虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔

1背景起源

　　美國(guó)最大的移動(dòng)消費(fèi)電子產(chǎn)品微型顯示器生產(chǎn)商Kopin，公布了其最新出品的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲頭盔Trimersion。這款頭盔即將是專(zhuān)門(mén)面向游戲市場(chǎng)推出的第一款產(chǎn)品。 這款頭盔將是

　　目前市場(chǎng)上第一款針對(duì)家用游戲提供360度頭部跟蹤的跨平臺(tái)產(chǎn)品。該產(chǎn)品的型號(hào)為BDM-230K。它通過(guò)雙眼視頻子系統(tǒng)為玩家提供達(dá)到QVGA畫(huà)質(zhì)（320X240解析度）的圖像。這等同于在玩家面前7英尺處一臺(tái)35英寸顯示器的效果。

　　“頭部跟蹤”技術(shù)將允許玩家可以根據(jù)自己在虛擬環(huán)境中的視點(diǎn)和位置來(lái)控制游戲。此外，一款不支持該技術(shù)的版本也將同期發(fā)售。玩家在使用該產(chǎn)品的時(shí)候需要使用鼠標(biāo)等外部輸入設(shè)備控制游戲。另外，Kopin還會(huì)同時(shí)發(fā)售一款手槍形狀的輸入設(shè)備以配合這款產(chǎn)品。據(jù)了解，這款頭盔將可以支持Xbox、PC和PS2在內(nèi)的多種游戲平臺(tái)。

　　美國(guó)OculusVR公司自2012年創(chuàng)立，開(kāi)發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，僅僅2兩年時(shí)間，就被Facebook以20億美金收購(gòu)。Oculus推出的虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡Rift，號(hào)稱(chēng)面向消費(fèi)者，定價(jià)數(shù)百美金。[1]

2原理

　　虛擬現(xiàn)實(shí)立體頭盔的原理是將小型二維顯示器所產(chǎn)生的影像藉由光學(xué)系統(tǒng)放大。具體而言，小型顯示器所發(fā)射的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)凸?fàn)?span id="koqge6m" class='hrefStyle'>透鏡使影像因折射產(chǎn)生類(lèi)似遠(yuǎn)方效果。利用此效果將近處物體放大至遠(yuǎn)處觀(guān)賞而達(dá)到所謂的全像視覺(jué)（Hologram）。液晶顯示器（早期用小型陰極射線(xiàn)管，最近已有應(yīng)用有機(jī)電致發(fā)光顯示器件）的影像通過(guò)一個(gè)偏心自由曲面透鏡，使影像變成類(lèi)似大銀幕畫(huà)面。由于偏心自由曲面透鏡為一傾斜狀凹面透鏡，因此在光學(xué)上它已不單是透鏡功能，基本上已成為自由面棱鏡。當(dāng)產(chǎn)生的影像進(jìn)入偏心自由曲面棱鏡面，再全反射至觀(guān)視者眼睛對(duì)向側(cè)凹面鏡面。側(cè)凹面鏡面涂有一層鏡面涂層，反射同時(shí)光線(xiàn)再次被放大反射至偏心自由曲面棱鏡面，并在該面補(bǔ)正光線(xiàn)傾斜，到達(dá)觀(guān)視者眼睛。

　　虛擬現(xiàn)實(shí)立體頭盔的光學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)日趨完善，不僅作為個(gè)人應(yīng)用顯示器，它還是緊湊型大屏幕投影系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，可將小型LCD顯示器件的影像透過(guò)光學(xué)系統(tǒng)做成全像大屏幕。除了在現(xiàn)代先進(jìn)軍事電子技術(shù)中得到普遍應(yīng)用成為單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)的必備裝備外，還拓展到民用電子技術(shù)中，虛擬現(xiàn)實(shí)電子技術(shù)系統(tǒng)首先應(yīng)用了虛擬現(xiàn)實(shí)立體頭盔。近期新一代家用仿真電子游戲機(jī)和步行者DVD影視系統(tǒng)的出現(xiàn)就是虛擬現(xiàn)實(shí)立體頭盔的普及推廣應(yīng)用的實(shí)例。[2]

3使用方法

　　虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的使用方法：

　　虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔并不能單獨(dú)使用，或者單獨(dú)使用會(huì)影響起使用效果，必須配合以下設(shè)備才能保證他的使用效果。

　　1.配合3D虛擬現(xiàn)實(shí)真實(shí)場(chǎng)景

　　2.配合大屏幕立體現(xiàn)實(shí)屏幕

　　3.和數(shù)據(jù)反饋手套配合使用

　　4.3D立體眼鏡也是使用起來(lái)的黃金搭檔

　　虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔價(jià)格：

　　虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔一般都在幾萬(wàn)到十幾萬(wàn)美元一副，昂貴的價(jià)格使國(guó)內(nèi)的使用者望而卻步，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家努力生產(chǎn)出國(guó)產(chǎn)的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲頭盔，那時(shí)候才是虛擬現(xiàn)實(shí)游戲頭盔和虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)真正的繁榮！

4網(wǎng)游小說(shuō)

　　在網(wǎng)游小說(shuō)中，虛擬頭盔是虛擬游戲的必備物品之一，其主要以頭盔、電源，數(shù)據(jù)二合一線(xiàn)組成。其人物控制主要靠?jī)?nèi)置陀螺儀以及大腦短波接受反饋器實(shí)現(xiàn)，服務(wù)器則是被稱(chēng)做為主腦的智能電腦，這種虛擬頭盔帶有高虛擬現(xiàn)實(shí)度，讓人如在現(xiàn)實(shí)中一般。另外一種則是稱(chēng)之為營(yíng)養(yǎng)艙的物品，據(jù)說(shuō)能讓人長(zhǎng)時(shí)間游戲，主要依靠營(yíng)養(yǎng)液補(bǔ)給，但其實(shí)現(xiàn)的可能性微乎其微，至少依靠現(xiàn)在的技術(shù)完全不可能，因?yàn)槿梭w所需的養(yǎng)分到現(xiàn)在科學(xué)家們都未完全摸透，也許在未來(lái)有可能吧。

　　盡管有人認(rèn)為“中國(guó)的網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)手們思想天馬行空，創(chuàng)造出如此神奇的科幻物品”，但事實(shí)是，這一概念早已在國(guó)際科幻界普及并且玩爛，絕非網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)手的創(chuàng)造。而真實(shí)的游戲頭盔也已近制造出來(lái)，雖然達(dá)不到小說(shuō)描繪的那么神奇，且造價(jià)高昂，但相信在不久的未來(lái)一定能普及的！[2]

5應(yīng)用

　　無(wú)論是要求在現(xiàn)實(shí)世界的視場(chǎng)上同時(shí)看到需要的數(shù)據(jù)，還是要體驗(yàn)視覺(jué)圖像變化時(shí)全身心投入的臨場(chǎng)感，模擬訓(xùn)練、3D游戲、遠(yuǎn)程醫(yī)療和手術(shù)，或者是利用紅外、顯微鏡、電子顯微鏡來(lái)擴(kuò)展人眼的視覺(jué)能力，虛擬現(xiàn)實(shí)立體頭盔都得到了應(yīng)用。比如軍事上在車(chē)輛、飛機(jī)駕駛員以及單兵作戰(zhàn)時(shí)的命令傳達(dá)、戰(zhàn)場(chǎng)觀(guān)察、地形查看、夜視系統(tǒng)顯示、車(chē)輛和飛機(jī)的炮瞄系統(tǒng)等需要信息顯示的，都可以采用虛擬現(xiàn)實(shí)立體頭盔。在CAD/CAM 操作上，HMD使操作者可以遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)，比如局部數(shù)據(jù)清單、工程圖紙、產(chǎn)品規(guī)格等。波音公司在采用VR技術(shù)進(jìn)行波音777飛機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)立體頭盔就得到了應(yīng)用。