相信你聽過VR、AR、MR、HMD，也聽過裸眼3D、三維全景，但是視角場、HMZ、光線跟蹤算法、眼動(dòng)跟蹤技術(shù)、面部表情識(shí)別技術(shù)……這些VR中的專業(yè)術(shù)語，你聽過嗎？下面帶你了解越來越火的VR虛擬現(xiàn)實(shí)中的18個(gè)專業(yè)技術(shù)術(shù)語。

　　1、HMD：頭戴式可視設(shè)備（HeadMountDisplay）

　　頭戴虛擬顯示器的一種，又稱眼鏡式顯示器、隨身影院。是一種通俗的叫法，因?yàn)檠坨R式顯示器外形像眼鏡，同時(shí)專為大屏幕顯示音視頻播放器的視頻圖像的，所以形象的稱呼其為視頻眼鏡（videoglasses）。視頻眼鏡最初是軍事上需求和應(yīng)用于軍事上的。目前的視頻眼鏡猶如當(dāng)初大哥大手機(jī)所處的階段和地位，未來在3C融合大發(fā)展的情況下其將獲得非常迅猛的發(fā)展。

　　2、HMZ：

　　截止2015年4月24日索尼宣布停產(chǎn)HMZ系列產(chǎn)品時(shí)，該系列一共推出過三代產(chǎn)品，2011年的HMZ-T1、2012年的HMZ-T2以及2013年的HMZ-T3/T3W。HMZ-T1顯示分辨率只有720p，耳機(jī)則是虛擬的5.1聲道，還要拖一塊大大的集線盒。首先它采用的是兩塊0.7英寸720pOLED屏幕，佩戴HMZ-T1后這兩塊0.7英寸屏幕的顯示效果就像在20米的距離觀看750英寸的巨屏一樣。2012年10月，索尼發(fā)布了HMZ-T1的小改版本也就是HMZ-T2。相比HMZ-T1降低了30%的重量，同時(shí)取消內(nèi)置耳機(jī)設(shè)計(jì)，允許用戶使用自己喜歡的耳機(jī)搭配。屏幕雖然保持0.7英寸720pOLED的參數(shù)不變，但引入了14bitRealRGB3×3色變換矩陣引擎和全新的光學(xué)濾鏡，畫質(zhì)上其實(shí)也有增強(qiáng)。2013年的HMZ-T3/T3W升級(jí)幅度不小，首次實(shí)現(xiàn)了無線信號(hào)傳輸，允許你戴著無線版本的HMZ-T3W進(jìn)行有限的小范圍移動(dòng)，不再受線纜的束縛。

　　3、裸眼3D：

　　裸眼3D，就是利用人兩眼具有視差的特性，在不需要任何輔助設(shè)備（如3D眼鏡、頭盔等）的情況下，即可獲得具有空間、深度的逼真立體影像。從技術(shù)上來看，裸眼式3D可分為光屏障式柱狀透鏡技術(shù)和指向光源三種。裸眼式3D技術(shù)最大的優(yōu)勢便是擺脫了眼鏡的束縛，但是分辨率、可視角度和可視距離等方面還存在很多不足。

　　4、視場角：

　　在光學(xué)儀器中，以光學(xué)儀器的鏡頭為頂點(diǎn)，以被測目標(biāo)的物像可通過鏡頭的最大范圍的兩條邊緣構(gòu)成的夾角，稱為視場角。視場角的大小決定了光學(xué)儀器的視野范圍，視場角越大，視野就越大，光學(xué)倍率就越小。通俗地說，目標(biāo)物體超過這個(gè)角就不會(huì)被收在鏡頭里。在顯示系統(tǒng)中，視場角就是顯示器邊緣與觀察點(diǎn)（眼睛）連線的夾角。

　　5、近眼光場顯示器：

　　由NVIDIA研發(fā)的新型頭戴顯示設(shè)備名為“近眼光場顯示器”（Near-EyeLightFieldDisplays），其內(nèi)部使用了一些索尼3D頭戴OLED顯示器HMZ-T1的組件，外圍結(jié)構(gòu)部分則是使用3D打印技術(shù)進(jìn)行制造。近眼光場顯示器采用焦距為3.3mm的微鏡頭陣列來取代以往同類產(chǎn)品中所使用的光學(xué)透鏡組，這樣的設(shè)計(jì)成功將整個(gè)顯示模塊的厚度由40mm減少到了10mm，更加便于佩戴。同時(shí)配合使用NVIDIA最新的GPU芯片進(jìn)行實(shí)時(shí)光源光線追蹤運(yùn)算，將影像分解成為數(shù)十組不同的視角陣列，然后再通過微透鏡陣列重新將畫面還原顯示在用戶的眼前，從而使觀賞者能夠如同身處真實(shí)世界中一樣，通過眼睛來從不同角度自然觀察立體影像。由于近眼光場顯示器能夠通過微透鏡陣列重新還原畫面中環(huán)境，因此只需要在GPU的運(yùn)算過程中加入視力矯正參數(shù)，便可以抵消近視或遠(yuǎn)視等視力缺陷對觀看效果的影響，這意味著“眼鏡族”們也可以在裸眼狀態(tài)下利用這款產(chǎn)品享受到真實(shí)清晰的3D畫面。

　　6、微透鏡陣列顯示技術(shù)：

　　通過對微透鏡陣列結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，揭示了微透鏡陣列對微圖形的放大原理。并在此基礎(chǔ)上，找到了微透鏡陣列結(jié)構(gòu)參數(shù)、微圖形結(jié)構(gòu)參數(shù)與微圖形陣列移動(dòng)速度、移動(dòng)方向以及放大倍率之間的關(guān)系，利用微透鏡陣列實(shí)現(xiàn)了對微圖形放大、動(dòng)態(tài)、立體的顯示。

　　7、三維全景技術(shù)：

　　三維全景技術(shù)（Panorama）為現(xiàn)在最為流行的視覺技術(shù)，它以圖像繪制技術(shù)為基礎(chǔ)生成具有真實(shí)感圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。全景圖的生成，首先是通過照相機(jī)平移或旋轉(zhuǎn)得到的一序列圖像樣本；再利用圖像拼接技術(shù)生成具有強(qiáng)烈動(dòng)感和透視效果的全景圖像；最后在利用圖像融合技術(shù)使得全景圖給用戶帶來全新的現(xiàn)實(shí)感和交互感。該項(xiàng)技術(shù)利用對全景圖深度信息的提取來恢復(fù)實(shí)時(shí)場景的三維信息建立模型。方法簡單，設(shè)計(jì)周期縮短，使得費(fèi)用大大降低，且效果更加，故目前較為流行。

　　8、三維虛擬聲音技術(shù)：

　　日常生活中我們所聽到的立體聲是來自于左右聲道，聲音效果可以很明顯的是我們感到來自我們面前的平面，而非像有人在我們背后喊我們時(shí)，聲音來自于聲源，且能準(zhǔn)確判斷出其方位。顯然現(xiàn)在的立體聲是不能做到的。而三維虛擬聲音就是要做到聽其音辨其位，即在虛擬場景中用戶可以聽聲辯位，完全符合現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的聽力系統(tǒng)的要求，這樣的聲音系統(tǒng)就稱之為三維虛擬聲音。

　　9、基于圖像的實(shí)時(shí)繪制技術(shù)：

　　基于圖形繪制（ImageBasedRendering，IBR）不同于傳統(tǒng)的幾何繪制方法，先建模型，在定光源的繪制。IBR直接從一系列圖形中生成未知角度的圖像，畫面直接進(jìn)行變換、插值和變形，從而得到不同視覺角度的場景畫面。

　　10、人機(jī)自然交互技術(shù)：

　　在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，我們致力于使得用戶可以通過眼睛、手勢、耳朵、語言、鼻子和皮膚等等感覺器官來和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)生的虛擬環(huán)境進(jìn)行交互，這種虛擬環(huán)境下的交換技術(shù)就稱之為人機(jī)自然交互技術(shù)。

　　11、語音識(shí)別技術(shù)：

　　語音識(shí)別技術(shù)（AutomaticSpeechRecognition，ASR）是將語言信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀挥?jì)算機(jī)識(shí)別的文字信息，使得計(jì)算機(jī)可以識(shí)別說話人的語言指令和文字內(nèi)容的技術(shù)。要想達(dá)到語音的完全識(shí)別是非常困難的，必須經(jīng)過參數(shù)提取、參考模式建立、模式識(shí)別等若干個(gè)過程。隨著研究人員的不斷研究，使用了傅里葉轉(zhuǎn)換、到頻譜參數(shù)等方法，語音識(shí)別度也越來越高。

　　12、語音合成技術(shù)：

　　語音合成技術(shù)（TexttoSpeech，TTS），是指人工合成語音的技術(shù)。達(dá)到計(jì)算機(jī)輸出地語音可以準(zhǔn)確、清晰、自然的表達(dá)意思。一般方法有兩種：一是錄音/重放，二是文-語轉(zhuǎn)換。在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，語音合成技術(shù)的運(yùn)用可以提高系統(tǒng)的沉浸感，同時(shí)彌補(bǔ)視覺信息的不足。

　　13、真實(shí)繪制技術(shù)：

　　虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，對真實(shí)繪制技術(shù)的要求與傳統(tǒng)的真實(shí)感圖形繪制不同，傳統(tǒng)的繪制只要求圖形質(zhì)量和真實(shí)感，但是，在VR中，我們必須做到圖形顯示的更新速度不小于用戶的視覺轉(zhuǎn)變速度，否則就會(huì)出現(xiàn)畫面的遲滯現(xiàn)象。故在VR中，實(shí)時(shí)三維繪制要求圖形實(shí)時(shí)生成，每秒鐘必須生成不低于10到20幀圖像。同時(shí)還要求其真實(shí)性，必須反映模擬物體的物理屬性。通常為了使得畫面場景更加逼真和實(shí)時(shí)性強(qiáng)，通常采用紋理映射、環(huán)境映射和反走樣的方法。

　　14、眼動(dòng)跟蹤技術(shù)：

　　眼動(dòng)跟蹤技術(shù)（EyeMovement-basedInteraction）也稱之為實(shí)現(xiàn)跟蹤技術(shù)。它可以補(bǔ)充頭部跟蹤技術(shù)的不足之處，這樣即簡單有直接。

　　15、面部表情識(shí)別技術(shù)：

　　該項(xiàng)技術(shù)目前的研究與人們的期望效果還相差較遠(yuǎn)，但是去研究成果去展現(xiàn)了其魅力所在。這項(xiàng)技術(shù)一般分為三個(gè)步驟，首先是面部表情的跟蹤，利用攝像機(jī)記錄下用戶的表情，再通過圖像分析和識(shí)別技術(shù)達(dá)到表情的識(shí)別。其次是對面部表情的編碼，研究人員利用面部動(dòng)作編碼系統(tǒng)（FACS）對人的面部表情進(jìn)行解剖，并對其面部活動(dòng)進(jìn)行分類和編碼。最后是面部表情的識(shí)別，通過FACS系統(tǒng)可以構(gòu)成表情識(shí)別的系統(tǒng)流程圖。

　　16、手勢識(shí)別技術(shù)：

　　通過數(shù)據(jù)手套（Dataglove）或者深度圖像傳感器（如leapmotion、kinect等）來精確測量出手的位置和形狀，由此實(shí)現(xiàn)環(huán)境中的虛擬手對虛擬物體的操縱。數(shù)據(jù)手套通過手指上的彎曲、扭曲傳感器和手掌上的彎度、弧度傳感器，確定手及關(guān)節(jié)的位置和方向，而基于深度傳感器的手勢識(shí)別則通過深度傳感器獲得的深度圖像信息進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而獲得掌、手指等部分的彎曲角度等數(shù)據(jù)。

　　17、實(shí)時(shí)碰撞檢測技術(shù)：

　　在日常生活中人們已經(jīng)建立了一定的物理習(xí)慣，如固體之間不能彼此穿透，物體高空墜落做自由落體運(yùn)動(dòng)，拋出去的物體做平拋運(yùn)動(dòng)等等，同時(shí)還要受到重力和空氣流速的影響等等。為了在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中完全的模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，且防止發(fā)生穿透現(xiàn)象，就必須引入實(shí)時(shí)碰撞檢測技術(shù)。Moore提出了兩個(gè)碰撞檢測算法，其一處理三角剖分的物體表面，另一個(gè)處理多面體環(huán)境的碰撞檢測。為了防止穿透有三個(gè)主要部分。首先，必須檢測碰撞。其次，為響應(yīng)碰撞應(yīng)調(diào)節(jié)物體速度。最后，如果碰撞，響應(yīng)不引起物體立刻分開，必須計(jì)算和施加接觸力，直到分開。

　　18、光線跟蹤算法：

　　為了生成在三維計(jì)算機(jī)圖形環(huán)境中的可見圖像，光線跟蹤是一個(gè)比光線投射或者掃描線渲染更加逼真的實(shí)現(xiàn)方法。這種方法通過逆向跟蹤與假象的照相機(jī)鏡頭相交的光路進(jìn)行工作，由于大量的類似光線橫穿場景，所以從照相機(jī)角度看到的場景可見信息以及軟件特定的光照條件，就可以構(gòu)建起來。當(dāng)光線與場景中的物體或者媒介相交的時(shí)候計(jì)算光線的反射、折射以及吸收。光線跟蹤的場景經(jīng)常是由程序員用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行描述，也可以由視覺藝術(shù)家使用中間工具描述，也可以使用從數(shù)碼相機(jī)等不同技術(shù)方法捕捉到的圖像或者模型數(shù)據(jù)。