带你了解虚拟现实(VR)的原理

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最近一年，我们身边出现了很多基于虚拟现实(VR)技术的新玩具：比如VR眼镜，明明只是播放了一些逼真立体的虚拟画面，却让你感觉这些虚拟的画面才是现实。

这是因为，虚拟现实内容模拟了人眼的视觉体验：

可以用一个小实验来感受一下

 1.当你分别遮住一只眼睛，用另一只眼睛看你的手时，两只眼睛各自看到的图像，会有一些差别。这个就叫做人眼的双目视差。

2.当你把手机放在面前，把头歪到左边，再歪到右边时，你的眼睛看到的就分别是手机的左边框和右边框。这个叫做人眼的移动视差。

 

3.而当你摊开两只手，眼睛聚焦到不同的手上时，会依次看到左手清晰右手模糊，以及左手模糊右手清晰的图像。这是人眼的变焦功能。

因为人眼天然拥有以上这些视觉差异和变焦功能，你眼前的这个场景，才能在大脑的加工后变得立体和纵深；

人眼这么复杂的视觉体验，虚拟现实是怎么模仿出来的呢？

 

我们来做一个实验：

如果把相机放在一个点上，拍摄广场上一远一近的两个人。那么当镜头对焦在不同的人身上时，就能拍到2张只有一个人清晰，而其他部分虚化的照片。

 

如果在这两个人的斜后方再加一个人，整个场景里就出现了3个远近不同的人。那么镜头对焦在不同的人身上时，我们就能拍到3张只有一个人清晰，而其他部分虚化的照片。

 

 

而如果再不断地向斜后方增加人数，那么这个相机就能拍摄出无数张只有一个人清晰，而其他部分虚化的照片。

 

现在，见证奇迹的时刻来了。

 

如果把这些照片叠在一起，它们实际上就粗略地组成了在这个角度上，“很多人站在广场上”，这样的一个立体场景；

 

换句话说，相机在这个点上能够“看”到的整个立体的场景，可以被竖着切成无数张切片，也就是这无数张照片。

再模仿人的双眼，以及在不同位置上的视角，再把眼前的场景从各个角度都切片，那么整个场景里所有角度的切片叠加在一起，就最终组成了一个完整的立体场景。

现在的虚拟现实，却可以通过采集整个场景中的很多切片，甚至是所有切片，来生成一个模拟人眼视觉的切片数据库；

 

这个数据库中的图像经过处理，就能在显示屏上再复现出立体的场景了。

 

现在最先进的显示技术，已经可以根据体验者眼睛和身体的动作，实时切换数据库中的切片。

 

不管你在某个瞬间是移动了位置，还是眼睛切换了焦点，计算机都可以通过算法，筛选出你做出这个动作的瞬间应该看到的那一个切片，并且经过快速加工，把那个切片呈现在你眼前的显示屏上。

 

随着动作变化，眼睛在这一瞬间该看到哪张切片，虚拟现实就给你看哪张切片。

 

这样，看着眼前这些人工加工的图像，就如同在现实世界中了。

 

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