2024 虛擬實境 x 人因設計 02虛擬實境？VR常見設備種類?

本章節要帶大家初探虛擬實境這個產業~~~

伴隨著科技進步發展，VR 虛擬實境已逐漸擴大應用到許多產業之中，2021 年不能錯過的熱搜榜科技新詞「元宇宙」更是其混合使用的最強案例。然而， AR/VR 混合式的 MR 以及 XR 也趁勢崛起，大幅度的挑戰人們對於感官的互動體驗！

VR最早的概念

虛擬實境(Virtual Reality)簡稱 VR，最早的概念源於1962年，起初屬於應用工程領域，從90年代開始逐漸受到學術界的重視，正式的研究論文出現在1992年(Tool to amplify the mind “Hamilton , 1992”)，最初的研究目標是設定在醫學工程與教育工程的方向，直到1993年IEEE正式組織一個專門研究虛擬實境的研討會，才開始蓬勃發展。

1994年 Milgram, Kishino提出一個現實至虛擬的連續系統光譜(Reality–virtuality continuum)(圖1)，光譜左邊是完全的真實環境，光譜右邊則是完全虛擬環境，也同時提出了好多R，究竟這些R是什麼呢，下面告訴你RRRRRRRRRRRrrrrrrrr.....

圖1：連續系統光譜

各個R解釋

AR 擴增實境

(Augmented Reality) 虛擬物件投射到現實環境中，透過硬體設備如：手機、平板、頭戴式裝置等，與虛擬物件互動。AR 技術主要包含 3 個重點：數位世界和實體世界的結合、即時互動以及虛擬和真實物件的準確 3D 識別。

案例分享：《Pokémon GO》、《基隆港-與鯨鯊共游》

AR常用裝置：Lenovo ThinkReality A3 AR 智慧眼鏡

VR 虛擬實境

(Virtual Reality) 完全沈浸於虛擬空間，無法看到現實環境，為元宇宙核心技術。虛擬實境多應用在體驗行銷與模擬訓練、職業訓練等範圍。強調「共感」的體驗行銷能夠在 VR 環境中，讓消費者感受到最沉浸、最真實的體驗；而模擬訓練則是因為在虛擬世界中操作，比直接訓練方面的危險性大幅下降，亦可降低實際設備的耗損可說是一舉兩得；現在更擴展到消費者端，虛擬展示間、VR 遊戲。

案例分享：《Mindmaze》(醫療) 、《Holoroom》(學習)、《永恆聖母院》(觀光)

Meta Quest 3

AV 擴增虛境

(Augmented Virtuality) 在虛擬環境中，把現實世界的訊息或物理特性嵌入其中。

^{這個比較少人提到}

比較有名例子是「Nintendo Labo」，透過橡皮筋、紙板等物件，讓玩家能夠保持遊戲應有的動作與姿勢，進而將現實中才有的重力、肢體運作軌跡，加入到遊戲中，用來調整、控制遊戲的運作

案例分享：《Nintendo Labo》

Nintendo Labo

MR 混合實境

(Merged Reality) 虛擬物件投射到現實環境中,並可同時與虛擬物件與實體物件產生互動。MR 同時結合 AR 和 VR 的技術，既能在真實環境中增添虛擬物件，也可以讓使用者的現實與虛擬世界同時並存，透過頭戴式裝置，直接用手和虛擬物件互動。MR 技術以電腦視覺、圖形處理、輸入系統和雲端運算中的進展為基礎，此外體感偵測及 3D 建模技術，更讓使用者虛實整合的體驗相較 AR 、VR 來得緊密。

案例分享：《Microsoft HoloLens 2》、《TOYOTA》

Microsoft Hololens

XR 延展實境

(X-Reality / Extended Reality)

XR就是VR/AR/MR三者的集合，基本只要是這三種等任何包含所有的現實與虛擬融合的技術，都可以視為XR的一部份。

所以小結論 AR +VR + MR = XR :)

根據Precedence Research研究報告顯示，2022年全球XR市場規模超過351.4億美元，2023年預估為467.6億美元，2030年有望成長到3,459億美元，2022至2030年的年複合成長率（CAGR）高達33.09%，以北美洲為主要消費市場。報告也指出，雖說目前XR應用仍以遊戲相關為主，但是各類工業應用需求也持續增加，包括教育、健康照護、醫療、房地產、零售業、製造業、航空航太、媒體和娛樂等場域，且已有XR商業應用獲利模式。

AR、VR已經有百年歷史?

如果還是不懂之間的差別，我想用可以用兩種在台灣可聽到或是見到的宗教現象來解釋更清楚，也就是「觀落陰」跟「陰陽眼」。

VR就像是觀落陰一樣，帶人進入到另外一個世界，並在那個世界裡面發展出具體的互動體驗。

AR就像是陰陽眼一樣，總能聽說自己的朋友，或是朋友的朋友擁有看見靈魂或是鬼魂的能力，看到現實看不到的景象。

VR硬體種類

市面VR眼鏡眾多，價位從百元到萬元的都有，究竟有哪些種類以及如何選擇呢？不同需求就會有相對適合的種類，在這邊一次讓你有基本的概念~~

VR眼鏡目前主要分為四大類

1.手機VR

手機VR是最便利的體驗方式，只要將支援VR的內容畫面切到VR模式，放入手機VR眼鏡即可體驗，最早是由Google所推出的低成本厚紙板製的Cardboard VR，但因為是紙做的容易損壞,後續有其他更耐用的塑膠版本。把手機打開360影音內容後放進VR眼鏡中，就能馬上觀看。

Cardboard VR

2.電腦VR

PC VR設備必須連接電腦才能使用，最主流的設備有HTC VIVE和 Oculus Rift S，但PC VR不包含電腦主機，光是VR設備的價位相較其他類型的VR眼鏡就高出一些，大約落在15000~25000台幣不等甚至更貴，加上能跑的動VR的高規格電腦主機，全部整套組裝起來通常要四萬元以上，以價位來說並不是那麼親民，但連接電腦的VR眼鏡好處是能體驗的內容選擇非常多，解析度和舒適度也比較高。

HTC VIVE PRO

3.一體機VR

近幾年VR開發廠商開始推出一體機，所謂一體機指的是不必再準備手機或電腦即能直接使用，由於眼鏡內部有裝電腦裝置和作業系統，因此可不受外部線材的拘束線體驗，相對來說整合性較強，配戴起來舒適度也不會太差，價格也更有競爭力，目前比較知名的一體機有Oculus Go、HTC Vive Focus 還有目前很夯的Apple Vision Pro 。

超貴的 Apple Vision Pro US$ 3,499

4.家用遊戲機VR

在家用遊戲機方面，SONY於2016年推出搭配自家主機PS4使用的PlayStation VR ，而Nintendo也在2019年推出Nintendo Labo Toy-Con 04 VR套裝，主打以厚紙板自製手作VR遊戲裝置來搭配Switch主機遊玩。家用遊戲機的VR的優點是通常遊戲性較強，整套的成本也比PC的VR便宜一些。

PlayStation VR

VR硬體未來要挑的要點

1. 自由度

自由度DoF（Degree of Freedom）主要分為3DoF和6DoF。玩家可因應需要選用定點或移動體驗的VR眼鏡。

3DoF：主打定點體驗，眼鏡可以在有限空間內感應頭部活動，但定位精準度較低，主要用於觀賞360度照片、影片或輕度VR遊戲。

6DoF：主打移動體驗，眼鏡中的VR景象會隨玩家位置移動而改變，定位精準度較高，較少出現延遲問題，增加用戶與虛擬世界的互動，但需要較大的物理空間來偵測位置。

2. 視野角度

VR眼鏡的視野角度（FOV，Field of View）愈大，視野愈廣闊。一般人的視野大約是60度，而一般VR眼鏡的視野角度是90至110度。市面上有些VR眼鏡可以實現超廣角視野，但要注意可能出現畫面變形的問題。

3. 適用平台

要注意某些遊戲和程式只適用於特定平台或設備，所以選購時要看看VR眼鏡是否支援自己想用的程式。

4. 舒適度

可以考慮購買一個適合自己頭型、臉型，或者較輕身的VR眼鏡，這樣即使玩得久也不會太累！

介紹課堂將會使用的VR硬體設備

VIVE Pro Starter Kit | The professional-grade VR headset

VIVE 頭戴式顯示器 (HMD)

頭戴式顯示器是您進入虛擬實境環境的窗口。顯示器上有感應器，這些感應器可由基地台追蹤。

^{#重要: 頭戴式顯示器上的感應器極為敏感，請勿蓋住或刮傷感應器上的鏡頭(包括追蹤感應器及其周圍)}

VIVE控制器

讓您無拘無束地與虛擬世界互動及遊玩。具備 24 個感應器、多功能觸控板、兩段式扳機、清晰的觸覺回饋及可充電式電池。

VIVE基地台(燈塔)

協助追蹤 VIVE頭戴式顯示器與控制器的準確位置，實現沉浸式的空間定位虛擬實境。具備無線同步功能。

(課堂上會有更詳細的介紹)

各個軟硬體之間關係

都著裝完畢了？ 那就準備進入VR的世界囉~