帶你了解虛擬現(xiàn)實(VR)的原理

大家好，我是陳銳。

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最近一年，我們身邊出現(xiàn)了很多基于虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)的新玩具：比如VR眼鏡，明明只是播放了一些逼真立體的虛擬畫面，卻讓你感覺這些虛擬的畫面才是現(xiàn)實。

這是因為，虛擬現(xiàn)實內(nèi)容模擬了人眼的視覺體驗：

可以用一個小實驗來感受一下

?1.當你分別遮住一只眼睛，用另一只眼睛看你的手時，兩只眼睛各自看到的圖像，會有一些差別。這個就叫做人眼的雙目視差。

2.當你把手機放在面前，把頭歪到左邊，再歪到右邊時，你的眼睛看到的就分別是手機的左邊框和右邊框。這個叫做人眼的移動視差。

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3.而當你攤開兩只手，眼睛聚焦到不同的手上時，會依次看到左手清晰右手模糊，以及左手模糊右手清晰的圖像。這是人眼的變焦功能。

因為人眼天然擁有以上這些視覺差異和變焦功能，你眼前的這個場景，才能在大腦的加工后變得立體和縱深；

人眼這么復雜的視覺體驗，虛擬現(xiàn)實是怎么模仿出來的呢？

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我們來做一個實驗：

如果把相機放在一個點上，拍攝廣場上一遠一近的兩個人。那么當鏡頭對焦在不同的人身上時，就能拍到2張只有一個人清晰，而其他部分虛化的照片。

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如果在這兩個人的斜后方再加一個人，整個場景里就出現(xiàn)了3個遠近不同的人。那么鏡頭對焦在不同的人身上時，我們就能拍到3張只有一個人清晰，而其他部分虛化的照片。

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而如果再不斷地向斜后方增加人數(shù)，那么這個相機就能拍攝出無數(shù)張只有一個人清晰，而其他部分虛化的照片。

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現(xiàn)在，見證奇跡的時刻來了。

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如果把這些照片疊在一起，它們實際上就粗略地組成了在這個角度上，“很多人站在廣場上”，這樣的一個立體場景；

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換句話說，相機在這個點上能夠“看”到的整個立體的場景，可以被豎著切成無數(shù)張切片，也就是這無數(shù)張照片。

再模仿人的雙眼，以及在不同位置上的視角，再把眼前的場景從各個角度都切片，那么整個場景里所有角度的切片疊加在一起，就最終組成了一個完整的立體場景。

現(xiàn)在的虛擬現(xiàn)實，卻可以通過采集整個場景中的很多切片，甚至是所有切片，來生成一個模擬人眼視覺的切片數(shù)據(jù)庫；

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這個數(shù)據(jù)庫中的圖像經(jīng)過處理，就能在顯示屏上再復現(xiàn)出立體的場景了。

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現(xiàn)在最先進的顯示技術(shù)，已經(jīng)可以根據(jù)體驗者眼睛和身體的動作，實時切換數(shù)據(jù)庫中的切片。

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不管你在某個瞬間是移動了位置，還是眼睛切換了焦點，計算機都可以通過算法，篩選出你做出這個動作的瞬間應(yīng)該看到的那一個切片，并且經(jīng)過快速加工，把那個切片呈現(xiàn)在你眼前的顯示屏上。

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隨著動作變化，眼睛在這一瞬間該看到哪張切片，虛擬現(xiàn)實就給你看哪張切片。

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這樣，看著眼前這些人工加工的圖像，就如同在現(xiàn)實世界中了。

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