[开箱] 虚拟实境装置HTC Vive开箱&硬件介绍

楼主: luyaoting (luyaoting)   2016-04-06 06:11:37
“虚拟实境(Virtual Reality,VR)”是利用电脑创造出一个虚拟世界,配合多样设备
模拟出视觉、听觉、触觉等,让使用者仿佛置身在虚拟世界中。
在2012年,Oculus公司的虚拟实境头戴式显示器Oculus Rift初次亮相,这款头戴显示器
(Head-Mounted Display,HMD)配备了陀螺仪、加速度计和磁力计,能够侦测使用者头
部动作,让使用者能够在虚拟世界中自由转动头部观看四周环境,拉开近年VR热潮的序幕



如今,HTC和知名游戏大厂Valve合作(代表作品有战栗时空(Half-Life)系列、反恐精
英(Counter-Strike)系列、传送门(Portal)系列等,同时也营运著全球最大的电脑游
戏平台Steam),推出了具有空间定位和动作追踪功能的虚拟实境设备-HTC Vive。多亏
了Vive准确的定位系统,使用者的动作能够1:1的反映到虚拟世界中,能够在虚拟世界中
自由走动并且利用肢体动作和虚拟世界进行“互动”,产生高度的“沉浸感”,让人们忘
记眼前所见并非真实的,带来前所未有的体验。


让我们先来看一段采用特殊手法拍摄的HTC Vive宣传影片
https://youtu.be/qYfNzhLXYGc
看完影片后有勾起你对VR(虚拟实境)的兴趣吗?如果没有,别担心,因为VR带来的体验
实在是太难透过2D影片传达、太令人难以想像了,强烈建议大家有机会的话就去体验看看HTC Vive,相信会给你
截然不同的感受。
*目前HTC在全台大型专卖店(2016.06.30截止)
(http://www.htc.com/tw/htc-vive-experience)
和三创生活园区(2016.04.17截止)有举办免费体验活动喔~
好了,接下来便是本篇的重头戏,HTC Vive开箱啦!
首先,映入眼帘的是硕大的箱子,整个箱子重达8.7公斤!


重点!Made in Taiwan!




拆开后,这才是真正的包装盒!


一打开,看到的是……皱皱的说明书!呃…皱皱的实在有点不好看…


拿开说明书后就会看到三种主要设备,分别是左上角的两个Lighthouse、左下角的两支控
制器以及右边的HMD(头戴式显示器)。


先来介绍这两个Lighthouse,外观看起来就是两个方形小盒子,HTC给他的官方名子其实
是Base station(基地台),但我还是喜欢叫它Lighthouse,这名子更符合它实际的功能



Lighthouse系统是Valve公司开发出的空间定位技术,这两个方形小盒子之所以会被称为
Lighthouse,是因为它们最主要的功能类似于灯塔发出光线指引船只方向,Lighthouse会
发出红外线照射整个游玩空间,使控制器和HMD可以得到一个座标,知道控制器和HMD在游
玩空间中的位置。
下面这张GIF图是利用高速红外线摄影机拍摄开发版Lighthouse的运作情形,Vive的
Lighthouse结构不同但运作原理相同。图中可以看到Lighthouse左边和上面有两排固定的
红外线LED,右边和下面分别有垂直和水平转动的红外线雷射。另外Vive的控制器和HMD上
有多个红外线感应器,能够侦测Lighthouse所发出的红外线。


Lighthouse系统的运作方式是(可搭配下面的影片方便理解):
1. Lighthouse中固定的红外线LED发出一阵闪光
2. 控制器和HMD上的红外线感应器侦测到闪光开始计时
3. Lighthouse中垂直转动的红外线雷射扫射整个游玩空间
4. 控制器和HMD上的红外线感应器侦测到雷射结束计时,依据时间的长短便可以得知垂直
角度
5.~8. 和1.~4.大致相同,不过将“垂直转动的红外线雷射”换成“水平转动的红外线雷
射”,得知水平角度
9. 得知控制器或HMD上三个以上红外线感应器相对于Lighthouse的垂直、水平角度后,由
于每个红外线感应器间的相对位置是固定的,便能够推算出控制器或HMD在空间中的位置
10. 步骤1.~9.每一秒会重复执行数十次,因此即使快速挥舞Vive控制器,Lighthouse系
统依旧能够准确地追踪控制器所在的位置
https://youtu.be/J54dotTt7k0
延伸阅读:This Is How Valve’s Amazing Lighthouse Tracking Technology Works
(http://goo.gl/IskazV)
在了解Lighthouse的运作原理后,便知道不论将Lighthouse放在哪里都是可以使用的,只
要让Lighthouse发出的红外线能够照到控制器和HMD即可。Lighthouse垂直、水平都有120
°相当大的照射范围,最理想是将Lighthouse固定在天花板或墙上并向下倾斜,让它能够
照射到最大的范围。
Vive包含了两个Lighthouse,建议将Lighthouse固定在房间对角,这样一来整个房间基本
上都在两个Lighthouse的照射范围内了。需要注意的是,两个Lighthouse要能够互相照射
到对方才能进行无线同步,避免两者运作不协调造成相互干扰。(在两个Lighthouse无法
照射到对方的情况下,Vive有附一条长15公尺的同步传输线)
另外,YouTube上也有人测试过,即使将两个Lighthouse都放在地上也是可以使用的
(https://youtu.be/9ubW6Pxlm7g)。(但在少数情况下,Lighthouse发出的红外线可能较
容易被使用者的身体挡住,而无法定位)


好…有点扯远了,回来这次的开箱,Lighthouse背面下方有电源连接埠、频道按钮(让两
个Lighthouse处在不同的频道)、同步传输线连接埠(一般情况下不须使用)和Micro
USB连接埠(未来可用于韧体更新),中间则有和一般相机、脚架一样的1/4英吋螺丝孔。


Lighthouse下方还有另一个1/4英吋螺丝孔。


Lighthouse的变压器,输入为100-240V/750mA/50-60Hz,输出为12V/2.5A。


一般情况下用不到的15公尺同步传输线。


随附的球形转轴固定架、螺丝和使用说明,可以将Lighthouse固定在天花板或墙壁上。


不过由于我家的墙壁不方便钻孔,因此我另外在网拍买了两支两公尺高的灯架,和两个球
型小云台,来架设Lighthouse。




把两个Lighthouse架设在房间对角,房间空间越大,在虚拟世界中可以走动的范围也就越
大,带来更好的效果。(官方建议两个Lighthouse间的最远距离为5公尺)(如果有需要
,Vive也可以设定成坐或站在原地使用,无最小空间限制)


再来是控制器的部分,Vive控制器上方的环状结构布满24个红外线感应器,用于精准的定
位,能够将控制器的位置1:1反映到虚拟世界中。控制器也附有吊绳,避免不小心掉落。


前方有大的圆形触控板(触控板也可以按压,作为按钮使用),触控板上方是选单按钮、
下方是系统按钮。


后方有类比式两段板机按钮(压到底会有咖一声)。


两侧则有握柄按钮。


习惯一般游戏手把的玩家可会觉得按钮怎么这么少?
一般游戏中可能需要有一个按钮当作蹲下、一个按钮当作倾身、一个按钮当作闪避等等,
但在VR世界中,要蹲下就直接蹲下、要倾身就直接倾身、要闪避就直接闪避,所有身体动
作都可以直接反映到游戏中,甚至,若要拿取背包里的道具,直接将控制器伸到背后把背
包抓来前方就可以了!
另外,触控板也可以配合游戏中的虚拟选单,实现多样的功能。


或许有人会觉得控制器造型很怪异,但是在游戏中,控制器可以变成各式各样的形状、枪
枝、高尔夫球杆等,甚至是一双手!
Vive控制器也包含了拟真的震动功能,能够让使用者感受到一些触觉回馈,举个例子,在
拉弓时可以利用震动来模拟越来越紧绷的弓弦。








Vive控制器内建锂电池,透过Micro USB连接埠充电,充饱电后可以使用约4小时。有附两
条Micro USB传输线以及两个USB充电器(输入为100-240V/200mA/50-60Hz,输出为5V/1A
)。


呼…讲了这么多终于轮到HMD(头戴式显示器)的部分了!Vive HMD我个人觉得不算好看
,外观可以看到许多坑洞,这些坑洞是红外线感应器的位置,总共有32个感应器,一样是
用来进行空间定位,能够将头部位置1:1反映到虚拟世界中。


HMD前面下方有一个相当重要的东西-前置相机,让使用者可以随时透过前置相机观察房
间内的情形,或是方便拿取耳机、控制器等物品。由于只有一个前置相机,
所以拍到的画面是2D的、没有立体感,而且画质也不太好,但已经是相当实用的功能。


https://youtu.be/npg3Zt-WILU
为了避免使用者在游玩时走过头撞到四周的东西、墙壁,Vive内建了可靠的Chaperone系
统,Chaperone系统会在使用者越来越接近游玩区域边界(自行设定)时,用网格显示出
边界,让使用者不必担心撞到东西,可以更安心的沉浸在游戏世界中。


下方有隐藏式麦克风,可以用于语音交流。


头带可以调整,可以适应每个人的头形。


脸部靠垫可以拆卸,总共有两个,一个较厚、一个较薄,可以配合不同脸形使用。还可以
看到两侧有凹槽,即使带着眼镜也是可以使用的。


这里我们可以看到两个大大的透镜,透镜后方有两块分辨率为1080x1200的OLED萤幕。经
由这两个透镜,能够放大画面、延长焦距,因此带上HMD后视野相当宽广,眼睛也不会因
为对焦在近距离的萤幕而感到疲劳。


透镜上之所以会看到一圈圈的同心圆纹路,是因为Vive使用的是Fresnel lens(菲涅耳透
镜)(https://goo.gl/8YZ7uw),Fresnel lens省略了普通透镜中光
线直线传播的部分,仅保留实际会使光线折射的曲面部分,相较于普通透镜,Fresnel
lens厚度较薄、重量较轻,能够使HMD更加轻便、舒适。
然而Fresnel lens同时也会使成像品质降低一些,例如在黑底白字等高对比的画面下,白
字的周围会有一些晕开或是眩光的现象。如果眼睛没有对到透镜的中央,在部分画面也容
易看到一圈圈的同心圆纹路。


延伸阅读:How Lenses for Virtual Reality Headsets Work
(http://vr-lens-lab.com/lenses-for-virtual-reality-headsets/)
Field of View for Virtual Reality Headsets Explained
(http://vr-lens-lab.com/field-of-view-for-virtual-reality-headsets/)
Optical Properties of Current VR HMDs (http://doc-ok.org/?p=1414)
HMD右侧下方有瞳距(Interpupillary Distance,IPD,两眼瞳孔间的距离)旋钮,左右
两侧有镜片距离旋钮,可以依据每个人的眼睛调整至最合适的位置。






左边有一个不起眼的按钮,功能等同于控制器上的系统按钮,可以叫出主画面或是开启前
置相机。戴上HMD后如果要找控制器,直接按这个按钮开相机,就能够轻松找到控制器了



Vive有两块分辨率为1080x1200的OLED萤幕,合并起来的分辨率为2160x1200,这两块萤幕
的更新频率为90Hz,也就是说,这两块萤幕每秒可以显示90张不同的画面。
为了驱动这两块高分辨率、高更新频率的萤幕,需要相当强力的电脑。下图为HTC官方推
荐的电脑规格,如果电脑未达建议的规格,在执行部分画面较精致的游戏时可能无法达到
90FPS(Frame Per Second,每秒显示帧数),这时由于显示的画面跟不上身体的动作,
大脑可能会感觉到不协调,造成晕眩、身体不适,因此还是建议使用推荐规格以上的电脑



虽然Vive的画面分辨率有2160x1200,但由于显示出的画面会被放大到110°的视野中,因
此使用时可以看得到Pixel(画素)。不过在实际使用时Vive能产生非常棒的空间感,戴
上HMD几秒钟后便会将分辨率不足的事忘得一干二净。而且目前HTC官方推荐使用的显示卡
已达万元等级,若要再提升萤幕分辨率势必要再拉高显示卡规格,有些不切实际。
HMD上方有一个可以打开的护盖,打开后会看到HDMI线(插槽)、USB线(插槽)、电源线
(插槽)和3.5mm耳机线(插槽)。


其中3.5mm耳机线会延伸到HMD后方,提供一个3.5mm耳机孔,使用者可以连接自己的耳机
。盒内也有随附一个HTC耳道式(入耳式)耳机,应该是为了避免线晃来晃去所以将耳机
线做得很短,然而似乎有点太短了,有时转个头耳机就被扯下来了。


HMD上相当长的HDMI线、USB线和电源线要连接到串流盒。


以目前技术来说,HMD不大可能做成无线的,因为无线传输有着两大问题-频宽不足和延
迟,频宽不足导致每秒无法传送这么多张高分辨率的画面,必须要降低分辨率,而延迟问
题则会导致显示的画面跟不上身体的动作,可能会造成晕眩。期待未来无线传输技术进一
步的发展。
如果担心会被线绊到,许多之前已经拿到开发版Vive的人都说,用多了自然而然就会知道
线在哪,能够很容易地避开线。如果你还是心存疑虑,看过下面这段影片你就会知道人类
的适应力是多么的惊人!
https://youtu.be/Q4Komcb1520
串流盒另一侧要连接电源(串流盒的变压器,输入为100-240V/500mA/50-60Hz,输出为
12V/1.5A),并使用随附的HDMI线和USB线连接至电脑。(若不想使用随附的HDMI线,也
可以自行购买Mini DisplayPort传输线来使用。)另外还有附一小块止滑垫。




最后是随附的透镜擦拭布、说明文件等等。


再来张内容物大合照吧!东西真的超级多的!


硬件都准备完成后,便要进行软件设定,设定过程中会看到相当有趣的动态图示说明,设
定完后还有一个亲切有趣的Vive使用教学,充满Valve式幽默。一切就绪后,便能够沉浸
到VR游戏世界中啦!


如果想看实际游玩影片,个人强力推荐NODE这个YouTube频道,他们用Vive玩了许多VR游
戏,过程相当有趣,值得一看!
https://www.youtube.com/playlist?list=PLQOB_yCwC5J3rYI-9JuLGZrCJGSxcZjeI
或许有些人会担心玩VR游戏造成晕眩的问题,部分VR游戏之所以会造成晕眩,是因为眼睛
看到的画面和身体感觉到的动作不一致,便会造成头晕、恶心等反应。不过目前大多数
Vive游戏中,使用者的动作会1:1反映到游戏中,头、身体怎么动就看到怎样的画面,在
这种情况下完全不会有晕眩的问题。
目前HTC Vive一套售价为新台币28,488元(含税,含运费),并且需要搭配约三万元以上
的电脑主机使用,购买成本算是满高的。但是HTC Vive提供的是市面上最完整的空间定位
、动作追踪技术,带来最具有沉浸感的VR体验。


若要和其他两大VR设备进行对比,Oculus Rift售价为599美元(不含税),但目前只能配
合一般游戏手把游玩,它的动作追踪控制器Oculus Touch要等到2016下半年才会上市,预
估售价为150美元(不含税),加起来售价大约是新台币26,000元(含税,不含运费),
和HTC Vive相差无几。然而目前看到Oculus Rift搭配Touch的游戏乎都是将两台红外线定
位摄影机架在使用者前方,让使用者站在一个小区域面对前方游玩,游玩时有较多限制。
(不过依据这段影片https://youtu.be/vyNKR_-uKfs,可以看出Oculus Rift是有潜力在空
内自由走动游玩的,就等后续的资讯囉。)
我还满喜欢Oculus Rift的HMD有附耳机的设计,可以省去戴上HMD后再戴耳机的麻烦。还
有Oculus Touch体积较小、较轻便也较符合人体工学,方便做一些较精细的操作,它的板
机按钮有电容感应功能,应用在多人游戏的手势互动很不错,只可惜上面只有类比摇杆和
按钮而没有触控板,使用上较不直觉。


PlayStation VR要等到2016年10月才会上市,搭配PS4主机使用,售价为399美元(不含税
,不含PS4主机、动作追踪控制器、定位摄影机),包含动作追踪控制器、定位摄影机的
同捆组则为499美元(不含税,不含PS4主机),预估同捆组的售价为新台币16,200元(含
税,不含运费),是三大VR设备中最便宜的。然而其效果也会受限于PS4主机的性能,画
面表现会有很大的限制,另外,其定位系统是利用可见光LED进行定位,仅使用一台定位
摄影机,HMD和动作追踪控制器上的定位LED也少很多(HMD 9个,两个动作追踪控制器各
一个),定位效果会较差一些,也是面对前方游玩。
PlayStation VR的HMD是三者中最方便穿戴的,造型也最好看,不过相对的,其动作追踪
控制器造型也是最XX的……。


总结来说,过去的VR HMD让使用者变成虚拟世界中一颗漂浮的头,可以观察四面八方的环
境,如今的空间定位技术让使用者在虚拟世界中有了双手可以和虚拟世界互动,也可以自
由走动,仿佛让使用者变成虚拟世界中的一份子,一举一动能够对虚拟世界造成影响,形
成深刻的“存在感”。我在体验过有手的VR游戏后,便有点难以接受没有手、只能使用一
般游戏手把的VR游戏,虽然HTC Vive成本较高一些、配件较多、设定也较麻烦,但是是市
面上功能最齐全的VR产品,能够完全颠覆既有的游玩方式,带来的体验绝对值回票价。
好了,本篇开箱介绍到此结束,谢谢大家捧场!我要戴上Vive HMD、拿起控制器,继续“
醒著作梦”了~

作者: c310 (小阪诚)   2016-04-06 07:18:00
推!
作者: william12tw   2016-04-06 07:52:00
推~
作者: asas0125 (结弦奏)   2016-04-06 07:54:00
作者: mike8206 (红色超人都很热血)   2016-04-06 08:03:00
推! 好文
作者: h19380207 (da1938)   2016-04-06 08:38:00
推!! 记得醒来阿﹏
作者: kkten (kkten)   2016-04-06 08:52:00
作者: beatnik9100 (beatnik)   2016-04-06 09:22:00
推, 陀螺停了吗?
作者: kd1523 (雨)   2016-04-06 09:31:00
看久了,我发现vive的外型反而最新潮,其他都像玩具
作者: mrrice01 (Elvis)   2016-04-06 09:45:00
推!
作者: nicklee0405 (Harry)   2016-04-06 10:15:00
介绍得很详细
作者: lonewulfen (ser misconception)   2016-04-06 10:59:00
好文推 MIT!!!
作者: celhw (贪玩的小孩)   2016-04-06 11:32:00
作者: iiixxx6699 (Kortak)   2016-04-06 14:47:00
强者我同学
作者: jessie109 (jessie)   2016-04-06 14:48:00
强者也是我同学
作者: papanussen   2016-04-06 14:48:00
太神啦 面试小开班游决定去你家
作者: Zyber777 (凤)   2016-04-06 14:49:00
原po强大!楼上我也你同学XD
作者: akilight (OWeeeeeeeee~)   2016-04-06 14:56:00
推推~
作者: fishxd1096 (UN_ReAL)   2016-04-06 22:48:00
请问如果电脑连接到串流盒的hdmi线品质不好,或是只符合较低规范,是否会影响头盔的fps?
楼主: luyaoting (luyaoting)   2016-04-07 01:42:00
是有可能有影响,不知道在跑不到2160x1200@90Hz时,Steam会不会跳出通知之类的

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