VR硬件介绍

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    我们的内容主要介绍三个头显设备，这三个设备是目前市场上的三个典范：桌面端的Oculus Rift、移动端的GearVR、谷歌纸盒（可以非常方便的将你的手机变成头显设备）。

Oculus Rift

    过去几十年里，Oculus Rift真正实现了将VR头显推向消费者。Oculus Rift起初在Kickstarter上融资就非常成功，并获得了大量的风险投资资金，最终Facebook出资20亿美金将其收购，这件事在业内广为流传。Oculus Rift事件是一个转折点，如果没有它的出现虚拟现实很可能不会流行这么快，公众也不会被吸引，但是这件事确实已经发生了，历史会记下这浓厚的一笔。

    Oculus Rift是VR产业链形成的开始，包括大大小小的内容开发商、工具开发商、外设制造商、服务提供商等等。人们为Oculus Rift开发了大量的应用程序，包括游戏、建筑、医疗、房地产、旅游、企业、教育等方面。由于虚拟现实对CPU和GPU的要求非常高，Rift甚至为正在下滑的PC产业开辟了新道路。

    Oculus Rift是一个立体头戴显示器，它内置了头动追踪传感器，使用的时候直接戴在头上，从而可以解放双手。Rift应该算是一个外设，它需要通过一根数据线链接电脑或笔记本（Mac、linux、windows），现在Rift还是比较笨重的，不过相信新一代的产品一定会有所改善。

DK1

    Oculus Rift的第一代开发版被称为DK1，它体积稍微有点大，有0.33kg重，屏幕外壳有7英寸，佩戴时间长了以后不是很舒服。DK1上面有两个控制接口，一个用来连接USB，另一个用来连接图像数据。



    DK1的分辨率为1280*800，但是用户在使用的时候需要将屏幕分成两个区域，所以有效分辨率就只有640*800，换句话说，DK1的分辨率相对于现在的显示器来讲属于低分辨率了。它的水平视角有90度，水平视角在模拟真实视野的时候非常重要，它内置的头动追踪感应器（IMU）的频率高达250Hz，这点对于感受到真实的沉浸感和减少头晕至关重要。

    尽管DK1的分辨率比较低，但是它的可视角度以及它灵敏的头动追踪技术使得它称得上第一个消费者级别的头显设备。Oculus VR也因此成立了公司，2012年夏季开始在Kickstarter上融资，2012年底开始发售DK1设备，后一轮融资获得了大量的风险投资资金，这些为下一代的DK2奠定了基础。

The DK2

    于2014年春，Oculus发布了第二代开发版头显设备，代号为DK2。与DK1相比，Oculus Rift DK2的外观有很大改进，并且轻了许多，体积仍然比较大，可以罩住大部分脸部。同样有一条数据线连接在头显上，用来连接电脑的HDMI和USB接口。

    DK2的分辨率比上一代设备提高了不少，像素达到了1920*1080（每只眼睛有960*1080）。除了分辨率的提升，DK2另一个大的变化是支持了头显位置追踪技术，这样使用者不仅可以环顾四周，还可以通过头显在虚拟场景中前后左右上下移动。不过，使用位置追踪器时用户必须面对着一个追踪摄像机，而且只能在很小的范围内移动。



Crescent Bay
    Oculus Rift的第三代开发版代号为Crescent Bay，它的性能和外观都有所改进，分辨率有所提高，头显位置追踪不止局限于面向摄像头，现在可以360度随意转动，因为头显设备的后面也装有位置感应器。



    我们可以看到Oculus VR公司一直在不断创新不断提高设备技术，三代开发版不断改进，新特性、舒适度等一步一步地在提高。如果继续改进，总有一天真正惊人的第一代VR头显会出现在商场中。

高端移动虚拟现实设备---三星GearVR

    Oculus Rift也许是虚拟现实头显的典范，但是它还是存在许多问题。首先，它需要基于一个具有强大图形计算能力的计算机，而使用一般的笔记本、苹果Air、旧款台式机就不会有很好的效果（画面的帧率上不去，而且还容易眩晕）。第二，Rift需要用数据线连接到电脑上，如果你使用DK2的位置追踪器，你还必须得坐在追踪器前方，这点很不爽。最后，就是它非常不便捷，你可以在做测试的时候搬着你的大电脑和Rift头显，但是你不可能将它带到其它地方去（比如星巴克）。Oculus Rift是一个大型的笨重的虚拟现实设备，而且很有可能还得再买一个好点的电脑。

    为了解决上述问题，Oculus同时提供了一个相对轻便的体验方案，通过与三星合作打造了GearVR这个产品。GearVR是一个革命性产品，它结合了Oculus的光学技术（桶形畸变技术）和头动追踪技术，这些技术融合在一个VR眼睛盒中再配套使用三星的高分辨率手机，就可以有很好的VR体验。

    三星于2014年底将GearVR作为“创新版”发布，GearVR单价199美元，可以在三星的线上商场中购买，它目前只支持三星的Galaxy note4（价值800美元）和S6（价值600美元），可见GearVR也是面对高端玩家。但是，GearVR的体验还是非常不错的，有可能在接下来的几年中都会引领移动VR界。



    GearVR的显示效果非常好，这都归功于Galaxy Note4的高分辨率（2560*1440）。头显中内置一个Oculus研发的惯性测量器，因此GearVR的惯性测量精度比手机内置的要高很多，而且延迟也非常低。

    GearVR盒子上面有几个用于输入控制的部件，包括：瞳距调节滚轮（用于根据不同人的瞳孔间距进行调节）、音量控制按钮（可以直接控制手机的音量）、耳机插孔，最后也是最重要的就是有一个触摸板，这个触摸板可以模拟手机触摸屏输入。

    GearVR是非常出色的VR头显，它十分便于携带，这点目前它是做的最好的。由于它外形美观、显示清晰，因此甚至比DK2的体验还要好。但是它需要配合三星的高端手机才可以有很好的效果，需要花800-1000+美元的价格购买新手机还是有点高。如果三星可以推出适配其它机型的头显，那么GearVR的市场会更好！

谷歌纸盒---基于智能手机的廉价VR眼镜

    如果用汽车来做类比，Oculus Rift和GearVR就是特斯拉和兰博基尼，它们物美但是价不廉。要是主机性能不好，那么几百美元的Oculus眼镜就是一个鸡肋。GearVR的体验效果非常出色，但是同样价格很贵，只有那些狂热粉和前期开发者才会购买。希望以后这种高端VR设备价格降低，这样才能推向大众市场。

    同时，除了高端设备，还有谷歌的纸盒VR眼镜，它非常简陋、廉价，它能简单的将你的智能手机变成VR设备。2014年谷歌推出了这款纸盒眼镜，可以轻松地将你手机变成VR设备而不需要其他任何硬件。谷歌纸盒仅仅需要一个纸盒和两个凸透镜片，总价也就2美元的样子，里面放上你的手机就可以了。

    谷歌纸盒最早是在2014年五月的I/O大会上面亮相的。



    要体验谷歌纸盒，只需要下载安装谷歌纸盒支持的应用程序，然后将手机放在纸盒里运行程序就可以了。这时，你可以沉浸式地体验VR场景，你可以通过转动你的头部四周环视，效果不是很好但是还不错，毕竟只花了2个子儿。

    谷歌并没有把这个纸盒作为产品销售，它只是一个规格，你也可以根据这个规格自己DIY一个VR眼镜。

    如果你没空没闲心自己做一个纸盒，你也可以任何一家厂家购买已经集成好的产品，厂家包括：DODOcase、I Am Cardboard、Knox Labs、Unofficial Cardboard。这些厂家不仅出售纸盒，而且还提供相应的手机APP，你可以在Google Play和iTunes store上面下载它们。

    据谷歌统计，2015第一季度谷歌纸盒使用人数达到了100万，而Oculus Rift和GearVR的销量就显形见拙了许多。谷歌纸盒是一股强大的力量，目前，基于谷歌纸盒的应用达到了几百个，包括：游戏、全景视频、仿真教育等。谷歌纸盒现在如日中天，尽管它的体验效果不如Oculus Rift，但是对于许多人来说，他们第一体验VR都是用的谷歌纸盒。

谷歌纸盒的立体渲染和头动追踪技术

    谷歌纸盒的立体渲染做得比Oculus的简单多了，它支持90度的FOV。它的SDK可以将场景渲染成左右眼两个视口，下面图2-6是Dive制作的城市过山车游戏截图。



    谷歌纸盒的头动追踪就更简单了，它直接使用的是手机内置的陀螺仪。

谷歌纸盒的输入

    对于输入方式，谷歌纸盒在这方面还有许多要提升的，因为使用时手机被封在盒子里了，不能触摸屏幕实现点击和滑动。为了解决这个问题，谷歌纸盒使用了一个磁铁，这个磁铁用户可以在外面控制它，它会模拟屏幕点击效果，当然，这个功能不是每个手机都支持的。

    有些厂商使用了一种更加通用的方式模拟屏幕点击效果，例如旧金山的DODOcase公司，它主要生产平板电脑和手机，现在研发出用一个木质的杠杆来触动一块橡胶来模拟手指触摸，利用这个机制，开发者可以用标准触摸方式来控制程序。其他一些厂商用蓝牙这类的外设来提供输入。

开发谷歌纸盒应用
    谷歌为其纸盒提供了两套SDK，一套用作原生安卓开发，一套用作unity3D引擎开发，它们都可以在下面网址下载：https:developers.google.com/cardboard/overview/。

    另外，不一定非得安卓开发者才可以开发谷歌纸盒应用，因为安卓系统支持WebGL，你可以开发webVR程序。