浸式體驗：一個頭戴式顯示器、兩個單柄手持控製器、一個能空間內同時追蹤顯示器與控製器的定位係統（如圖 5.2）。
　 　根據 HTC 官網顯示，這款産品擁有 1200×1080 的像素屏幕，每秒 90 幀的超快刷新率，能夠帶來從所有角度充盈整個視野的逼真圖像，消除瞭以前 VR 産品中常見的抖動問題。陀螺儀傳感器、加速度計、激光定位傳感器結閤在一起，能在兩個軸綫方嚮上精確定位頭部的鏇轉，其角度精確度可以達到十分之一度，讓 你十分自然地觀看虛擬環境。將頭戴式設備與一對 Steam VR 基站連接起來，可以追蹤你的物理位置（在大為 15 英尺 ×15 英尺的空間內）。兩隻手分彆操控一個 VR 遊戲控製器，用戶可以自如地使用虛擬對象並與虛擬世界進行交互。每個控製器的位置都會在空間中被追蹤，由此能夠模擬齣各種活動和交互情景。
　　這 款産品的優點除瞭畫麵逼真流暢外，還有控製器定位係統Lighthouse 采用瞭 Valve 專利技術，它不需要藉助攝像頭，而是靠激光和光敏傳感器來確定運動物體的位置。也就是說，HTC Vive 允許用戶在一定範圍內走動，這點非常有利於遊戲等應用的開發。缺點是這款産品在大陸地區的售價為 6888 元，價格較貴，且需要與 PC 或其他類似設備搭配使用。HTC Vive 對顯卡的要求非常高，要求 GTX 970 顯卡以上。
　　總體看來，這款産品在繼續完善技術和降低成本後，會具有很強的市場競爭力，會成為未來 VR 娛樂和遊戲的主流産品。
　　Oculus Rift—— Facebook旗下計算機VR先鋒
　 　2014 年3月26日，Facebook 宣布以約 20 億美元的總價收購沉浸式虛擬現實技術公司 Oculus VR。2014年 Oculus VR 推齣瞭開發者版本 Oculus Rift DK2。2016年3月29日，599 美元的 Oculus Rift 消費者版本正式開始預售。産品包括一個 Oculus Remote、一颱 Oculus Rift、一個運動追蹤攝像頭及一個 Xbox One 控製器，這其中是不包含 Oculus Touch 的，如圖 5.3 和 5.4所示。
　　Oculus Rift 和之前 DK2 版本對比來看，消費者版本更加輕便一些。這款産品並不是獨立的 VR 設備，需要連接一根頭上的主綫到電腦，主綫分為 USB 3.0 和 HDMI 兩種。連接後需從 Windows 平颱上下載 Oculus 商店的軟件。Oculus Rift 對硬件的配置也有一定要求，需要Intel Core i5 處理器8GB內存或以上，NVIDIA GTX 970/AMD Radeon 290 顯卡或以上纔能使用。
　　這款産品的優點是沉浸感很強，並且內容來源豐富。缺點是設備仍顯得比較重，且接入裝置較多，對電腦的適配性要求較高，價格也略貴，目前主要麵嚮有消費能力的 IT 愛好者。
　　Sony PlayStation VR——PS4的VR功能拓展
　 　PlayStation VR 是索尼專門針對 PS4 市場開發的虛擬現實設備，所以隻能配閤 PS4 使用，目前無法支持 PC 平颱。在 GDC 2016 遊戲開發者大會上，索尼舉辦瞭一次 PlayStation VR 的專場發布會，公布 PlayStation VR 的售價為 399 美元，其外形如圖 5.5所示。
　　這款産品的首發將會免費提供The Playroom VR遊戲。除瞭常規的 VR 遊戲體驗之外，PlayStation VR 還可以當作一個頭戴顯示器使用，比如在這塊屏幕上看電影等。PlayStation VR 已經在 2016 年 10 月份正式開始發售，售價為 399 美元，國行版參考價為 2999 元，目前京東等電商處可以購買。
　　 PlayStation VR 的優勢和劣勢都十分明顯。它的優勢首先是具有比較固定的 PS4 用戶基礎，包括瞭 PS4 的 3500 人以上的用戶群，索尼公司預計這些用戶大多都會購買 PlayStation VR 來提升遊戲和娛樂體驗。PlayStation VR 的另外一個優勢是 PS4 本身就定位在遊戲和娛樂市場，因此在內容開發方麵具有先天的優勢，比如索尼公司就考慮到可以利用 VR 進行多人遊戲。目前的方法是一個人用 VR，其他人用手柄操作來進行多人遊戲。後期不排除進行多人 VR 遊戲的可能，這樣可以避免一個人在 VR 環境下産生的孤獨感。它的缺點是 PS4 在內存、運行等配置上比 PC 要低，因此遊戲開發會受限製，一些需要高速計算和占用大內存的遊戲很難運行，所以會有後勁不足的情況發生。
　　Google Cardboard——簡易的手機VR推廣者
　　榖歌公司曾經有個著名的“20% 時間”規定，即允許工程師每周用一天的工作時間從事自己感興趣的課外項目。如果該項目具有可行性，榖歌將會投入更多資源進行研究和開發。
　　Cardboard 是榖歌公司兩位來自法國巴黎的工程師大衛?科茲（David Coz）和達米安? 亨利（Damien Henry）的創意。他們利用榖歌公司“20% 時間”的規定，花費六個月的時間打造齣瞭這個實驗項目，其外形如圖 5.6 所示。
　 　2014 年 6 月，Cardboard 在榖歌的開發者大會上被推齣，它主要由紙闆、雙凸透鏡、磁石、魔力貼、橡皮筋及 NFC 貼等部件組成。榖歌公司給齣瞭 Cardboard 的製作說明，按照說明，人們幾分鍾內就可以將其組裝齣來，非常簡單方便。其配件價格僅需幾美元，目前在京東網和淘寶網都有組裝好的 Cardboard 在售賣，根據材質、店麵等不同，價格在 28~78 元之間。
　　Cardboard 作為一颱簡易的虛擬現實眼鏡，很大程度上滿足瞭用戶的虛擬現實體驗要求，盡管這款 DIY 設備的體驗性和專業設備相比差距很大，但也起到瞭很好的推廣 VR 概念的作用。它的優點顯而易見，就是價格便宜、容易獲得，而且除瞭適用安卓手機外，還可以兼容蘋果 iPhone 係列手機。
　　榖歌公司的這種做法顯然是“醉翁之意不在酒”，其真正目的是想通過廉價設備引起消費者興趣，通過另類廣告效應獲取知名度，搶先占領 VR 市場。目前，榖歌公司已經開發瞭不少與VR 相關的産品，是未來 VR 市場的重要搶占者之一。
　　暴風魔鏡——好奇者的新玩具
　 　2014 年 9 月 1 日，暴風科技在北京召開主題為“離開地球兩小時”的新品發布會，正式發布瞭名為“暴風魔鏡”的産品。發展至今，暴風科技已經推齣瞭暴風魔鏡 4，官網售價 199 元，目前用戶已經超過 30 萬。暴風科技於 2015 年 3 月 24 日成功在深圳創業闆上市（股票代碼為 300431，股票簡稱：“暴風集團”。暴風魔鏡 4 外形如圖 5.7 所示）。
　　暴風魔鏡需要與手機搭配使用，同時支持安卓和 iOS 係統，顯示效果也主要依靠手機本身的性能。暴風魔鏡係列已經推齣多代産品，其性能也有所改進，主要錶現在暴風魔鏡 4 的重量變輕，采取懸掛式結構，采用 FOV 96 度鏡片減少眩暈感等。但由於其本身是基於手機配置的設備，因此提升空間有限。
　　總體來看，暴風魔鏡 4 的優點是價格較低，適用麵廣。它的缺點是畫質一般，佩戴時間過長會齣現暈眩等癥狀。産品性能不高是暴風魔鏡的硬傷，其未來發展的主要方嚮應該在提升産品性 能上，在性能提升的同時閤理控製住成本是成功的必要條件。隻有性能達到消費者期待的門檻以上，價格纔會成為關鍵因素。
　　其實，暴風科技一個更重 要的目的——藉助暴風魔鏡終端打造暴風內容平颱。畢竟暴風科技的暴風影音在互聯網影音播放方麵處於領先位置，基於此，在打造 VR 內容平颱方麵暴風科技就有很大的群眾基礎優勢。這更需要暴風科技公司加速提升暴風魔鏡係列的産品性能，使消費者的 VR 內容體驗感更加深刻，從而占領更多的 VR 市場份額。
　　大朋M2——VR一體機領域的嘗試
　　2016 年 3 月 24 日，上海樂相科技有限公司發布瞭大朋M2——一款 VR 一體機。它不需要連接其他設備，就可以獨立操作。其官方發布的售價為 2999 元（大朋M2的外形如圖5.8所示）。
　 　大朋 VR 一體機 M2 重約 398g，支持 0~600 度近視，配備三星 AMOLED 2K 屏幕和 Exynos 7420 處理器， 續航時間三個小時，在清晰度、延遲、眩暈等問題上有顯著的改進和提升。在産品內容方麵，大朋 VR 官網宣布其內容商店中有 100+ 款 VR 遊戲和 10000+ 部影視，同時開放 SDK（軟件開發工具包），供海內外開發者開發應用程序。
　　大朋 M2 的優點是解決瞭很多消費者手機性能與 VR 設備不能很好匹配的問題，畢竟 VR 産品對圖形處理和刷新率有很高的要求，很多手機目前還達不到這個要求，或者即使勉強達到，體驗效果也會不佳。要想體驗 VR 效果，人們就必須同時購買手機和相應的 VR 設備，這樣成本會很高。大朋 M2 可以滿足那些不想換手機但想體驗 VR 樂趣的消費者，這使得該款産品擁有瞭一定的受眾群體，在很多 VR 體驗樂園也能看到大朋 M2 裝備，雖然與 HTC Vive 的沉浸感體驗還存在一定差距，但在上大朋 M2 擁有著優勢，同時擁有內容上的支持，因此市場銷量很好。
　　LeVR COOL1——樂視進軍VR領域
　 　2015 年 12 月 23 日，樂視在北京召開新品發布會，發布瞭其首款 VR 頭盔——LeVR COOL1，搭載 EUI VR 版操作係統，售價為 149 元。LeVR COOL1 采用樂視界提供的 VR 資源，同時支持點播和直播兩種形式，實現 360 度全景呈現。同時，樂視還在發布會上宣布，將實施“1 億粉絲覆蓋計劃”和“1 萬 CP 聯盟計劃”（LeVR COOL1 外形如圖 5.9 所示）。
　　LeVR COOL1 采用 PMMA 材質非球麵鏡片及進口光學鍍膜技術，同時支持瞳距和屈光度調節，大可支持 800 度近視和200 度散光，大多數近視用戶無須佩戴眼鏡即可使用。
　 　樂視在內容資源方麵有很大的優勢，具體到 VR 內容庫的建設，未來將以覆蓋電影、演唱會、教育、旅遊、極限運動、新聞紀實、遊戲等領域為目標來進行，憑藉與樂視其他子生態——樂視影業、樂視體育、樂視 音樂、樂視自製等的協作，以及與大量第三方內容商的閤作，打造更加全麵的 VR 內容庫。這也是樂視的一個戰略目標，即通過硬件平颱進軍 VR 內容産業。
　　此款産品的主要缺點是隻能和樂視超級手機配套使用。當然，樂視目前正在積極開發和第三方手機通用版的終端係統，並努力提升 LeVR COOL1 的擴展性能。它的優點是價格較低，內容比較豐富，因為擁有樂視內容平颱基礎，相信未來在內容庫的建設上應該占有一定優勢。
　　榮耀VR——華為V8手機適配的VR産品
　 　華為榮耀 VR 是華為在 2016 年 5 月 10 日正式推齣的 VR 眼鏡産品，專門適配全新的榮耀 V8 手機。榮耀 VR 眼鏡分為專門的完整産品版和摺疊版。同時，榮耀 VR 將與優酷閤作，為顧客提供大量的VR 視頻內容（榮耀VR 兩種版本外形如圖5.10 和5.11所示）。
　　華為榮耀 VR 的優點是在畫麵流暢性、佩戴的舒適感上都有不錯的體驗，全新的環繞係統也算是一種創新。缺點是支持設備的分辨率不夠高，畫質的錶現力不夠震撼，適配性有 限，目前隻支持榮耀 V8 手機，VR 的內容資源也比較少。華為完整版 VR産品價格目前並未公布，在官網上也沒有該産品進行銷售的信息。總體看來，華為在 VR 市場雖有布局，但尚未成熟，發布産品信息應該有想提前占領 VR 陣地的意味。
　　VR領域並購——蘋果公司的VR布局
　　蘋果公司雖然還沒有齣過自己的 VR 産品，但已經在蘋果官方店裏齣售可以應用於蘋果手機的移動 VR 裝備。這款産品叫作View-Master，是以經典紅葡萄酒為主色的虛擬現實頭顯設備，類似榖歌的 Cardboard，需要放入 iPhone 智能手機使用，售價是29.95 美元（View-Master 外形如圖 5.12 所示）。
　　除此之外，蘋果公司還展開瞭 VR 領域的一係列收購動作。2010 年，收購瑞典麵部識彆技術公司 Polar Rose；2013 年，收購以色列實時 3D 運動捕捉技術公司 PrimeSens；2014 年，收購深度傳感器 PrimeSense；2015 年，收購德國公司 Metaio 和其擁有的 171 項全球專利；2015 年，收購瑞士麵部識彆技術公司Faceshift。除此之外，網上還流傳著幾款蘋果公司 VR 裝備概念圖和蘋果公司申請 VR 的專利資料。
　　綜上所述，蘋果公司肯定在緻力於研發 VR 産品，應該是適配 iPhone 係列的移動 VR 頭盔，但也不排除推齣獨立的 VR 裝備或者基於 PC 的 VR 裝備。鑒於蘋果公司的影響力和閤作資源，産品一旦推齣必將引起廣泛關注。
　　以上是一些實力比較強或者在某一領域有一定優勢的公司代錶産品的介紹，當然目前在做 VR 裝備的國內外公司還有很多，比如：做獨立虛擬現實頭盔的 Auravisor、雷蛇（Razer）公司的OSVR、深圳市虛擬現實科技有限公司的 3Glasses 等。
　 　總之，VR 裝備的發展正處於探索期，産品還不夠成熟完善，遠沒有像手機市場那樣形成幾傢獨大的市場格局，未來還存在很多變數。但有瞭手機市場上蘋果 iPhone 係列手機及其 App 成功的先例，通過終端首先吸引消費者，進而穩固通嚮應用和內容市場，這無疑是各傢廠商的目的。
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