虚拟现实与HMD硬件组成及分类盘点

　　1、VR/AR硬件分类

　　目前比较常规VR/AR设备套组由以下4种组成：头戴式显示设备；主机系统；追踪系统；控制器。

　　1）头戴式显示设备（HMD）：这是大家最熟悉的，俗称虚拟现实眼镜，它是一种硬件设备，放在用户眼前，让用户看到AR或VR效果。比如三星Gear VR和Facebook Oculus Rift。

　　2）主机系统：主机系统是指为HMD提供各种功能保证的设备，比如智能手机、PC等。主机系统决定了HMD设备的智能化和自动化程度。目前的VR、AR厂商也非常乐于与主机系统厂商合作，比如Oculus与PC品牌厂商合作推出的"Ready PC Program"项目、华硕和Alienware的几款高端PC产品已经获得了Oculus的认证，可全面支持Oculus Rift。

　　3）追踪系统：追踪系统一般作为HMD的外设，当然也可以被整合到设备中去。一般包括内置传感器、陀螺仪和磁力计。追踪系统是通过捕捉用户运动来创造一种沉浸式的体验，比如你带着HMD设备抬头，那屏幕画面就可以通过接受追踪系统发送的信号把画面转化为天空。

　　4）控制器：一般作为手持设备出现，通过它可以让用户追踪自己的动作和手势。比如Oculus Touch、三星的Gear VR Rink。

　　2、HMD硬件组成

　　HMD硬件由显示屏、处理器、传感器、摄像机、无线、存储、电池、镜片组成。

　　1）显示屏：大多数HMD设备都有一至二块屏幕，主要用4K UHD或者更高的分辨率屏幕。分离式HMD设备屏幕多采用OLED，而整合式HMD用的是微投影技术。

　　分辨率：高分辨率的屏幕无意会强化VR/AR的体验感，因此UHD显示面板的市场需求在VR爆发后应该会有大幅增长。

　　OLED：OLED与LCD相比有更多的优势，比如刷新率更快，延迟度更低，这就保证用户不会在使用过程中晕屏。PlayStaTIon VR和Facebook Oculus都采用的是OLED屏幕。

　　微投影技术：微投影在AR设备中是使用的最广泛的。Google glass采用的就是微投影技术，未来的AR设备也将广泛采用这项技术。因此，对于微投影模块厂商是一个新的机遇。

　　2）处理器：与拥有主机系统的分离式HMD不同，HMD整机是需要内置处理器的。特别是对于刷新率要求很高的VR/AR设备来说，高性能的CPU、GPU、HPU（全息处理器）显得格外重要。

　　3）传感器：传感器在HMD设备中的目的就是追踪用户眼部、头部的运动，将信息反馈给处理器，然后进行图像的刷新。它在VR/AR体验中是至关重要的，因为只有让延迟度降低，才能为用户提供真实的沉浸式的感觉。目前用于追踪动作的传感器包括：FOV深度传感器、摄像头、陀螺仪、加速计、磁力计和近距离传感器等。当前，每家VR硬件厂商都在使用自己的技术，索尼使用PlayStaTIon摄像头作为定位追踪器，而Vive和Oculus也在使用自己的技术。

　　4）摄像机：一些HMD设备通过前置摄像头进行拍照、位置追踪和环境映射，另一些则采用内部摄像头来感知环境和周围目标。

　　5）无线连接：HMD和控制器之间采用的是无线连接技术。但由于图像的高分辨率和高刷新率，HMD和PC/游戏机之间的无线连接还有诸多技术故障需要克服。

　　6）存储/电池：内存主要用于存储/缓存VR/AR图像和视频，而VR/AR使用较高分辨率的内容，因此对内存的要求较高。至于电池，对于整合式HMD设备尤为重要，你总不希望游戏打到一半没电了吧。

　　7）镜片：滑配式和分离式HMD设备广泛均采用非球面镜片，它们拥有较短的焦距，与其他镜片相比拥有更高的放大率和更广的视野。Oculus Rift、HTC Vive和PlayStaTIon VR采用的都是非球面镜片。

　　3、HMD厂商、材料成本和销售价格

　　1）滑配式HMD设备

　　滑配式是目前最初级的HMD设备，只要一部智能手机，就可以把2D变为3DVR现实。

　　厂商：谷歌Carboard、三星Gear VR

　　谷歌Carboard：目前最廉价的VR硬件产品。不过和其他配备动作追踪传感器的设备而言，体验也较差。作为一款入门产品，推荐给想初步体验VR的用户。

　　三星GearVR：由三星和Oculus联合开发。虽然工作原理与谷歌Carboard类似，但Gear VR的效果更出色，配备了内置的追踪传感器，先进的3D镜片和塑料壳。

　　材料成本：高盛预计，类似于三星Gear VR的滑配式HMD设备的材料成本在80美元至90美元之间。

　　平均销售价格：最新版本的三星Gear VR（2015年第三季度推出）目前售价99美元。以此作为基准，高盛认为滑配式HMD设备的平均销售价格约为100美元。

　　2）分离式HMD设备

　　分离式HMD设备较滑配式HMD设备复杂，内置多种电子零部件。两者的主要不同是，分离式HMD设备拥有自己的显示屏，也可能配备自己的处理器，提供简单计算能力。

虽然分离式HMD设备不能独立于主机系统而工