环环相扣，VR硬件技术突破的春天还有点远

在艾媒咨询发布的2016上半年虚拟现实行业研究报告中显示，上半年，有71.3%的受访者表示不愿意购买VR产品，其中价格是主要的因素，仅此于“价格太贵”的原因是“目前技术水平较低”。回顾VR硬件在这一年的发展，发现技术的更迭确实相对比较慢，比如说被吐槽诟病的VR体验后遗症一直没有解决方案。

关键技术之一：VR硬件的分辨率、延时、刷新率

从VR进入我们的视野，初次体验者会惊叹于沉浸在其中的真实感，但是时间久了就会产生生理不适的状况，诸如眼花，头晕等等。其中罪魁祸首就是VR的分辨率不够、过高的延时以及过低的刷新率。

这三个算是衡量VR标准的要素涉及到的技术和硬件非常复杂，分辨率和显卡的性能挂钩，延时、刷新率和屏幕的材质、芯片、传感器的处理能力以及画面的渲染都相关。所以在这些技术难题没有攻克之前，VR体验的问题暂时是得不到缓解。

目前市面上主流的几款VR头显，在这三个考核点上基本处于及格水平，能够满足2k 的分辨率、90hz的刷新率以及低于20ms的延时，但是离最佳的VR体验还有一段距离。不过，高通、ARM、imagination等都试图从上游来帮助优化解决目前的问题。

ARM的生态关系开发者经理李陈鲁曾经表示，ARM的下一代GPU Bifrost会朝着120hz的刷新率，4K分辨率，4ms的延时的方向努力。

英特尔表示未来提供更加的VR体验，正在提高处理器的计算能力，他们提出的目标是，两眼4K分辨率，240Hz的刷新率以及7ms的延时。

确实，随着VR的认知度提升，以及各大巨头的入局，芯片公司必然会做好底层的研发，解决体验上的一些问题。显卡公司在图像渲染技术上也在开发优化VR体验的技术，比如英伟达减少图像渲染延迟的VRWorks软件开发者工具包。

虽然上游关键的公司都在朝着优化体验的方向努力，但是技术的研发和测试并不是朝夕就能见成效的，期待在接下来的2-3年内，这些围绕VR进行优化的技术能够应用到硬件上。

关键技术之二：位置追踪

索尼的PSVR终于要发货了，但是在发货前夕被爆出位置追踪范围和官方说明不符，而且索尼表示强光源和物理反光是主要的影响因素。按照大法的这个逻辑，玩家只能深夜躲在客厅里玩。

目前，可以应用到VR头显的位置追踪技术很多。像索尼PS VR是利用PS camera对手柄和头显上的光源的感知来进行定位，属于定位精准度较低的可见光定位方案。Valve开放的Lighthouse激光定位技术，就能让HTC Vive实现一定范围内的位置追踪。而Oculus采用的是主动式红外光学定位技术，外部架设三个摄像头来捕捉头显或者手柄发出的红外光，随后再利用程序计算得到头显它们的空间坐标。

上面所说的几种定位技术其实都可以归为Outside-in Tracking，即使用外置的追踪设备，如摄像头或 Lighthouse，并给头显加标记，对头盔进行追踪。但是这些定位技术并不适合移动VR，对于没有空间限制和线材束缚的移动VR来说，想要把位置追踪的技术集成到头显中，是非常考验内部的计算机处理能力和功耗的。

所以除了依靠传统的摄像头传感器来进行定位，现在有一种Inside-out Tracking可以让 VR 头显自己去检测环境变化，反向计算出 VR 头显自身的运动。微软的Hololens使用的就是Inside-out Tracking，Oculus在透露其无线VR设备的时候也点明这个是关键技术之一。不出意外，Inside-out Tracking将会成为移动VR的主流位置追踪技术。

无论是哪种追踪技术，都有各自的局限性，而且对设备的运算能力要求很高，而且从当前的发展趋势来看，这些技术都存在或多或少的问题，比如激光定位的HTC Vive经常会捕捉不到控制器，而索尼对外部光线的要求极高。虽然可以预测的是，以后的VR设备位置追踪会成为标配之一，但是追踪的精确度会是长期无法解决的问题。

关键技术之三：输入设备

现在常规的输入设备主要是手柄状的控制器，而且每家的输入设备形态都不同，这些输入设备就像传统的鼠标一样，它们可以在虚拟现实中变换成相对应的工具，比如刀、枪、剑等等。但是从体验来看，这种通过外部实物来控制虚拟现实中物体，交互性和沉浸感会大打折扣。

这种时候，作为一种非常自然的交互方式，无需借助外设的手势识别技术就至关重要了。国内外已经有诸如凌感、leap motion等公司推出配合VR使用的手势识别技术。但是现在主流的VR硬件厂商并没有在这方面有过多的考虑，他们更加倾向于实体的控制器，来和VR内容进行一定的交互。

为什么不使用手势识别，其实很大的原因在于计算机对于手势识别的理解，这种理解是基于机器学习的研究，相应的也就涉及到复杂的人工智能领域。所以短时期内，主流的VR硬件厂商还是会依赖实体的控制器进行动作的输入。

归根结底，VR硬件技术发展遇到的瓶颈是“环环相扣”的，其中的每一环都涉及到不同的学科领域，只有每一个环上的问题得到了优化解决，VR硬件才能突破现有的桎梏，上升到一个真正能够撑得起消费市场的阶段。