基本概念

本文档介绍一些 VR 应用开发相关的基本概念，包括虚拟现实、VR 一体机、自由度等。

虚拟现实

自20世纪70年代个人电脑诞生以来，人类经历了从文字命令到 2D图形交互，再到移动互联网等多次人机交互的变革。人类的持续探索带来了数字技术的日新月异，使数字计算更加私人化和小型化，同时也使得人与数字世界的交互更趋“真实”，最终催生了 虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）。 VR 技术极大地改变了我们和数字世界的交互方式。通过该技术，我们可以依赖视觉、听觉、触觉等多种感官体验来感知虚拟世界，与虚拟世界中的场景、物品、人物进行交互，从而获得一种强烈的临场感。 为了实现这种临场感，我们需要让大脑将虚拟世界视为“真实”。人类的大脑会加工感觉器官当前捕捉到的内容，从而产生一种存在感。因此，理论上，我们不需要用 VR 去 100% 复制现实世界来欺骗大脑感觉“存在”，只需要向大脑提供正确的感官输入并设计良好的 VR 体验，让大脑认为眼前所见即“真实”。PANCAKE VR 技术解决方案可以帮助 VR 创作者们往该目标迈进。 在 VR 这一概念的基础上，还衍生出了混合现实、增强现实和扩展显示三个概念：

概念	介绍
混合现实	混合现实（Mixed Reality, MR），指结合真实和虚拟世界创造一个虚实结合的场景，物理实体和数字对象共存于场景内并能实时相互作用。在理想状态下，MR 设备创造的虚拟物体与真实物体难以区分。
增强现实	增强现实（Augmented Reality, AR），指把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息（视觉信息、声音、味道、触觉等），模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，使人类达到超越现实的感官体验。AR 设备创造的虚拟物体可以明显看出是虚拟的。
扩展现实	扩展现实（Extended Reality, VR），指通过计算机技术和可穿戴设备产生的一个真实与虚拟组合的、可人机交互的环境。VR 包括增强现实，虚拟现实，混合现实等多种形式，是这些概念的一个总称。

VR一体机

一个完整的VR解决方案少不了VR设备。VR一体机是具备独立处理器的虚拟现实头戴式显示设备，即开即用，功能不如外接式 VR设备强大，但是没有连线束缚，自由度更高。 一台 PANCAKE VR一体机由一个高度集成的头戴显示器（Head Mounted Display，HMD）和两个控制器（Controller，目前主要是指手柄）组成。

自由度

类型	说明
3DoF	即“3 自由度”（3 Degree of Freedom）。在 3DoF 中，设备可检测头部在 3 个坐标轴（X、Y、Z）方向上的转动，例如歪头和后仰，从而感知头部转动带来的视野角度变化。
6DoF	即“6 自由度”（6 Degree of Freedom）。在 6DoF 中，设备除了可以感知用户在 X、Y、Z 三轴上的头部旋转之外，还可以感知用户的身体在三轴上的平行移动（上下、左右、前后）。因此，6DoF 的 VR 头戴允许用户做出更多样的动作，例如走动、跳跃和下蹲。

其它

概念	描述
SUI	PANCAKE VR 操作系统上的 UI 界面。
输入	用户通过头戴显示器和手柄与虚拟世界进行交互时发生的事件，如按下扳机键。开发 VR 应用时，需要在游戏引擎中设置输入映射。
渲染	指创建三维模型或设计三维图像的过程。通过高精度、高灵活性、细节、背景、照明和其他元素使三维模型更加逼真生动。
视场角	视场角（Field of view, FOV）。在 VR 设备中，视场角表现为显示器两侧边缘和眼睛连线的夹角。头显视场角的大小直接决定了用户的沉浸感。
XR Origin	XR Origin 是虚拟场景中的跟踪空间的中心，用于跟踪 VR 设备和用户的位置和姿态，并将其映射到虚拟世界中的相应位置和姿态。