在被媒體狂轟亂炸了一年多后，如果有人還沒聽過VR虛擬現實這個詞，那這個人一定是剛從深山老林里出來的，不過雖然知道了這個名詞，但是VR是如何工作的，VR虛擬現實是怎么讓你認為你自己正站在火星上準備爬上一塊巨巖，而不是正在爬廚房的柜子……

雖然大體上我們現在能夠見到的VR設備都采用了相同的樣式，但是他們早我們眼前生成影像的方式卻是大有不同的，比如說HTC Vive和Oculus Rift等公司提供基于PC的產品，而Google和三星等主要廠商提供更實惠，基于智能手機的頭顯。 索尼也正在努力研發房間級移動的Playstation VR 。

總之不管你手上的VR頭顯是哪一種，在開始使用之前，你首先都要確保幾件事情，最重要的是電源，其次是確保輸入設備正常工作，不管是頭部跟蹤，控制器，手部跟蹤，語音，按鈕，觸控板等等。

完全沉浸感是每一個設計VR頭顯，游戲或是應用程序的人的終極目標——讓虛擬現實體驗更加真實，讓我們忘了電腦，頭顯和其他的配件與行為，就像我們在現實世界中那樣，不過唯一的問題就是，我們要怎么才能做到這種程度。

基礎：

VR頭顯，像Oculus Rift和PlayStation VR通常被稱為HMD，這簡單縮寫地意味著它們是頭戴式顯示器。 即使沒有音頻或手部跟蹤，和拿起Google Cardboard將智能手機的顯示屏放在你的臉前一樣，沒有本質區別，不過也足以讓你沉浸在虛擬世界中。

關于虛擬現實，在硬件方面的目標是建立一個真正大小的3D虛擬環境，沒有同上一一閃的電視或是顯示器的屏幕便捷，無論你以何種角度與方式觀看，都會跟隨你的視角顯示相應的內容，在這方面和增強現實是完全不同的。

在輸入模式上，HTC Vive與Oculus Rift采用的是相同的方式，通過HDMI電纜將視頻與操作反饋，通過PC發送給頭顯，而谷歌的DayDream和三星的Gear VR則是適用智能手機來完成這一切。

VR頭顯將同步發送過來的兩個視頻信號顯示在一個或是兩個LCD屏幕上，對應人類的兩只眼睛，當然為了確保正確的焦距，在LCD屏幕和你的眼睛之間還有一個透鏡存在，在一定情況下，不同的用戶可以通過調整透鏡的距離還匹配你的雙眼見得距離與位置。

除了調焦外，這兩個透鏡還肩負著一個重大的使命，那就是重塑你所看到的圖片，讓他們變得更加符合我們的真實視覺效果，使之能夠在大腦內生成一個立體的3D影像，你可以試著輪流閉上一只眼睛，這樣就能看到一個什么物體從一邊飛到另外一邊。

一般來說，VR頭顯增加陳進度的一個主要方式就是增加視野，即增加圖像的顯示寬度，最理想方案是360度，但是那個成本重量實在令人難以接受，而且也沒有必要，因此絕大多數的高端有線都只是選擇提供100或是110度的視野范圍，這個數值已經足夠寬大，可以讓設計師充分發揮。

當然除了視角外，想要足夠真是的畫面還有一個條件必須滿足，俺就是刷新率，最低60幀，如果低于這個數字，用戶就會覺得頭暈惡心。目前的主流水準是Oculus Rift的90幀，當然也有超越了這個標準的，例如索尼的PlayStation VR號稱能夠做到120幀的速率。

頭部跟蹤

頭部跟蹤意味著當你穿著VR頭顯時，你前面的圖片會隨著你向上，向下，側面或側面傾斜而變化。 一個稱為6DoF（六自由度）的系統根據您的X，Y和Z軸繪制頭部，以測量頭部向前和向后，側面和肩部的運動，或者稱為俯仰，偏航和側傾。

有部分頭顯內置了一些不同的組件可以用于頭部跟蹤系統，如陀螺儀，加速度計和磁力計。 索尼的PSVR也使用九個LED點綴在耳機周圍，用外部攝像頭跟蹤檢測信號，來提供360度頭部跟蹤，而Oculus則有20個LED來進行跟蹤。

頭跟蹤技術需要低延遲才能有效，這個時間需要控制在50毫秒以內或更短，否則我們我們的轉頭動作和VR環境變化之間就會存在延遲滯后。 Oculus Rift在這方面做的不錯，其延遲滯后只有30ms。 不過導致延遲滯后的原因可能有很多，例如PSVR用的那個測量我們的手和手臂運動的PS移動式控制器。

最后，耳機可以用來增加沉浸感。 雙聲道或3D音頻可以由應用程序和游戲開發人員使用，以利用VR頭戴式耳機的頭部跟蹤技術，利用這一點，給佩戴者的聲音是從后面，到他們的側面或在遠處的感覺。

運動跟蹤

頭部跟蹤是高級VR頭顯超越Cardboard的其他移動VR頭顯的一個巨大的優勢，但是VR玩家依舊需要運動跟蹤，當你帶上VR頭顯后第一個能看到的物體就是你的手，在一個虛擬空間內。

早期，Leap Motion發布了些小玩意，能夠使用紅外傳感器跟蹤手部動作，開發人員把Leap Motion綁在Oculus dev套件的前面，借助它來識別跟蹤手部動作，此外他們還嘗試了一些其他的方法，諸如使用Kinect 2跟蹤我們的整個身體運動的實驗，但現在我們有來自Oculus，Valve和Sony的令人興奮的新技術。

Oculus Touch是一套無線控制器，旨在讓您感覺像在VR中使用自己的手。 你抓住每個控制器，并在VR游戲期間使用按鈕，拇指和觸發器，而且在每個控制器上還存在傳感器矩陣，以檢測諸如指向和揮動的手勢。

至于HTC Vive，他則是用了一個很有趣的與Valve聯合開發的LightHouse的運動跟蹤器，用戶需要在房間內設置兩個LightHouse基站，基站會發射激光掃射目標區域，而Vive頭顯和控制手柄上上設有光電傳感器，系統可以根據每個光電傳感器來來檢測頭部與雙手的精確物質，這套方案的最大優勢就是可以在同一空間內跟蹤做個用戶。

其他運動檢測方法可以包括從Xbox控制器或操縱桿到您的電腦，語音控制，智能手套和跑步機之類的，如Virtuix Omni，這是一種相當大型的裝備，允許您模擬走在一個VR環境，并且能夠巧妙的在游戲中重新定向。

Oculus正在尋找與對手HTC對抗的可以進行房間級物理定位的設備，基本上，Rift所有者現在可以選擇花費79美元購買第三個傳感器，并增加更多的覆蓋到他們的VR游戲區。

雖然這套方案看起來不錯，但問題是，這仍然要比HTC的差很多，HTC Vive使用的兩個LightHouse傳感器可以提供高達225平方英尺的跟蹤空間，但Oculus的兩個Constellation傳感器攝像機僅提供25平方英尺的覆蓋范圍，即使加上第三個攝像機，其最大的跟蹤空間也只有64平方英尺 。

目前索尼也在嘗試解決這個問題，最近抱出來一份專利更名了這一點，該文件詳細描述了基于光和反射鏡的VR跟蹤系統，其使用光束投影儀來確定玩家的位置，但是我們無法確定該技術是否將出現能在當代PSVR上直接升級，疑惑著或者出現在第二代產品上。

眼球追蹤

眼球追蹤可能是目前VR拼圖的最后一塊，很遺憾的是，Rift，Vive和PS VR都不支持此項技術，目前只有一款名為FOVE的頭顯支持此項非常有前途的技術，接下來就讓我們來看看它是如何工作的。

眼球追蹤是使用紅外傳感器在頭顯內監測你的眼睛移動，借助此項技術，FOVE知道你的眼睛在虛擬現實中正在觀察哪個趨于，這個技術的主要優在于能夠允許游戲中的角色更準確地反饋你在查看的地方，簡單的說是使景深更逼真。

在標準的VR頭顯中，一切都是在pin-sharp焦點內，雖然很清晰，但這不是我們日常觀察世界的方式，正確的方式是如果我們的眼睛看著遠處的物體，就會出現前景模糊的情況，反之亦然。 而通過跟蹤我們的眼睛，FOVE的圖形引擎可以在VR的3D空間中模擬這一點。 沒錯，正確的模糊也很重要。

當然這并不說分辨率不重要，頭顯仍然需要高分辨率顯示，以避免出現顆粒效果，在此基礎上，VR頭顯還應該讓我們的視覺符合生理特征。 如果沒有眼睛跟蹤，一切都在焦點內，即使你自己不覺得，但你的大腦知道有什么不匹配，那么長時間使用VR頭顯有導致疾病的可能。