VR（Virtual Reality，簡稱“VR”），是把原本在現實世界的一定時間、空間範圍內很難體驗到的場景，通過科學技術，模擬仿真形成三維虛擬環境，使用戶沉浸在該環境中，產生身臨其境的感覺。
第五章 VR終端——構建虛擬世界中沉浸式體驗
VR頭盔——未來重要電子終端
20世紀80年代以前，虛擬現實技術主要被運用在一些高風險、不可逆的教學或科研領域，並未進入大眾消費階層。直到20世紀80年代末，VPL Research公司推出了第一台商用頭戴設備Eyephone，並提出VR（即虛擬現實，Virtual Reality）的概念，虛擬現實才被大眾廣泛認識。這之後，很多商家都推出了類似的虛擬現實穿戴設備，如：Virtual research在1991年推出了Flight頭盔，售價7500美元；Liquid Image在1993年推出了MRG2頭盔，售價6800美元。這些產品由於價格等原因，並未大規模推廣普及。
現如今，隨著技術進步和成本降低，VR設備的功能愈加完善，價格也降到能夠被行業使用者和有消費能力的IT愛好者所接受的程度。比如三星的Gear VR2僅售價200美元，雖然這款產品目前隻能和三星部分型號的智能手機搭配使用，而且在性能上還有很多缺陷，但還是受到許多消費者的青睞。
VR裝備能在虛擬場景中進行交互操作，用途很廣泛，既可以應用到視頻內容、視頻直播、遊戲等消費領域，也可以用於醫療保健、教育、軍事等專業領域，因此，受到很多企業和資本投資商的關注。2014年3月，Facebook以20億美元收購了虛擬現實技術廠商Oculus VR。2015年時有200多家VC（風險投資或創業投資公司）對VR行業進行投資，金額超過35億美元。
虛擬現實技術綜合了計算機圖形技術、計算機仿真技術、傳感器技術、顯示技術等，它在多維信息空間上創建出一個虛擬的信息環境，使用戶具有身臨其境的沉浸感，具有與環境完美的交互作用能力，並有助於用戶啟發構思。
AR是追求虛擬融於現實，VR則是強調完全虛擬的環境，VR和AR的追求方向並不一致，但有很多市場需求是重疊的，存在競爭關係。比如在教育領域，既可以在現實中虛擬事物進行輔助教學，也可以在完全虛擬化的環境中進行教學工作，這種市場重合使VR和AR企業的競爭愈加激烈起來。而市場爭奪的關鍵是用戶體驗，首先是影像的逼真程度，其次是交互能力，以及對環境的要求和對人體健康的影響等。
VR的優勢是，在環境營造方麵可以盡情地勾勒虛擬空間，可以創造一些現實中不具備的環境或者比較難遇到的環境；它的缺點是因為需要完全封閉環境，所以不能兼顧現實，容易出現安全問題。AR的優勢在於不用完全沉浸在虛擬環境中，可以同時兼顧虛擬和現實；缺點在於環境是基於現實存在的，所以相對來說會降低人們的感官體驗。因此，AR和VR既有競爭，同時也存在著互補的關係，未來一定是共存的局麵，不存在一方完全替代另一方的情況。
未來3～5年，VR的市場重點應該是遊戲、視頻直播等，VR穿戴設備替代方向是各種遊戲設備和消費電子產品。Samsung、Facebook、Sony、HTC等知名廠商都已經推出了相應的產品，而更多資本和企業則把關注點放在了基於穿戴設備平台基礎上的各類應用。基於VR的這種特性，內容市場應該是其未來重要發展方向和爭奪目標。
Samsung Gear VR——專為Galaxy手機設計的VR產品
2014年9月，在IFA（德國柏林消費電子展覽會）上，三星發布了虛擬現實穿戴設備Gear VR（如圖5.1），該設備是三星和Oculus共同合作開發的產品。
圖5.1Samsung Gear VR眼鏡外形展示
Gear VR並不是一款單獨使用的VR眼鏡，它需要將手機放在其中作為顯示屏。Gear VR1是和Galaxy Note4手機配套的設備，在2015年5月份，三星發布了適配Galaxy S6和S6 Edge手機的Gear VR2，價格在199.99美元。2015年11月，三星又推出了適配Galaxy Note5、Galaxy S6、Galaxy S6 Edge及Galaxy S6 Edge+ 四款手機的消費版Gear VR3，價格隻需要99美元。而三星最新版的VR眼鏡又增加了適配Galaxy S7和Galaxy S7 Edge手機的選項。
Gear VR產品經過幾次演變，其產品性能在逐步提升。除了產品變得越來越輕外，舒適性和耐久性也有了很大的提高，觸摸感覺更好，增加了邊使用邊充電的新功能。但是，這款產品也有一些缺點——是它隻能和三星部分手機產品配對使用，覆蓋麵較窄，這應該跟三星的市場定位有關。目前，Samsung Gear VR係列產品在國內主要購物網站均有銷售，價格也比較親民。
HTC Vive——計算機VR領域的佼佼者
HTC Vive是由HTC與Valve聯合開發的一款VR虛擬現實頭盔產品，2015年3月在MWC2015上發布。由於有Valve的Steam VR提供技術支持，因此，在Steam平台上已經可以體驗利用Vive功能的虛擬現實遊戲。HTC Vive通過以下三個部分給使用者提供沉浸式體驗：一個頭戴式顯示器、兩個單柄手持控製器、一個能空間內同時追蹤顯示器與控製器的定位係統（如圖5.2）。
圖5.2HTC Vive產品展示
根據HTC官網顯示，這款產品擁有1200×1080的像素屏幕，每秒90幀的超快刷新率，能夠帶來從所有角度充盈整個視野的逼真圖像，消除了以前VR產品中常見的抖動問題。陀螺儀傳感器、加速度計、激光定位傳感器結合在一起，能在兩個軸線方向上精確定位頭部的旋轉，其角度精確度可以達到十分之一度，讓你十分自然地觀看虛擬環境。將頭戴式設備與一對Steam VR基站連接起來，可以追蹤你的物理位置（在最大為15英尺×15英尺的空間內）。兩隻手分別操控一個VR遊戲控製器，用戶可以自如地使用虛擬對象並與虛擬世界進行交互。每個控製器的位置都會在空間中被追蹤，由此能夠模擬出各種活動和交互情景。
這款產品的優點除了畫麵逼真流暢外，還有控製器定位係統Lighthouse采用了Valve專利技術，它不需要借助攝像頭，而是靠激光和光敏傳感器來確定運動物體的位置。也就是說，HTC Vive允許用戶在一定範圍內走動，這點非常有利於遊戲等應用的開發。缺點是這款產品在大陸地區的售價為6888元，價格較貴，且需要與PC或其他類似設備搭配使用。HTC Vive對顯卡的要求非常高，要求GTX 970顯卡以上。
總體看來，這款產品在繼續完善技術和降低成本後，會具有很強的市場競爭力，會成為未來VR娛樂和遊戲的主流產品。
Oculus Rift——Facebook旗下計算機VR先鋒
2014年3月26日，Facebook宣布以約20億美元的總價收購沉浸式虛擬現實技術公司Oculus VR。2014年Oculus VR推出了開發者版本Oculus Rift DK2。2016年3月29日，599美元的Oculus Rift消費者版本正式開始預售。產品包括一個Oculus Remote、一台Oculus Rift、一個運動追蹤攝像頭及一個Xbox One控製器，這其中是不包含Oculus Touch的，如圖5.3和5.4所示。
圖5.3Oculus Rift
Oculus Rift和之前DK2版本對比來看，消費者版本更加輕便一些。這款產品並不是獨立的VR設備，需要連接一根頭上的主線到電腦，主線分為USB 3.0和HDMI兩種。連接後需從Windows平台上下載Oculus商店的軟件。Oculus Rift對硬件的配置也有一定要求，需要Intel Core i5處理器8GB內存或以上，NVIDIA GTX 970/AMD Radeon 290顯卡或以上才能使用。
圖5.4Oculus Touch
這款產品的優點是沉浸感很強，並且內容來源豐富。缺點是設備仍顯得比較重，且接入裝置較多，對電腦的適配性要求較高，價格也略貴，目前主要麵向有消費能力的IT愛好者。
Sony PlayStation VR——PS4的VR功能拓展
PlayStation VR是索尼專門針對PS4市場開發的虛擬現實設備，所以隻能配合PS4使用，目前無法支持PC平台。在GDC 2016遊戲開發者大會上，索尼舉辦了一次PlayStation VR的專場發布會，公布PlayStation VR的售價為399美元，其外形如圖5.5所示。
圖5.5PlayStation VR外形展示
這款產品的首發將會免費提供The Playroom VR遊戲。除了常規的VR遊戲體驗之外，PlayStation VR還可以當作一個頭戴顯示器使用，比如在這塊屏幕上看電影等。PlayStation VR已經在2016年10月份正式開始發售，售價為399美元，國行版參考價為2999元，目前京東等電商處可以購買。
PlayStation VR的優勢和劣勢都十分明顯。它的優勢首先是具有比較固定的PS4用戶基礎，包括了PS4的3500人以上的用戶群，索尼公司預計這些用戶大多都會購買PlayStation VR來提升遊戲和娛樂體驗。PlayStation VR的另外一個優勢是PS4本身就定位在遊戲和娛樂市場，因此在內容開發方麵具有先天的優勢，比如索尼公司就考慮到可以利用VR進行多人遊戲。目前的方法是一個人用VR，其他人用手柄操作來進行多人遊戲。後期不排除進行多人VR遊戲的可能，這樣可以避免一個人在VR環境下產生的孤獨感。它的缺點是PS4在內存、運行等配置上比PC要低，因此遊戲開發會受限製，一些需要高速計算和占用大內存的遊戲很難運行，所以會有後勁不足的情況發生。
Google Cardboard——簡易的手機VR推廣者
穀歌公司曾經有個著名的“20%時間”規定，即允許工程師每周用一天的工作時間從事自己感興趣的課外項目。如果該項目具有可行性，穀歌將會投入更多資源進行研究和開發。
Cardboard是穀歌公司兩位來自法國巴黎的工程師大衛·科茲（David Coz）和達米安·亨利（Damien Henry）的創意。他們利用穀歌公司“20%時間”的規定，花費六個月的時間打造出了這個實驗項目，其外形如圖5.6所示。
圖5.6Cardboard外形
2014年6月，Cardboard在穀歌的開發者大會上被推出，它主要由紙板、雙凸透鏡、磁石、魔力貼、橡皮筋及NFC貼等部件組成。穀歌公司給出了Cardboard的製作說明，按照說明，人們幾分鍾內就可以將其組裝出來，非常簡單方便。其配件價格僅需幾美元，目前在京東網和淘寶網都有組裝好的Cardboard在售賣，根據材質、店麵等不同，價格在28～78元之間。
Cardboard作為一台簡易的虛擬現實眼鏡，很大程度上滿足了用戶的虛擬現實體驗要求，盡管這款DIY設備的體驗性和專業設備相比差距很大，但也起到了很好的推廣VR概念的作用。它的優點顯而易見，就是價格便宜、容易獲得，而且除了適用安卓手機外，還可以兼容蘋果iPhone係列手機。
穀歌公司的這種做法顯然是“醉翁之意不在酒”，其真正目的是想通過廉價設備引起消費者興趣，通過另類廣告效應獲取知名度，搶先占領VR市場。目前，穀歌公司已經開發了不少與VR相關的產品，是未來VR市場的重要搶占者之一。
暴風魔鏡——好奇者的新玩具
2014年9月1日，暴風科技在北京召開主題為“離開地球兩小時”的新品發布會，正式發布了名為“暴風魔鏡”的產品。發展至今，暴風科技已經推出了暴風魔鏡4，官網售價199元，目前用戶已經超過30萬。暴風科技於2015年3月24日成功在深圳創業板上市（股票代碼為300431，股票簡稱：“暴風集團”。暴風魔鏡4外形如圖5.7所示）。
圖5.7暴風魔鏡4
暴風魔鏡需要與手機搭配使用，同時支持安卓和iOS係統，顯示效果也主要依靠手機本身的性能。暴風魔鏡係列已經推出多代產品，其性能也有所改進，主要表現在暴風魔鏡4的重量變輕，采取懸掛式結構，采用FOV 96度鏡片減少眩暈感等。但由於其本身是基於手機配置的設備，因此提升空間有限。
總體來看，暴風魔鏡4的優點是價格較低，適用麵廣。它的缺點是畫質一般，佩戴時間過長會出現暈眩等症狀。產品性能不高是暴風魔鏡的硬傷，其未來發展的主要方向應該在提升產品性能上，在性能提升的同時合理控製住成本是成功的必要條件。隻有性能達到消費者期待的門檻以上，價格才會成為關鍵因素。
其實，暴風科技一個更重要的目的——借助暴風魔鏡終端打造暴風內容平台。畢竟暴風科技的暴風影音在互聯網影音播放方麵處於領先位置，基於此，在打造VR內容平台方麵暴風科技就有很大的群眾基礎優勢。這更需要暴風科技公司加速提升暴風魔鏡係列的產品性能，使消費者的VR內容體驗感更加深刻，從而占領更多的VR市場份額。
大朋M2——VR一體機領域的嚐試
圖5.8大朋VR一體機M2
2016年3月24日，上海樂相科技有限公司發布了大朋M2——一款VR一體機。它不需要連接其他設備，就可以獨立操作。其官方發布的售價為2999元（大朋M2的外形如圖5.8所示）。
大朋VR一體機M2重約398g，支持0～600度近視，配備三星AMOLED 2K屏幕和Exynos 7420處理器，續航時間三個小時，在清晰度、延遲、眩暈等問題上有顯著的改進和提升。在產品內容方麵，大朋VR官網宣布其內容商店中有100+款VR遊戲和10000+部影視，同時開放SDK（軟件開發工具包），供海內外開發者開發應用程序。
大朋M2的優點是解決了很多消費者手機性能與VR設備不能很好匹配的問題，畢竟VR產品對圖形處理和刷新率有很高的要求，很多手機目前還達不到這個要求，或者即使勉強達到，體驗效果也會不佳。要想體驗VR效果，人們就必須同時購買手機和相應的VR設備，這樣成本會很高。大朋M2可以滿足那些不想換手機但想體驗VR樂趣的消費者，這使得該款產品擁有了一定的受眾群體，在很多VR體驗樂園也能看到大朋M2裝備，雖然與HTC Vive的沉浸感體驗還存在一定差距，但在性價比上大朋M2擁有著優勢，同時擁有內容上的支持，因此市場銷量很好。
LeVR COOL1——樂視進軍VR領域
2015年12月23日，樂視在北京召開新品發布會，發布了其首款VR頭盔——LeVR COOL1，搭載EUI VR版操作係統，售價為149元。LeVR COOL1采用樂視界提供的VR資源，同時支持點播和直播兩種形式，實現360度全景呈現。同時，樂視還在發布會上宣布，將實施“1億粉絲覆蓋計劃”和“1萬CP聯盟計劃”（LeVR COOL1外形如圖5.9所示）。
圖5.9LeVR COOL1
LeVR COOL1采用PMMA材質非球麵鏡片及進口光學鍍膜技術，同時支持瞳距和屈光度調節，最大可支持800度近視和200度散光，大多數近視用戶無須佩戴眼鏡即可使用。
樂視在內容資源方麵有很大的優勢，具體到VR內容庫的建設，未來將以覆蓋電影、演唱會、教育、旅遊、極限運動、新聞紀實、遊戲等領域為目標來進行，憑借與樂視其他子生態——樂視影業、樂視體育、樂視音樂、樂視自製等的協作，以及與大量第三方內容商的合作，打造更加全麵的VR內容庫。這也是樂視的一個戰略目標，即通過硬件平台進軍VR內容產業。
此款產品的主要缺點是隻能和樂視超級手機配套使用。當然，樂視目前正在積極開發和第三方手機通用版的終端係統，並努力提升LeVR COOL1的擴展性能。它的優點是價格較低，內容比較豐富，因為擁有樂視內容平台基礎，相信未來在內容庫的建設上應該占有一定優勢。
榮耀VR——華為V8手機適配的VR產品
華為榮耀VR是華為在2016年5月10日正式推出的VR眼鏡產品，專門適配全新的榮耀V8手機。榮耀VR眼鏡分為專門的完整產品版和折疊版。同時，榮耀VR將與優酷合作，為顧客提供大量的VR視頻內容（榮耀VR兩種版本外形如圖5.10和5.11所示）。
圖5.10榮耀VR完整產品版
圖5.11榮耀VR折疊版
華為榮耀VR的優點是在畫麵流暢性、佩戴的舒適感上都有不錯的體驗，全新的環繞係統也算是一種創新。缺點是支持設備的分辨率不夠高，畫質的表現力不夠震撼，適配性有限，目前隻支持榮耀V8手機，VR的內容資源也比較少。華為完整版VR產品價格目前並未公布，在官網上也沒有該產品進行銷售的信息。總體看來，華為在VR市場雖有布局，但尚未成熟，發布產品信息應該有想提前占領VR陣地的意味。
VR領域並購——蘋果公司的VR布局
蘋果公司雖然還沒有出過自己的VR產品，但已經在蘋果官方店裏出售可以應用於蘋果手機的移動VR裝備。這款產品叫作View-Master，是以經典紅葡萄酒為主色的虛擬現實頭顯設備，類似穀歌的Cardboard，需要放入iPhone智能手機使用，售價是29.95美元（View-Master外形如圖5.12所示）。
圖5.12蘋果官網的View-Master
除此之外，蘋果公司還展開了VR領域的一係列收購動作。2010年，收購瑞典麵部識別技術公司Polar Rose；2013年，收購以色列實時3D運動捕捉技術公司PrimeSens；2014年，收購深度傳感器PrimeSense；2015年，收購德國公司Metaio和其擁有的171項全球專利；2015年，收購瑞士麵部識別技術公司Faceshift。除此之外，網上還流傳著幾款蘋果公司VR裝備概念圖和蘋果公司申請VR的專利資料。
綜上所述，蘋果公司肯定在致力於研發VR產品，應該是適配iPhone係列的移動VR頭盔，但也不排除推出獨立的VR裝備或者基於PC的VR裝備。鑒於蘋果公司的影響力和合作資源，產品一旦推出必將引起廣泛關注。
以上是一些實力比較強或者在某一領域有一定優勢的公司代表產品的介紹，當然目前在做VR裝備的國內外公司還有很多，比如：做獨立虛擬現實頭盔的Auravisor、雷蛇（Razer）公司的OSVR、深圳市虛擬現實科技有限公司的3Glasses等。
總之，VR裝備的發展正處於探索期，產品還不夠成熟完善，遠沒有像手機市場那樣形成幾家獨大的市場格局，未來還存在很多變數。但有了手機市場上蘋果iPhone係列手機及其App成功的先例，通過終端首先吸引消費者，進而穩固通向應用和內容市場，這無疑是各家廠商的終極目的。
第六章
VR應用——全景、虛擬和交互是特色
VR遊戲的大眾化尚需時間
VR遊戲目前可以分為兩大發展方向。一個是針對大型遊戲場所的虛擬頭盔+專業設備模式，通常根據不同遊戲配備有不同的外感設備，這些裝備價格也比較昂貴；另一類是針對普通遊戲玩家的虛擬頭盔+配置設備，這類遊戲可以通過App進行下載，之後就可以進行相關遊戲的操作了。
VR+專業遊戲設備成為遊戲廳和兒童樂園的亮點
VR技術通過讓玩家置身於一個沉浸式的三維虛擬世界，來提高用戶的遊戲樂趣，任何虛擬場景都可以通過VR遊戲真實地展現在玩家麵前。此外，體感外設裝備不僅能幫助玩家加強體驗的真實感，也能幫助玩家和遊戲世界進行交互。玩家不但可以看見，而且能夠用直觀的肢體動作與虛擬世界中的各個元素進行交流和互動。
為了體驗專業級VR遊戲和普通VR遊戲的區別，作者特地去北京三裏屯體驗了配置有HTC Vive的專業遊戲設備，這裏的HTC Vive搭配了專門的遊戲設備，有效增加了玩家的遊戲體驗感。該店可以付款進行單次遊戲，也可以成為會員，一次性充值送點數，不同設備所消耗的點數不同，目前有五六款遊戲設備可以進行體驗（如圖6.1）。
圖6.1可以進行VR遊戲的專業設備
左圖：遊戲者需要坐進半蛋型的遊戲設備，用帶子固定好身體，帶上虛擬頭盔，就可以體驗過山車等遊戲。該設備會根據不同場景進行相應的搖晃和振動，使玩家體驗到很強的真實感。
中圖：屬於射擊類遊戲，玩家帶上頭盔後，兩個手柄自動變換為“手槍”，該款遊戲設有不同關卡，進入後玩家可以在虛擬場景中自由移動，場麵逼真，音效很好。
右圖：是一個滑雪遊戲設備，該設備除了虛擬場景比較真實外，在玩家前方還配有一個風扇，在體驗滑雪時會根據場景調節為不同程度的冷風，使玩家有身臨其境的感覺。
作者經過嚐試，感覺這些裝備的浸入感比較強，場景也很逼真，遠遠超出預想。美中不足的是頭盔略重，且長時間佩戴後眼睛會發酸，對視力有短暫影響，這可能是HTC Vive產品急需改進的地方，否則會影響到該產品的大規模推廣。VR+專業遊戲設備市場正在快速發展，VR的應用也將成為各大遊樂園（區）的亮點。
麵向普通玩家的VR遊戲尚處於萌芽期
VR遊戲應用除了需要專業遊戲公司專門場地的專業設備外，更多的是麵向普通玩家的VR遊戲，這部分將是未來開拓的主要VR遊戲市場。VR遊戲目前處於萌芽期，一個重要原因就是VR設備的硬件技術尚未完善，很多中低端產品或多或少都存在信號延遲、畫質不高、追蹤不靈敏、有眩暈感等問題。有些產品的問題較少，如HTC Vive，但價格較高，對電腦的配置要求也比較高，這無形中提高了VR遊戲的門檻。因此，VR遊戲要想大麵積推廣，第一步就是解決VR的裝備問題，第二步才是遊戲內容的開發。而VR遊戲內容開發因為成本較高，造成很多遊戲價格較貴，很少有人購買，圖6.2所示的遊戲就麵臨著這樣的問題。
圖6.2EVE Valkyrie（瓦爾基裏）
2016年3月28日正式上市的EVE Valkyrie是CCP公司為Oculus VR眼鏡特別打造的一款第一人稱太空射擊遊戲，玩家在遊戲中扮演航母戰鬥機的駕駛員，既可以選擇單人模式，也可以邀請同伴一起加入。遊戲目前僅向擁有Oculus Rift DK2的虛擬現實開發者們放出測試資格，遊戲中不支持鼠標鍵盤操作，所有動作完全靠手動控製器和頭顯內的九軸陀螺儀完成。這款遊戲的優點是場景華麗，音效震撼，三維效果逼真，沉浸感十足。缺點是價格較貴，零售版要59.99美元，這也限製了這款遊戲的大麵積推廣。
製約VR遊戲發展的另一個原因是目前VR領域並沒有像手機領域那樣形成主要開發平台，也就是說VR市場的應用平台格局尚未形成，這與VR設備市場的不統一有很大關係。目前VR設備中既有適配移動手機的VR設備，也有適配PC端的設備，還有適配遊戲機的設備，更有正在開發的類似一體機的設備。這就造成VR設備開發平台過多，分散了應用開發的力量，又因為VR內容開發成本很高，所以也無形中製約了VR應用內容市場的發展。
國外知名的VR遊戲開發商除了CCP Games、Capcom等大廠之外，還有很多中小型的獨立開發商或工作室，且主要集中在歐美、日本等遊戲產業發達地區。VR遊戲類型包括射擊、模擬、冒險等，適配主流的Oculus Rift、PlayStation VR、Gear VR等平台，目前已經進入加速開發階段。國內的騰訊、盛大、網易、完美世界等也在VR遊戲領域開始布局，但還處於初期探索階段，他們或者投資國外遊戲開發廠商，或者嚐試自主開發，開發出的產品數量較少，且質量較國外來說存在一定差距。