．揭秘：那些千奇百怪的 VR 外設，背後是怎樣的技術和商業

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一位玩家在體驗駕駛模擬設備

在各種參與 VR（虛擬現實）熱潮的形式中，線下體驗店被認為是最快取得商業上成功的模式之一。然而體驗店是一個產業鏈複雜的細分行業，參與者包括營運方，做頭顯的，做內容的，做配件的，還有系統整合的等等。沈浸感即此推出 VR 體驗店的系列報導，試圖為大家解讀這個行業，此是第一篇。

在 VR 線下體驗店中，最吸引人眼球的，大概就是各種千奇百怪的 VR 外設了，坦克、汽車、飛機、自行車、滑板，看起來都非常酷炫，吸引周圍的人駐足觀看。

但就像 VR 是個初生市場一樣，這些設備也不是一直就存在的。那麼這些設備是怎麼產生的呢？其背後的運用了怎樣的技術，又有怎樣做到軟硬結合的？

運動控制：從工業品到消費娛樂應用

並非所有的 VR 外設都用到了運動控制，但它是相當一部分產品的核心，包括上文提到的那些。而運動控制是一個存在很久的傳統行業。做 VR 外設產品的新創公司即視互動，其創始成員就來自運動控制行業。

「這兩年生產製造業不景氣，14 年底 15 年初，VR 2B 的商業模式進入中國，我們就一直給行業提供運動控制的解決方案。」聯合創始人兼 CEO 王美健對沈浸感表示。

運動控制此前一直被應用於工業領域，顧名思義，就是和運動相關的可以進行控制的東西。例如手機製造業中，用到的並連機器人，在以前，手機的一些元器件是工人用手擰的，但到了工業 4.0 的大環境下，對效率和精準性的要求都大大提高，就需要用機器將傳送帶上，特別小的晶片瞬間抓起來，放到手機上擰好。這裡面用到的就是精準的運動控制技術。

當 Facebook 收購 Oculus 後，VR 的 2B 商業模式引人亞洲，大家開始想到，將各自領域擅長的技術，應用到 VR 當中來。

那麼這項技術是如何移植到 VR 上的呢？首先，在 VR 這一波的熱潮沒有流行起來之前，有一個行業叫軍工仿真，其實一直有在應用，只不過對比消費場景來說更重：第一，場景更加強調仿真而不是遊戲性；第二，它是一些大型的，一比一還原的仿真。比如坦克訓練，為了讓訓練員有身臨其境的感覺，開坦克要像在真實場景中，一樣上下坡時顛簸，這就需要用到並連機制，就像剛剛說的，那個並連機器人那樣。

具體來說，還是前文提到的抓取手機晶片的動作，這個動作涉及到的運動是上下左右，而擰的話涉及到旋轉。把這些應用到 VR 中去，就需要反過來，讓玩家戴著頭顯在外設上，體驗上下左右加旋轉的運動。這就是我們常聽說的，六自由度運動平台。

VR 的雪橇模拟

VR 體驗的大敵：眩暈

被應用到消費領域的運動控制技術，其產品卻參差不齊，很多產品遇到的問題是 VR 體驗的大敵：眩暈。許多人體驗過幾分鐘覺得想吐，就可能決定再也不玩了，例如去年很流行的蛋椅就被許多人吐槽體驗不好。

但是暈動症的產生，是多種因素綜合帶來的現象。早期的 VR 頭顯因為幀數不夠，或是陀螺儀刷新率不夠等問題，時常會導致眩暈。但後來這些問題基本被解決了，可能在結合 VR 外設玩時，許多人發現還是暈，這通常就不是頭顯的問題了。

我們都知道暈眩，來源於視野畫面的運動，與身體的運動不一致，例如你頭轉動了畫面，卻還沒轉過來，通常是延遲導致的。而頭顯的問題排除後，此時應該從外設這塊找原因，從底層控制的角度來看，主要有兩個原因：

第一是：當畫面已經開始變化的時候，畫面給的資訊傳遞到載具（外設）上面，這中間存在的延遲；

第二是：如果資訊已經傳遞給載具了，載具的控制機制需要讓整個機械結構動，如果有延遲的話，也會是暈的很大源動力。

因而在做外設時，需要將數據傳輸做得足夠快，同時機械響應也要足夠快，才能避免眩暈問題。下面就來更加具體地討論這個問題。

體驗即視互動的單兵坦克惑星騎士

輸入、輸出和延遲

VR 外設歸根結底是交互設備，而交互就是輸入和輸出，這兩者都涉及到延遲問題。先來講輸出。

輸出

現在的遊戲，不管是基於 Unreal，還是 Unity 都會有實體引擎輸出，比如地形、抓取等。這些實體引擎資訊，會透過某個通道輸出來，而外設的六自由度運動控制平台，需要透過幾個步驟，來接收和實現這些資訊。

第一，把通訊接上，就是要收到這個資訊；

第二，做反解，因為遊戲會給出很多數據，而平台需要的只是幾個數值，六自由度也就是六個值，上下左右平移旋轉。這一步就是要從實體引擎輸出的所有資訊中，反解出這六個值；

第三步，需要有一個洗出算法，這裡面涉及到體感。比如模擬飛機的動作，加速度出去了，但真實的飛機，會有持續的加速度，這個時候要透過一個洗出算法，讓機械傳動出去，同時自己緩緩地往回收，再出去，這樣的話就會有持續的加速度。

六自由度平台實現這些東西，需要用到體感算法和伺服控制。當資訊收集過來了，需要伺服控制的方案傳遞給六個軸，來完成相應的動作。

輸入

一款外設通常會包含輸出和輸入兩個方面，例如即時互動的 VR 動感單車，遊戲裡邊的顛簸、運動，在自行車上實現是輸出；而用自行車實現遊戲裡的加速、減速、拐彎則是輸入。

輸入所涉及到的技術是邏輯控制，透過單片機原理（其實這個也是傳統行業的技術），把模擬量資訊，就是人操作的資訊，比如蹬的快慢、拐彎等，透過控制板轉換成遊戲，可以接收的數位資訊，再變成畫面的運動。

延遲

外設產生的延時，主要是通訊和機械傳動。傳統的通訊技術，用的是工業級別的脈衝，比較慢，現在廠商為了更快的傳輸，改用了乙太網（也就是網路線），它的傳輸延遲基本上可以不被人發現。

機械部分的延遲經常被大家忽略，這塊在輸入方面，並不是大問題，因為目前的感測器都非常靈敏，技術很成熟，只要傳輸延遲解決就好。通常問題會出在輸出的部分，這取決於平台反應的速度。

以六自由度平台來說，這個平台的反應速度，多取決於一個叫十字連軸結的組件，好的十字連軸結是用車床，一次性切出來的，非常圓滑，一個價格在千元級別。

但是現在行業內有很多便宜的十字連軸結，甚至有買一贈一的，便宜的十字連軸結，不是一次性切出來的，而是削出來的，會凹凸不平，這樣的話即便信號很快給到它，它在傳動的過程中如果不夠順暢，就會出現兩個問題，一是慢，二是位置不準，從而產生暈動的情況。

酷炫的外設是怎麼產生的？

前面我們聊了 VR 外設背後的技術，但這些技術帶來的產品，是千奇百怪的，所以從技術到產品的路子，其實並沒有講完，還有一個重要的步驟，就是決定生產什麼樣的設備出來。為此沈浸感，採訪了即視互動，請他們來談一談，自己為什麼會做這些產品出來。

王美健表示，他們出產品的考慮和優先級分兩方面。首先是根據行業的發展，他認為目前 VR 行業的發展，就像當初電腦進入市場一樣，先是進入網咖、垂直領域，慢慢再向家庭過渡。因而他們目前做的產品，主要是針對線下體驗店等商業場所，另外也有類似動感單車，這樣的向家庭過渡的外設產品。

大方向之外，還需要考慮線下運營方的需求，行業的痛點是什麼。例如，許多產品會暈，或者說是被動型的，用戶粘度不高，無法維持客源，這些問題需要得到解決。

以即視互動做的單兵坦克為例，王美健考慮兩個痛點，一是聯機，其加入了連網功能，兩個可以組網闖關；另一個是大空間活動，用戶希望玩大地圖的遊戲，而目前 VR跑步機和大範圍的空間定位之類的解決方案，還沒有得到廣泛應用。單兵坦克雖然不能傳送使用者，也不是空間定位，但可以讓你感覺坦克載著你去闖關。

廠商會透過頭腦風暴，結合使用者痛點等，考慮產生一個外設的想法，但這個想法變成現實，還需要有內容方的支持。

通常他們不會在沒有內容合作的情況下，把外設的想法先實現出來。而實際上，與內容廠商的合作，對一款 VR 外設的成敗至關重要。

即視互動做的交互型動感單車

設備廠商與遊戲廠商，誰主導？

據王美健介紹，他們做一款產品的過程是：透過頭腦風暴產生一個設備的想法，然後將結果拿去跟遊戲方談，看雙方是否能擦出火花，最終應該是硬體方和遊戲方談好協議，一起決定做一款產品，你做遊戲我做硬體。

這種方式並不傳統，傳統的合作模式有兩種，一是先做遊戲再請人來做硬體，這在行業重內容輕設備的思想下有很多，大家覺得遊戲是牛的，而設備方是被動的；另一種是設備方主導，直接給一筆費用請開發者做內容，這種等於是買斷了內容，但成本和風險，都會由設備方承擔。兩種模式都是專案制。

王美健並不否定傳統的模式，但他認為現在應該更多強調雙方共同走，形成測略夥伴關係，不是一錘子買賣，也不是空頭支票。他們的做法是，首先給對方一個方案，包括各種數據；接著要給一個文字性的保障；第三會在前期給遊戲方利益上的保障（支付一筆費用）；後期還會給予比較高的分成。

這種合作模式下，雙方在風險承擔和收益分享上都更加平等。另外，現階段即視互動，並不打算開放 SDK，而是進行一對一的單獨合作。

特效

除了運動控制、遊戲，要真正讓使用者沈浸到 VR 體驗中去，還需要製造風、雨、溫度的變化，這些被外設廠商稱為特效。

特效需要結合運動控制平台和遊戲場景，例如騎自行車，會有風拂面而來，而且騎得越快風越大，另外上坡的時候，應該有更大的騎行阻力。

即視互動的做法，是在在動感單車前加一個風扇，再透過特效控制器對其進行控制，並且將特效控制器，和運動控制器做到一起，將模擬量給到機器。而對於自行車阻尼，他們已經有解決方案，並將很快加進去。

除了環境特效，觸感也很重要，王美健表示有在和體感背心合作，讓使用者在遊戲過程中，能有觸覺的體驗。

未來發展

運動控制並不是一個技術門檻很高的領域，其在工業領域已經有很成熟的應用，但是應用到消費行業，還是有許多可以改進的地方。

王美健認為其改進空間主要有以下四點：

一、從成本角度講把一些 VR 用不到的東西去掉，例如伺服控制的方案，是用在工業領域的，部分功能在遊戲裡用不到，接下來可以將其摘掉，改成專門的遊戲方案；

二、傳輸，現在運動控制的傳輸形式比較亂，將來肯定要做成無線的；

三、遠端監控，也是為了家庭應用佈局，能夠對設備的運行情況進行監控；

四、整合化，現在去打開線下體驗店的六自由度平台設備，會發現有好多模組之間的接線，未來可以將它做成一個黑盒子，只用一根線。