随着VR热 探究头戴显示器是如何工作的？
VR 的工作原理是什么？这项可穿戴技术是如何让你感觉自己好像置身火星，实际上却要撞上自家的橱柜的？我们来说说关于头戴设备最基础的部分。
不管是Oculus、Sony，还是三星、Google 他们使用的 VR 技术都离不开三样东西：PC，游戏主机或者手机来运行应用或者游戏，能够在你眼前显示的屏幕，以及用于输入的设备——头部追踪，控制手柄，手势追踪，语音控制，设备上的按钮或触控板。
VR 头戴设备带来的绝佳沉浸式体验一旦实现，就足以让虚拟世界以假乱真，以至于我们忘记了电脑，头戴设备和其他附件的存在，让我们在虚拟世界和现实世界言行一致。那么，我们怎样才能做到那样？
►「眼镜盒子」与头戴显示器
像 Oculus 和 PSVR 一样的头戴设备通常指的是 HMD（Helmet-Mounted Displays，头盔显示器），这意味着它们会在头上附带显示器。即使是没有音频也没有头部追踪，只拿着 Google Cardboard，将手机屏幕放在你的眼前也足够在虚拟世界里营造出半沉浸的感觉了。
VR 设备中，有些影像是从游戏主机或者电脑上通过 HDMI 数据线传输到头戴显示器上来的，比如 HTC Vive 和 Oculus Rift。而对于 Google Cardboard 和 三星 Gear VR 而言，它们的影像已经呈现在屏幕上了，只需要通过头戴设备展示出来。
VR 设备增强沉浸感的另一个重要方式是增加可视范围。比如，图像的宽度。360° 的屏幕太贵且不必要。大多数高端的设备都是在 100° 到 110° 之间，这已经足够使用了。为了让 VR 设备显示的图像足够欺骗人脑，至少需要约 60 帧/秒的刷新率，才能够保证用户不会眩晕和恶心。
►头部追踪与必不可少的沉浸感
头部追踪意味着当你头戴一款 VR 设备之时，你眼前的景象会随着你上下左右转动头部而改变。一套名为 6DoF（six degrees of freedom）将你的头部移动转化成 x，y，z 三个维度，来精确测量头部的前后左右移动等等动作。
运用在头部追踪系统内的有一系列不同的内部组件，比如陀螺仪，加速计和磁力计。Sony 的 PSVR 同样也在头盔上用到了 9 颗 LED 灯，辅以 PS4 上的摄像头监视提供 360° 头部追踪，Oculus 也有 20 颗灯，但是它们不如 Sony 的更有标识度。
最后，耳机也能用于提高沉浸感。双耳或 3D 音频可以被用在应用和游戏中去，与头部追踪技术一块应用，给予穿戴者以临场音效感受。
►想要真的在虚拟世界「动起来」？
相对于 Cardboard 似的设备而言，至今为止头部追踪依然是那些尚未正式发售的高级头盔的最大优势。但是 VR 领域的「大玩家」们仍然致力于开发动作追踪的功能。当你戴着 VR 头盔向下看的时候，你想做的第一件事肯定是看看自己的手在虚拟世界中的样子。
我们已经见识过 Leap Motion 的配件——使用红外线传感器来追踪你的手部动作。我们也用 Kinect 2 摄像头做过一些追踪全身动作的实验。但目前我们已经有的是来自 Oculus，Valve 和 Sony 的输入设备。
Oculus Touch 是一套无线控制器，设计的初衷是让用户在虚拟空间里如同使用自己的手一般使用它。比如，在射击游戏中，你可以通过扣下扳机来射击。在控制器上也还有一系列的传感器阵列以识别如点按，挥手等动作。
其他的输入方式还包括从 Xbox 控制器上的借鉴过来的控制器或者和 PC 连接起来的控制杆，语音控制，智能手套以及如 Virtuix Omni 一样的跑步机——它能帮助你在虚拟世界里更「优雅地」活动。
在标准的 VR 头戴设备中，每个事物都是泛焦的，不是我们在现实生活中习以为常的模样。比如，如果我们的眼睛看远处的物体，眼前的物体就会模糊掉。通过追踪我们的眼睛，FOVE 的绘图引擎可以在 VR 中的 3D 空间中模拟这种效果。没错，模糊也有好的一面。
我们的眼睛盯着的物体也需要和现实生活中一样。如果没有眼部追踪，那么你的眼睛看向远方之时，眼前的景象没有任何变化，会有一种不真实感。同样，模拟一定程度的恶心也是必要的。不然 VR 就不能给予你身临其境的感受。最后，头戴设备也需要高分辨率的屏幕来避免颗粒感。
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不管是Oculus、Sony，还是三星、Google 他们使用的 VR 技术都离不开三样东西：PC，游戏主机或者手机来运行应用或者游戏，能够在你眼前显示的屏幕，以及用于输入的设备——头部追踪，控制手柄，手势追踪，语音控制，设备上的按钮或触控板。
VR 头戴设备带来的绝佳沉浸式体验一旦实现，就足以让虚拟世界以假乱真，以至于我们忘记了电脑，头戴设备和其他附件的存在，让我们在虚拟世界和现实世界言行一致。那么，我们怎样才能做到那样？
►「眼镜盒子」与头戴显示器
像 Oculus 和 PSVR 一样的头戴设备通常指的是 HMD（Helmet-Mounted Displays，头盔显示器），这意味着它们会在头上附带显示器。即使是没有音频也没有头部追踪，只拿着 Google Cardboard，将手机屏幕放在你的眼前也足够在虚拟世界里营造出半沉浸的感觉了。
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VR 设备中，有些影像是从游戏主机或者电脑上通过 HDMI 数据线传输到头戴显示器上来的，比如 HTC Vive 和 Oculus Rift。而对于 Google Cardboard 和 三星 Gear VR 而言，它们的影像已经呈现在屏幕上了，只需要通过头戴设备展示出来。
VR 设备增强沉浸感的另一个重要方式是增加可视范围。比如，图像的宽度。360° 的屏幕太贵且不必要。大多数高端的设备都是在 100° 到 110° 之间，这已经足够使用了。为了让 VR 设备显示的图像足够欺骗人脑，至少需要约 60 帧/秒的刷新率，才能够保证用户不会眩晕和恶心。
►头部追踪与必不可少的沉浸感
头部追踪意味着当你头戴一款 VR 设备之时，你眼前的景象会随着你上下左右转动头部而改变。一套名为 6DoF（six degrees of freedom）将你的头部移动转化成 x，y，z 三个维度，来精确测量头部的前后左右移动等等动作。
运用在头部追踪系统内的有一系列不同的内部组件，比如陀螺仪，加速计和磁力计。Sony 的 PSVR 同样也在头盔上用到了 9 颗 LED 灯，辅以 PS4 上的摄像头监视提供 360° 头部追踪，Oculus 也有 20 颗灯，但是它们不如 Sony 的更有标识度。
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最后，耳机也能用于提高沉浸感。双耳或 3D 音频可以被用在应用和游戏中去，与头部追踪技术一块应用，给予穿戴者以临场音效感受。
►想要真的在虚拟世界「动起来」？
相对于 Cardboard 似的设备而言，至今为止头部追踪依然是那些尚未正式发售的高级头盔的最大优势。但是 VR 领域的「大玩家」们仍然致力于开发动作追踪的功能。当你戴着 VR 头盔向下看的时候，你想做的第一件事肯定是看看自己的手在虚拟世界中的样子。
我们已经见识过 Leap Motion 的配件——使用红外线传感器来追踪你的手部动作。我们也用 Kinect 2 摄像头做过一些追踪全身动作的实验。但目前我们已经有的是来自 Oculus，Valve 和 Sony 的输入设备。
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Oculus Touch 是一套无线控制器，设计的初衷是让用户在虚拟空间里如同使用自己的手一般使用它。比如，在射击游戏中，你可以通过扣下扳机来射击。在控制器上也还有一系列的传感器阵列以识别如点按，挥手等动作。
其他的输入方式还包括从 Xbox 控制器上的借鉴过来的控制器或者和 PC 连接起来的控制杆，语音控制，智能手套以及如 Virtuix Omni 一样的跑步机——它能帮助你在虚拟世界里更「优雅地」活动。
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在标准的 VR 头戴设备中，每个事物都是泛焦的，不是我们在现实生活中习以为常的模样。比如，如果我们的眼睛看远处的物体，眼前的物体就会模糊掉。通过追踪我们的眼睛，FOVE 的绘图引擎可以在 VR 中的 3D 空间中模拟这种效果。没错，模糊也有好的一面。
我们的眼睛盯着的物体也需要和现实生活中一样。如果没有眼部追踪，那么你的眼睛看向远方之时，眼前的景象没有任何变化，会有一种不真实感。同样，模拟一定程度的恶心也是必要的。不然 VR 就不能给予你身临其境的感受。最后，头戴设备也需要高分辨率的屏幕来避免颗粒感。
