VR头盔的工作原理是什么？
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发布时间：2022-04-20 16:02
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热心网友
时间：2023-04-24 11:40
VR看起来可能有点像是黑魔法，但事实上，每个头盔都是精心设计的产品，是尖端的科技与奇思妙想的融合，旨在让你忘记凡尘琐事，一心专注在屏幕呈现的VR世界中。透镜是最重要的元素之一。透镜旨在愚弄你的眼睛，让你以为面前是一片广阔的空间，而不是两英寸大的平面显示器。要做到这一点，透镜需要聚焦光线，让你感觉显示器好像在无限远的距离之外。很多头盔都采用了特殊的菲涅耳透镜，通过使用薄的、圆形棱镜阵列，来实现与大块曲面透镜相同的效果。这些透镜还被用来放大头盔的内置显示屏，让图像占据你的整个视野，这样你就不会注意到屏幕的边缘了。显示屏，高性能显示器，是让VR具有说服力的另一个重要因素。它们必须具有足够的像素密度来显示清晰的图像，并且速度要足够快，这样VR中的运动画面才会流畅平滑。
HTC Vive和Oculus都采用了两块显示屏，一只眼睛对应一块，它们可以以每秒90帧的速度显示图像——为用户提供平滑流畅的运动画面，以及宽广的110度的可视角度，可以覆盖你视野范围的很大一部分。高端头盔还使用双屏幕来提供类似于任天堂3DS的立体3D效果。每块屏幕对每只眼睛显示一幅略微偏移的图像，然后我们的大脑会自动把它们“粘合”在一起成为一幅图像，并在这个过程中产生一种和深度有关的错觉。三星Gear VR把智能手机作为显示屏来使用，为了保持成本低廉和“无线”效果，牺牲了视野和图形保真度。在这种情况下，创建立体图像的工作是由两个可替换透镜来完成的。
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时间：2023-04-24 11:40
虚拟现实立体头盔的原理是将小型二维显示器所产生的影像藉由光学系统放大。具体而言，小型显示器所发射的光线经过凸状透镜使影像因折射产生类似远方效果。利用此效果将近处物体放大至远处观赏而达到所谓的全像视觉。液晶显示器的影像通过一个偏心自由曲面透镜，使影像变成类似大银幕画面。由于偏心自由曲面透镜为一倾斜状凹面透镜，因此在光学上它已不单是透镜功能，基本上已成为自由面棱镜。当产生的影像进入偏心自由曲面棱镜面，再全反射至观视者眼睛对向侧凹面镜面。侧凹面镜面涂有一层镜面涂层，反射同时光线再次被放大反射至偏心自由曲面棱镜面，并在该面补正光线倾斜，到达观视者眼睛。
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时间：2023-04-24 11:41
为了显示精确的画面，当你环顾周围时，头盔必须以亚毫米级的精度跟踪你的头部运动。这是通过各种内置传感器来实现的。有了这些传感器提供的各种数据，头盔就可以实现真正的六自由度跟踪头盔可以跟随头部做出的任何运动。磁力计可以测量地球的磁场，因此总是知道“磁北”在哪个方向。这样就可以确保它指向的是正确的方向，防止出现“偏移”错误——即头盔以为自己朝着某一个方向时，其实朝着的却是另一个方向。加速度计有几个用途，一个是检测重力，让头盔知道上方是哪个方向。智能手机自动转换横竖屏，靠的就是加速度计。而且正如它的名字所说，它可以测量沿着一个轴的加速度，因此它能提供有用的数据，让头盔知道一个对象运动的速度。
