虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)VR如今也是演繹的風(fēng)風(fēng)火火，包括更進(jìn)一步的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR設(shè)備，都給當(dāng)下的人們提供了不同的視覺體驗(yàn)和觸覺延伸，使人們對未來科技感十足的生活充滿了想象。只不過相當(dāng)一部分制造商并非掌握核心技術(shù)和持續(xù)的研發(fā)能力，處于跟隨市場主流和熱銷品復(fù)制的階段。VR是仿真技術(shù)的一個(gè)重要方向，是仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接口技術(shù)多媒體技術(shù)傳感技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合，是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運(yùn)動(dòng)等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)，眼睛、手勢、或其他人體行為動(dòng)作，由計(jì)算機(jī)來處理與參與者的動(dòng)作相適應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對用戶的輸入作出實(shí)時(shí)響應(yīng)，并分別反饋到用戶的五官。傳感設(shè)備是指三維交互設(shè)備。
VR關(guān)鍵技術(shù)
虛擬現(xiàn)實(shí)是多種技術(shù)的綜合，包括實(shí)時(shí)三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，廣角（寬視野）立體顯示技術(shù)，對觀察者頭、眼和手的跟蹤技術(shù)，以及觸覺/力覺反饋、立體聲、網(wǎng)絡(luò)傳輸、語音輸入輸出技術(shù)等。下面對這些技術(shù)分別加以說明。
(1)實(shí)時(shí)三維計(jì)算機(jī)圖形
相比較而言，利用計(jì)算機(jī)模型產(chǎn)生圖形圖像并不是太難的事情。如果有足夠準(zhǔn)確的模型，又有足夠的時(shí)間，我們就可以生成不同光照條件下各種物體的精確圖像，但是這里的關(guān)鍵是實(shí)時(shí)。例如在飛行模擬系統(tǒng)中，圖像的刷新相當(dāng)重要，同時(shí)對圖像質(zhì)量的要求也很高，再加上非常復(fù)雜的虛擬環(huán)境，問題就變得相當(dāng)困難。
(2)顯示
人看周圍的世界時(shí)，由于兩只眼睛的位置不同，得到的圖像略有不同，這些圖像在腦子里融合起來，就形成了一個(gè)關(guān)于周圍世界的整體景象，這個(gè)景象中包括了距離遠(yuǎn)近的信息。當(dāng)然，距離信息也可以通過其他方法獲得，例如眼睛焦距的遠(yuǎn)近、物體大小的比較等。
在VR系統(tǒng)中，雙目立體視覺起了很大作用。用戶的兩只眼睛看到的不同圖像是分別產(chǎn)生的，顯示在不同的顯示器上。有的系統(tǒng)采用單個(gè)顯示器，但用戶帶上特殊的眼鏡后，一只眼睛只能看到奇數(shù)幀圖像，另一只眼睛只能看到偶數(shù)幀圖像，奇、偶幀之間的不同也就是視差就產(chǎn)生了立體感。
用戶（頭、眼）的跟蹤：在人造環(huán)境中，每個(gè)物體相對于系統(tǒng)的坐標(biāo)系都有一個(gè)位置與姿態(tài)，而用戶也是如此。用戶看到的景象是由用戶的位置和頭（眼）的方向來確定的。
跟蹤頭部運(yùn)動(dòng)的虛擬現(xiàn)實(shí)頭套：在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)中，視場的改變是通過鼠標(biāo)或鍵盤來實(shí)現(xiàn)的，用戶的視覺系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)感知系統(tǒng)是分離的，而利用頭部跟蹤來改變圖像的視角，用戶的視覺系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)感知系統(tǒng)之間就可以聯(lián)系起來，感覺更逼真。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，用戶不僅可以通過雙目立體視覺去認(rèn)識(shí)環(huán)境，而且可以通過頭部的運(yùn)動(dòng)去觀察環(huán)境。
在用戶與計(jì)算機(jī)的交互中，鍵盤和鼠標(biāo)是目前最常用的工具，但對于三維空間來說，它們都不太適合。在三維空間中因?yàn)橛辛鶄€(gè)自由度，我們很難找出比較直觀的辦法把鼠標(biāo)的平面運(yùn)動(dòng)映射成三維空間的任意運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在，已經(jīng)有一些設(shè)備可以提供六個(gè)自由度，如3Space數(shù)字化儀和SpaceBall空間球等。另外一些性能比較優(yōu)異的設(shè)備是數(shù)據(jù)手套和數(shù)據(jù)衣。
(3)聲音
人能夠很好地判定聲源的方向。在水平方向上，我們靠聲音的相位差及強(qiáng)度的差別來確定聲音的方向，因?yàn)槁曇舻竭_(dá)兩只耳朵的時(shí)間或距離有所不同。常見的立體聲效果就是靠左右耳聽到在不同位置錄制的不同聲音來實(shí)現(xiàn)的，所以會(huì)有一種方向感?，F(xiàn)實(shí)生活里，當(dāng)頭部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，聽到的聲音的方向就會(huì)改變。但目前在VR系統(tǒng)中，聲音的方向與用戶頭部的運(yùn)動(dòng)無關(guān)。
(4)感覺反饋
在一個(gè)VR系統(tǒng)中，用戶可以看到一個(gè)虛擬的杯子。你可以設(shè)法去抓住它，但是你的手沒有真正接觸杯子的感覺，并有可能穿過虛擬杯子的“表面”，而這在現(xiàn)實(shí)生活中是不可能的。解決這一問題的常用裝置是在手套內(nèi)層安裝一些可以振動(dòng)的觸點(diǎn)來模擬觸覺。
(5)語音
在VR系統(tǒng)中，語音的輸入輸出也很重要。這就要求虛擬環(huán)境能聽懂人的語言，并能與人實(shí)時(shí)交互。而讓計(jì)算機(jī)識(shí)別人的語音是相當(dāng)困難的，因?yàn)檎Z音信號(hào)和自然語言信號(hào)有其“多邊性”和復(fù)雜性。例如，連續(xù)語音中詞與詞之間沒有明顯的停頓，同一詞、同一字的發(fā)音受前后詞、字的影響，不僅不同人說同一詞會(huì)有所不同，就是同一人發(fā)音也會(huì)受到心理、生理和環(huán)境的影響而有所不同。
使用人的自然語言作為計(jì)算機(jī)輸入目前有兩個(gè)問題，首先是效率問題，為便于計(jì)算機(jī)理解，輸入的語音可能會(huì)相當(dāng)啰嗦。其次是正確性問題，計(jì)算機(jī)理解語音的方法是對比匹配，而沒有人的智能。
VR設(shè)備防水防潮防腐蝕的必要性
顯然VR是一個(gè)關(guān)系到人體多個(gè)器官協(xié)調(diào)感受的系統(tǒng)，檢驗(yàn)越逼真就越復(fù)雜，設(shè)備牽涉到虛擬現(xiàn)實(shí)頭套、VR眼鏡、手套等多種設(shè)備和多種技術(shù)，在玩家使用過程中這些設(shè)備都密切接觸人體，而隨著游戲的深入，玩家也逐漸沉浸其中。
越是刺激緊張的游戲越容易讓使用者出現(xiàn)頭、手等部位出汗的情況，如果配帶有MAC裝置在游戲中進(jìn)行語音對講，講話時(shí)唾液飛沫可能會(huì)噴濺到MAC部位，一些擺放于公共場合經(jīng)營用的VR設(shè)備尤其如此，因?yàn)闀?huì)有重復(fù)使用，多人共用等情況。
一場激烈的VR游戲近乎一個(gè)熱身運(yùn)動(dòng)，所以VR設(shè)備在設(shè)計(jì)制造時(shí)應(yīng)充分考慮到環(huán)境因素，一個(gè)高品質(zhì)的VR設(shè)備應(yīng)具備防水氣、防汗水、耐鹽霧、防潮濕、防霉變、防腐蝕、抑菌的特質(zhì)，這樣才能使VR設(shè)備的使用壽命更長，品質(zhì)更好。
那么VR設(shè)備如何做到防水、防潮、耐鹽霧腐蝕呢？除了外觀和密封處理要得當(dāng)之外，重中之重是內(nèi)部電路板、電子部件的防護(hù)，因?yàn)楹顾畷?huì)在使用的過程中逐漸滲透，進(jìn)入到設(shè)備內(nèi)部，汗液和汗水水氣中的鹽分和有機(jī)物會(huì)逐漸沉積附著在線路板和元器件上，慢慢腐蝕電子部件，久而久之，會(huì)使電路板上的元器件形成虛焊、氧化等現(xiàn)象，因此對VR設(shè)備中電路板的防護(hù)很重要。
青山新材料電路板納米涂層很好的解決了VR等智能設(shè)備PCB防護(hù)問題，可以使PCB板元器件表面形成一層超薄防護(hù)膜，同時(shí)散熱性能好，施工工藝簡單，只需要對VR設(shè)備的PCB進(jìn)行浸泡涂覆即可。
青山新材料納米涂層屬速干型，表干時(shí)間為1分鐘，3-5分鐘全干，無異味，符合ROHS、REACH認(rèn)證，是目前VR虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備防水防潮、防鹽霧腐蝕的好選擇。
- 2017-06-09
