虛擬現實是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統,通過計算機生成的、可交互的三維環境為用戶帶來沉浸感。按照用戶交互形式和沉浸感的程度不同,虛擬現實系統可以分為桌面式VR系統、分布式VR系統、增強型VR系統及沉浸式VR系統。桌面式VR是最早期的VR類型,主要利用計算機進行仿真并通過計算機屏幕顯示虛擬環境、通過鼠標與虛擬環境進行交互,沉浸感弱。沉浸式VR是目前消費者最常見的VR類型,主要利用各類輸入與輸出設備為用戶帶來極致的沉浸體驗。沉浸式VR包括基于頭盔顯示器的沉浸式VR與投影式VR,其中基于頭盔顯示器的沉浸式VR系統是目前發展的主流。按照設備類型分類,基于頭盔顯示器的沉浸式VR又可以分為基于PC的VR、基于手機的輕量級VR及VR一體機三大類型。PC VR沉浸感強,用戶體驗效果好,但是對PC高性能的要求導致用戶成本高,有線連接導致用戶自由度低。基于手機的輕量級VR與一體機VR性能低,支持的業務有限,但是成本低,無線連接自由度高。下面以PC VR為例,介紹沉浸式VR系統的組成及其交互方式。PC VR主要由輸入/輸出設備與計算機軟硬件系統組成,其中輸入/輸出設備主要負責用戶姿態的識別,并生成反饋信息,計算機主要負責內容存儲、計算與畫面的實時渲染等,兩者通過有線進行信息交互。
2016年被稱為VR元年,雖然近幾年VR發展阻力重重,但已經實現在直播、游戲、教育等多個領域的應用。按照用戶交互體驗分類,VR業務可分為強交互VR業務與弱交互VR業務。強交互VR業務是指VR用戶通過交互設備與虛擬環境中的物體進行實時互動,使用戶感受到虛擬環境的變化。計算機需要根據用戶的姿態信息進行邏輯計算與實時渲染,對設備性能要求高。弱交互VR業務是指VR用戶與虛擬環境中的物體無交互行為,用戶通過頭部運動與已經設定好的虛擬環境進行互動,感受虛擬環境的變化。用戶體驗的內容已提前完成,頭顯只需呈現即可,無需計算與實時渲染,因此,相較于強交互VR,弱交互VR對設備的性能要求較低。
清晰度、流暢性及交互感是影響VR體驗的三大因素。清晰度主要受視頻內容與顯示屏分辨率的影響,低分辨率的視頻內容或顯示屏將導致視頻的清晰度低,容易使用戶產生疲勞感,難以沉浸其中。流暢性主要受幀率與刷新率的影響,高幀率與高刷新率可以使畫面更加流暢,用戶體驗更好。交互感主要受時延的影響。對于強交互業務來說,業界認為,MTP要控制在20ms以內,否則用戶將產生眩暈感。