虚拟现实:沉浸式技术的美好未来

更少的技术，更多的目的地。

想象一下，你要去徒步旅行，想买一双新运动鞋。

即使在附近的商店里看了一些选择，你还是拿不定主意。感觉到你的困境，销售人员递给你一副虚拟现实眼镜，并引导你到店内舞台。

这款眼镜可以让你在穿着运动鞋的同时探索徒步旅行的地点。你在实际场景中体验了这些装备的舒适性、坚固性和可穿戴性，并最终购买了它们。

你目睹的是一场虚拟现实之旅。

从游戏和社交网络到教育和医疗保健，虚拟现实的许多应用都类似于我们的日常活动。你可能已经参与了虚拟现实体验，甚至不知道它。

商业用途虚拟现实软件使他们的产品展示栩栩如生，并允许他们的顾客在沉浸式环境中消费内容。

也被称为“元宇宙，“虚拟现实结合了多个虚拟空间，专注于建立社会联系。在虚拟现实空间中度过的一天相当于在现实生活中度过的30分钟。

不像增强现实在虚拟现实中，你可以在你的空间中覆盖数字对象并与它们互动，虚拟现实通过计算机图形、人工智能传感器、头部和身体追踪器将用户置于虚拟维度。结合VR硬件和软件组件创建一个身临其境的体验对于最终用户。墙壁、桌子或沙发等物体在虚拟世界中充当分界线，以防止撞到任何障碍物。

虚拟现实的重要性

构成我们对现实的感知的一切都是由于我们的感官。所以，理论上，每个人的真理都是独一无二的。如果你给你的感官提供模拟的或人工的信息，你对现实的感知就会改变——创造一个新的、虚拟的感知。

随着市场趋势的不断发展，虚拟现实为各种企业提供了丰厚的利润飞跃空间。许多公司已经开始投资虚拟现实技术，以创建产品的虚拟演示，并增强员工的能力。

现代游戏玩家通过VR投影从不同的地理位置传输他们的内容，以扩大他们的影响力。然而，其他行业也不甘落后。房地产、零售、供应链和物流行业也在关注VR。

让我们找出原因:

• 面向用户:与传统的媒体、线下营销、报纸和新闻发布模式相反，虚拟现实创造了个性化的虚拟体验。

• 3D产品可视化:虚拟演示在广泛的3D环境中展示每一分钟的细节。

• 艺术倾向:VR体验受到艺术的影响，并为消费者创造了主导的进步。
  
• 虚拟会议:会议、培训课程、会议、音乐会和其他跨团队互动可以通过VR在一个普通的地方举行。

• 不愉快的冲突:在虚拟空间中，与同事和上级的犹豫互动可以显著减少。

• 内置触觉和音频传感器:完整的VR体验包括触觉和音频刺激，让用户完全沉浸其中，直到他们与现实失去联系。

• 优秀的品牌:企业可以向消费者提供3D反馈，从而建立品牌声誉。

• Undisrupted培训:VR为员工创造了一个不受干扰的学习流程，并轻松培训他们的软技能。

当人类识别物体时，我们用它们之间的相对大小来判断距离和目的。同样，VR模仿自然的大脑活动和身体运动，为用户唤起一种真实感。

以下是人类如何踏上虚拟现实之旅。

虚拟现实的历史

在过去的50年里，虚拟现实已经取得了长足的进步，但仍然被认为是一种新兴技术。

第一个虚拟现实飞行模拟器是在1929年设计的，被称为链接训练器。发明者埃德温·a·林克(Edwin A. Link)用它在危险的飞行条件下训练飞行员。这个模拟器模拟了真实的飞行挡风玻璃，让他们练习驾驶飞机。

几十年后的1961年，军事工程师托马斯·弗尼斯(Thomas Furness)为美国空军开发了第一个飞行模拟器。它激发了人们对虚拟现实技术的兴趣，以及如何将其用于培训目的。

实际的术语“虚拟现实”是在1987年由研究人员杰伦·拉尼尔创造的。

让我们来了解一下虚拟现实技术是如何从旧时代走向黄金时代的。

虚拟现实的组成

虚拟现实的组成主要有两个方面;虚拟现实硬件和虚拟现实软件。虚拟现实硬件包括VR头显和运动控制器。虚拟现实软件是一个综合的使用平台计算机视觉以及3D建模，在数字环境中生成、移动和克隆图像。

VR耳机

VR头显是一种头戴式可穿戴设备，可以跟踪人类感官产生的信息。当你戴上VR头显时，你的自然视野(FOV)被计算机生成的视野所取代。

VR头显的组件包括屏幕、摄像头、运动传感器和红外led。VR头显与传感手套、全身套装、跑步机、操纵杆和运动跟踪器等输入跟踪器同步工作，以产生输出。

你的耳机也可以连接到一个额外的有线PC或你的智能手机来访问VR软件应用程序。

VR头显可以有多种类型:有线、无线、基于pc或基于主机。无线VR头显的一个很好的例子是微软的HoloLens。

微软Hololens 2.0 VR头显

来源:MSPoweruser

镜头和屏幕

VR头显在内置LED屏幕和眼睛之间嵌入了立体透镜，使图像失真，使其看起来像3d和真实的。

耳机通过这些透镜传递两幅图像，每只眼睛一个，类似于我们的视觉。此外，红外摄像机根据用户的调节能力来调节光线。当我们移动头部进行导航时，屏幕上显示的内容也会发生变化。

来源:realnewworld

延迟和视场(FOV)

延迟和视场是向现实世界提供虚拟信息的特性。一个普通人可以粗略地看到他们周围的环境200至220°弧度绕着他们的头。我们的左眼和右眼的视力以114°的角度重叠，这使我们能够看到3D。

来源:semiengineering.com

在用户的真实FOV上生成3D环境也取决于他们的物理运动。用户移动和VR设备显示变化之间的延迟称为VR延迟或端到端延迟。

如今的头显可以减少延迟，并提供114°3D空间，以提供即时虚拟转换，但没有头显可以提供零延迟或容纳普通人的整个视场。目前，VR硬件设计师正在开发的设备将允许180°FOV和30到40毫秒的延迟，这是高度沉浸式体验的理想选择。

实现超低延迟沉浸式VR体验:

来源:UCSanDiego

帧率

从物理角度来看，我们知道人眼可以看到每秒1000帧(FPS)。然而，人类的大脑从未通过视神经接收到这样的细节。人类可以解释高达150fps的帧率。但除此之外，信息在传递到大脑的过程中会丢失。

你在电影院看到的电影的帧率是24帧/秒，但这类电影并不是为了模拟现实而设计的。对于VR应用，大多数开发者发现任何低于60 FPS的内容都会导致迷失方向、头痛和恶心。大多数开发者的目标是将VR内容的“最佳点”设定在每秒90帧左右。

展望未来，大多数VR硬件开发商将开始推动120 FPS或更高的帧率，为用户提供更逼真的体验。

3D空间音频

VR的另一个关键技术方面是使用声音效果向用户传达三维空间感。任何去过精心设计的沉浸式剧院的人都知道，声音是如何根据你坐在表演空间的位置而变化的。如今，尖端的VR依靠空间音频技术来创建与现实世界体验相匹配的模拟音频景观。

请记住，VR耳机必须实时计算音频，以与用户的移动同步。许多公司已经在使用3D音频为他们的客户提供身临其境的声音。

• Spotify:提供高分辨率HD音频，UHD音频，Lofi, Hifi和lo无损
• Facebook 360空间工作站:一个免费的软件套件，为360°视频和电影VR设计空间音频
  
• YouTube:创建一阶双声音频，嵌入四个相互垂直的声源位置
• 征服VR:为多个观众构建身临其境的体验，以捕捉3D虚拟环境的精髓
• 谷歌VR音频系统:提供复杂而易于使用的球形图像音频。
• 三星gear VR:支持单声道、立体声和多种格式的空间播放音频
• G 'Audio工作原理:仅mac插件，利用基于对象的混合在360°VR空间适当的混响

头部和位置跟踪

VR的真正魔力并不在于它的视觉效果或声音有多令人信服(尽管这些都是至关重要的基本元素);它来自这样一个事实，即用户可以在一个虚拟空间中移动，该空间可以使用运动控制器来调整他们的位置。它将VR头显与其他头显区分开来。

这个过程被称为头部和位置跟踪。公司在VR头显中使用两种类型的头部和位置跟踪模拟器:

• 三自由度(3DoF):用户只能左右上下看．
• 六自由度(6DoF):用户可以在360°的空间中看到任何地方，甚至可以在圆形路径上移动。它主要包括俯仰、横摇、偏航、左右、前后、上下。

b谷歌之类的VR平台做白日梦使用3DoF，它只能进行旋转跟踪。你只能左右转动你的头，向上或向下看，或者把头向一边或另一边倾斜。但如果你移动身体的其他部分，它们就不会注意到。

虚拟现实运动控制器

VR运动控制器是一种虚拟现实硬件组件，允许用户通过手持设备在虚拟环境中采取行动。在它的帮助下，用户可以在空间之间导航，拿起和放下东西，爬上或爬下山丘，以及执行其他互动活动。

虚拟现实是如何工作的?

虚拟现实为终端用户构建了一个低潜伏、快速刷新的虚拟生态系统。有趣的是，那些已经体验过虚拟现实的人声称他们好像被传送到了一个想象的世界。VR创造的这种沉浸式体验是其成功未来的证明。

虚拟现实的工作原理是基于我们对环境的感知和对场景的理解。虚拟现实头戴式设备被编程为捕捉我们对自然刺激的反应，这是由人工智能驱动的软件支持的。然后将刺激以特征数据集的形式存储，用于在空间映射环境中制作虚拟对象。虚拟现实设计师小心翼翼地捕捉现实世界物体的复杂性，并将它们克隆得足够好，以欺骗人类的大脑。

内置骨骼追踪器，VR头显控制你在虚拟空间中的移动方式。最新的VR头显可以让你360度移动°空间，并与虚拟人物互动，类似于现实生活。外部计算机连接使系统全天候运行，因此沉浸感在任何阶段都不会中断。VR软件还通过提供语言帮助、数字内容或补充品牌信息等支持，增加了您的VR体验的动态。

什么是虚拟现实营销?

虚拟现实通过出色地展示与消费者意图产生共鸣的功能，创造了瞬间营销体验。它不仅仅是一种广告工具，它还与客户建立了情感联系，使他们比其他人更信任你的品牌。

如今，消费者追求的是价格实惠、耐用、可持续的产品。VR将产品的特征投射到一个理想的空间中，在用户周围的3D环境中覆盖说明或语义品牌体验。

公司可以通过几种方式依靠虚拟现实轻松实现其转换目标。

• 身临其境的故事:虚拟现实可以为品牌创造身临其境的故事体验，使其个性化。虽然引人注目的市场营销活动是标准的促销活动，但VR通过现实世界的事件，例子和案例研究来教育受众，以确定什么是最适合他们的。

• 建立情感联系:走进每一个角落，解决客户的挑战，在客户心中留下了永久的品牌回忆。VR通过在实际场景中模拟产品应用，强调了品牌与客户之间的情感联系。
  

• 产品广告:使用虚拟现实制作甜蜜的广告，牵动客户的心弦。用语音、音频和视频效果制作360°VR视频，以制作广告，展示你对用户问题的深刻理解以及如何解决这些问题。
• 内容营销:只有内容营销人员才能真正体会到创建引人注目的内容策略的艰辛这适用于任何类型的角色。虚拟现实技术可以让你探索新的途径和方法，为你的观众创建3D内容，从而提高参与度和归因。
• 游戏化:虚拟现实在创造游戏风格的机制方面是一个强大的力量，它可以在一个没有压力的环境中教育人们。在企业环境中，VR游戏化可以培训员工，同时为培训添加有趣的元素。

虚拟现实的类型

消费者以不同的方式使用VR体验，沉浸度也各不相同。VR体验的沉浸感越强，品牌成功的可能性就越高。

非沉浸式虚拟现实

非沉浸式现实是一种虚拟现实，你可以通过电脑屏幕、视频游戏或驾驶模拟器与虚拟环境互动。它属于虚拟现实范畴，因为你可以在某种程度上控制屏幕上虚拟物体的运动。

驾驶模拟就是一个很好的例子。你进入车内，坐在驾驶座上，在半真实的环境中练习你的技能。你的脚可以在屏幕上控制汽车的导航。

驾驶模拟器可以让您体验使用离合器，汽车齿轮，加速器和刹车在道路上驾驶的感觉。当你到达离合器的咬合点，你把它放在第一档并加速，汽车在你的模拟器屏幕上自动前进!

半沉浸式虚拟现实

半沉浸式虚拟现实通过在现实世界的物体上覆盖数字组件来提供部分沉浸感。这种类型的VR主要用于教育和娱乐目的。

机组人员或飞行工程师使用半沉浸式头显(HUD)技术，在飞机挡风玻璃上显示虚拟内容，用于发动机检查或燃料检查。

来源:AIMultiple

半沉浸式虚拟现实不会给人一种不同现实的错觉。相反，它通过VR软件生成的虚拟片段来补充自然环境，以扩展您的知识并帮助您采取下一个必要的行动。

完全沉浸式虚拟现实

完全沉浸式VR为用户提供360°的感官模拟，让用户进入并体验。智能眼镜、手套、跑步机和感官探测器等特殊设备可以检测由VR软件处理的3D数据，从而创造出突破性的虚拟体验。

这种类型的VR通常用于VR游戏厅的游戏和其他娱乐目的，甚至在您的家中(建议空的，非易碎的房间)。

完全沉浸式的VR让人很难区分什么是真实的，什么是虚拟的。

虚拟现实的用例

如果你认为你可以通过VR在你的业务中取得巨大的进步，你的想法是正确的。

无论是在教育、建筑还是医疗保健领域，虚拟现实都是专业人士在虚拟环境中执行活动的绝佳实践画布，否则这些活动可能会引发风险。

• 招聘中的VR:虚拟现实招聘帮助雇主寻找创新的方法来培养高素质的员工队伍。它还允许专业人士在加入公司之前学习和完善他们的专业知识。产生对员工友好的虚拟互动可以提高员工的积极性、生产力和留存率。
  

• VR在客户服务中的应用:VR创造了客户友好的3D体验，展示了品牌独特的一面。虚拟现实技术有潜力超越店内服务，为世界各地的顾客提供实时虚拟帮助。
• 游戏中的VR：有了VR游戏，你可以通过现代游戏控制台、控制器和VR耳机在3D中探索未知宇宙的不同部分。许多游戏系统，如HTC Vive、三星Gear VR和Oculus Quest，在不破坏虚拟沉浸感的情况下提供沉浸式游戏体验。

• 建设中的VR:建筑公司正在使用虚拟现实技术对草图进行微调，使建筑师和工人能够远程协作，并保护绿色建筑的健康、安全和环境(HSE)协议．
• 设计中的VR:等项目Yulio虚拟现实允许公司与客户或合作者共享3D模型，以结合实时反馈和模拟建筑设计。
• VR在旅游中的应用:VR可以让你进行虚拟旅行，引导客户完成旅行预订流程。虚拟漫游是将360°全景旋转图像拼接在一起形成模拟效果的集合。独特的相机，耳机和方法提升了想要在不离开办公桌的情况下探索目的地的观众的视觉体验。
• 虚拟现实精神健康:虚拟现实工具为患有创伤后应激障碍、抑郁症和其他认知挑战的人提供娱乐体验。虚拟体验可以引发患者的某些情绪，并可能增加血清素的产生，有助于康复。
• 虚拟现实课堂:小学和高等教育机构鼓励学生在VR中学习。通过佩戴头戴式VR头盔，学生可以在虚拟空间中进行互动，检查和移动3D物体，从而提高注意力，集中力和学习能力。
  
  

  你知道吗?按MDPI最近的研究，课堂虚拟现实的一部分扩展现实(XR)是体育教育的创新工具。它帮助玩家在3D的沉浸式环境中训练。它提高了学生的心理运动技能，运动感知能力，并有助于更快地训练和恢复身体平衡。
  

然而，我们必须明白，投资虚拟现实培训和硬件设备是一项代价高昂的决定，必须考虑到公司的预算、员工和时间限制。

虚拟现实的好处

VR的魔棒可以把一个普通的地方变成一个非凡的领域，紫色的红彤彤漫天飞舞，巨大的瀑布从高处倾泻而下。

在游戏用例之外，虚拟现实已被应用于教育、医药、设计、房地产等许多行业。

公司利用虚拟现实技术通过叙述的方式共同分享他们的发现。VR是一种创造性地接触到正确目标群体并让你的消费者使用的方式。以下是让VR成为商业焦点的其他一些好处:

• 提高客户参与度:VR创造了一种逼真的3D产品体验，因此客户可以直观地分析所有功能并将其与他们的需求结合起来。
• 提高客户保留率:消费者会区分提供vr技术的品牌和采用推送营销策略的品牌。
• 产品设计:虚拟现实软件将设计草图的各种对应物组合在虚拟空间中，以混合和匹配哪个矢量去哪里。
• 优化投资回报:VR可能需要几个月到一年的时间才能实现盈利。随着它优化价值链的每个阶段，客户和交易开始涌入。
• 降低成本:有了VR，在虚拟环境中进行员工入职、绩效评估和评估会议的昂贵培训程序将成为过去。
• 远程连接:VR头显可以对不同的环境进行空间映射，使每个人都处于同一附近。它很像一个全息表示，但增加了音频连接。

虚拟现实面临的挑战

毫无疑问，虚拟现实正在成为一种趋势创新，它简化并增强了各行各业的最终用户体验。然而，VR技术的一个缺点阻碍了它的广泛应用。

从高成本到不道德的计算，用户应该意识到遵守VR带来的许多挑战。

• 数字疲劳:长时间使用VR头显会导致数字疲劳和疲惫。由于虚拟现实是一种基于激光的技术，人类的角膜对高度暴露在激光束下的风险是厌恶的，这会让人感到头晕和流泪。
• 认知功能低下:VR技术声称通过远程完成任务而不是去特定的地点来简化我们的生活。然而，VR的一些用例，如瞬间移动、人工双胞胎等，降低了人类大脑构建逻辑的自然能力。
• 昂贵的培训:如果你考虑在设计、创意和内容创造过程中使用VR，你需要适当调整市场预算。韦德娱乐1946但是，这也取决于您的供应商建议、内容类型和客户需求。
• 小型化:在小型系统或头戴式设备中注入大规模VR体验需要高处理能力和视觉兼容性、内存空间和电池。尽管当前的虚拟现实系统声称可以解决这些问题，但现有的小型化破坏了交互流程。
• 不道德的黑客:黑客可以使用内置运动检测的AR/VR耳机轻松闯入受保护的数据库，窃取敏感信息，包括银行数据、密码和信用卡号码。
• 网络成瘾:基于虚拟现实的游戏可能会导致与游戏中的虚拟角色相关的网络成瘾，从而恶化心理健康以及个人和职业关系。沉浸式环境会对大脑施加更大的压力，导致抑郁症、多动症和其他神经系统疾病。
• 工作服务低:VR在很多国家还没有得到广泛的探索。因此，还没有人准备好在VR仿真上进行跨界操作。

什么是虚拟现实软件?

虚拟现实软件有助于构建身临其境的3D环境来体验、玩耍，并与人工创建并放置在现实世界中的数字对应物进行交互。

品牌使用VR软件为他们的客户创建增强演示，这样他们就可以在购买产品之前虚拟地测试产品。它包括开发清晰的图像，添加感官反馈，并根据消费者的需求创造不同的沉浸感水平。

信不信由你，甚至还有VR社交平台供客户收集产品评论和反馈。了解更多关于创建不同类型的用户体验所需的不同类型的虚拟现实软件。

行业专用虚拟现实软件

不同的VR软件可以在不同的工业领域产生不同的体验。

在医学院，它被用来教学生如何探索人体解剖学和执行必要的程序。

在航空领域，学员使用VR技术在完全沉浸式的环境中远程学习和检查飞机的部件。飞行员在不危及任何人生命的情况下测试困难和危险的场景。它还在挡风玻璃上覆盖了有关起飞前检查清单和飞行员简报的必要信息。不管VR在不同场景中的目的是什么，其结果总是积极的。

以下是一些虚拟现实软件的例子:

虚拟现实协作软件

虚拟现实协作软件允许用户在远程环境中相互交互。无论是项目讨论还是日常头脑风暴会议，虚拟现实协作都可以在几分钟内将人们联系起来，帮助他们选择自己的虚拟形象，并通过语音和文本识别与他们互动。

VR协作平台具有以下特点:

• 虚拟现实世界对真实办公场景的改编，员工可以聚在一起，喝咖啡，参加会议。
• 三维头像是虚拟世界中员工的数字孪生，代表员工执行上述操作。
• vr兼容设备帮助查看和控制角色的移动。它可以是PC耳机，移动耳机或独立耳机。
• 计算机流是访问软件的有线硬件系统或远程桌面。
• 生产力工具比如绘图、视频播放等等三维建模提升整体体验。
  
  

VR内容管理系统

一个VR内容管理系统在集中位置收集、存储和分析支持vr的内容。VR CMS允许用户通过拖放功能创建交互式博客、文章或网站。内容由多个应用程序管理。

虚拟现实市场

虚拟现实市场是客户用来购物和探索的网上购物平台。他们可以连接虚拟现实耳机与店主或零售商实时互动，查看评论和评级，并虚拟下单以确认购买。

VR游戏引擎

VR游戏引擎为游戏开发者提供设计、构建和测试不同电子游戏的可靠框架。它有助于创造具有3D模拟和空间音效的高度互动性游戏。

虚拟现实的未来

随着时间的推移，虚拟现实的用例和应用将超越其当前的能力。未来的VR头显将预先配备强大的8K处理器并集成通用人工智能(AGI)在虚拟世界中产生逼真图像和会话体验的传感器。

与现实世界相比，下一代将更喜欢在虚拟环境中生活和工作，并为此投入时间、金钱和精力。人们已经开始投资虚拟土地或nft。虚拟现实将成为一个通用的名称，耳机将成为家庭或工作场所的标准设备，就像现在的智能手机一样。

来自不同国家的更大社区的代表将使用虚拟现实技术随时随地交流和接收信息，仿佛无处不在。如果你认为虚拟现实可以保护你的国家免受营的入侵，你想对了。

虚拟现实将把世界变成一个超球体，在那里每个人都可以联系并分享他们的想法、感受和想法。

数字化变革之风

虽然还处于初级阶段，但虚拟现实已经为人类想象一个数字化的未来铺平了道路。在短时间内取得值得注意的里程碑，证明了虚拟现实在未来几代人的效率和改变生活的能力。

无论是在游戏厅与朋友共度美好时光，还是发现癌症的潜在治疗方法，虚拟现实都将超越所有现代研究方法，成为应对长期挑战的可持续解决方案。

不要让数据给你带来压力!与您的同行进行虚拟协作，并在3D中分析您的业务数据虚拟现实可视化软件．