在电脑手机之后，下一个改变世界的就是Oculus

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这辈子我看到过五六个让我觉得会改变世界的演示：Apple II 个人电脑，网景浏览器，Google，iPhone ……然后就是 Oculus。

——Chris Dixon, 硅谷著名投资机构 Andreessen Horowitz 合伙人

回想起那些曾经改变世界的个人电脑、浏览器、Google、iPhone，无一不是技术宅的作品。时至今日当大家都认为“寒门再难出贵子”的时候，虚拟现实扛起了 Next Big Thing 的重担。马扎认为虚拟现实是继手机电脑之后的下一个计算机平台，这句话还没说完就收购了 Oculus VR。不过今天我们把屌丝逆袭的鸡汤故事暂时放一放，回到技术本身，看一看 Oculus Rift 究竟是如何进化出来的。

2012年4月15日，在国外知名的 3D 游戏论坛 MTBS3D 上，一位名叫 PalmerTech 的用户更新了一篇题为 「Oculus "Rift" : An open-source HMD for Kickstarter」 的文章。在文章中，他说自己 DIY 的头戴式显示器进展不错：光学透镜、显示屏、交互硬件等最困难的部分都已经搞定了，然后准备多做出几套来放到 Kickstarter 上众筹，让大家都来试试。他特地说明这款设备只是为爱好者准备的，众筹的目的主要不是挣钱，而是想让这个 VR 社区再壮大一点，同时他在图像渲染以及众筹的各项事务上都需要大家的帮助。

这便是眼下这轮虚拟现实热潮的起点

这个 ID 为 PalmerTech 的用户就是 Oculus 的创始人帕尔默·拉奇，那时他还是加州州立大学一名打算成为科技记者的学生。

帕尔默的这篇帖子引起了游戏大神卡马克的注意。玩游戏的应该都知道这位大神，鼎鼎大名的《毁灭战士》和《雷神之锤》就是出自这位大神之手。帕尔默把手中仅有的两台成品借用给卡马克一台。5月17日，卡马克在体验之后发布了一篇针对该设备的详细评测 「A day with an Oculus Rift」 。

卡马克使用过程中发现了不少问题，但同时也给出了许多他自己的解决办法：

首先是使用 VGA 接口。大家都知道，VGA是模拟信号，因此图像偏移得很厉害。当然卡马克通过类似于显示器上的水平位移设置可以进行调整，不过还是建议使用数字接口的屏幕。

其次一个较小的毛病是左右视野交叉，卡马克说他偶尔能用左眼瞥到右眼视图的边缘，可以在视觉区域放置一块轻薄的隔离板加以解决。

▲卡马克在评测时发在 twitter 上的图片

然后是视场（field of view, FOV），卡马克测试出单眼水平方向的视场不到90度（双眼视场需考虑重叠区域），垂直方向视场的值则比水平方向大33%。但图像的透视中心并非是左右眼视图 640x800 的正中心，而是稍微靠外侧一点，所以在水平方向是非对称的。（如果想要正确的渲染图像，有一个免费软件可以调整两眼的距离。）

然后帕尔默的这个原型是没有运动追踪的，卡马克自己加上了运动追踪。

对于头部追踪，卡马克用的是 Hillcrest Labs 的 FSRK-USB-2 惯性测量单元，USB接口的，售价 99 美元，代码是完全开源的。卡马克特别说明他用的固件是一个刷新率为 250Hz 的特别版本，而非默认的 125Hz。

对于身体转向的追踪，他用的是速率陀螺仪，不过延迟比较大。

▲卡马克使用软件进行图像扭曲

另外就是图像畸变。这里稍微解释一下，虚拟现实的图像其实是变形的，这是为了让你看到更大的视场和更好的立体感。加上透镜之后通过透镜观察就是正常效果了。卡马克说畸变效果还要再扭曲一点才行，不过他要多花一点时间来计算出精确的曲率。

最后是动态模糊，这是一个难题。这个5.6英寸 LCD 屏幕的延迟已经低到难以置信了，但是切换颜色的速度还是非常之慢，完全变色的响应时间将近 20ms。在快速旋转的情况下，屏幕上的一切都将变得非常模糊。要真正解决这个问题得采用 120Hz 的 AMOLED 屏幕。

卡马克说他非常希望能把这套设备送到更多人手里，因为那将会有更多不同视角的调整和改进。卡马克还提到他可能要自掏腰包全价来购买自家公司的100套的《毁灭战士3:BFG版》送给帕尔默，从而让首批的 Rift 套件能有游戏可玩。

卡马克实在太喜欢这东西了，6月份在 E3 游戏展上，他就将这个 DIY 的 Rift 原型拿来跟 Sony 当时的 HMZ-T1 作为对比，一同演示给媒体。紧接着，业界彻底沸腾了。

▲卡马克在 E3 上的演示，右边这哥们就是卡马克

到这里，整件事情已经完全超出了帕尔默设想，他本来打算上 Kickstarter 众筹只是给爱好者玩一玩的。

随后，帕尔默退学创业，Oculus VR 成立

2012年8月份，一项名为 「Oculus Rift: Step Into the Game」 的项目在 Kickstarter 上正式开启。这款名为 Oculus Rift 的开发者套件便是后来众所周知的 DK1 版本，当时被描述为第一个真正具有沉浸感的虚拟现实头显，专为游戏设计。

▲Oculus 在 Kickstarter 众筹的页面

卡马克在 E3 上给媒体演示时用的还是一个胶带缠到滑雪镜上的 DIY 原型，而售价300美元的 DK1 看上去确实更像是一款产品了。当然，除了外观上的完善，更重要的进展还是产品内部的构造：

▲来自 iFixit 的拆解图

首先是屏幕由原来的 5.6 英寸换成现在的 7 英寸，但其分辨率依旧为 1280x800（即单眼 640x800），刷新率也仍为 60Hz。同时单眼在其水平方向视场的典型值达到 99 度（双眼为 106 度），垂直视场则大于 110 度。另外 3D 图像的立体场景不再 100% 重叠，左眼能看到左侧的其他区域，右眼也能看到右侧的其他区域。

其次是头部追踪，刚开始头部追踪是卡马克加上去的。这次作为虚拟现实核心功能的头部追踪系统现在被直接集成到头戴式显示器上，用的是 Oculus 自己全新的 Adjacent Reality 追踪装置，直接集成了3 轴的陀螺仪、加速度计和磁力仪，刷新率达 1000Hz，使得追踪延迟比绝大多数的其他追踪设备都低得多。

▲内置的动作传感器

值得一提的是，DK1 的所有技术资源自2012年9月起就已经是开源的，包括固件、原理图和机械结构。固件是基于一个简化版的 BSD 协议，原理图与机械结构则是基于 4.0 版的创作共用协议。这一点与虚拟现实社区对 Palmer 的 DIY 项目的大力支持是分不开的，更与 Kickstarter 上的 9952 位支持者的慷慨解囊密不可分。

DK1 从2013年3月陆续开始发货。

3 个月后在 E3 大展上，Oculus 展示过一台配备 1080p 屏幕的 HD 原型机，不过该原型机后来并未公开发售，也是唯一一台公开但未发售的 Rift 版本。

8月份，大神卡马克作为 CTO 加入 Oculus，并于11月底正式辞去在 id Software 的工作。

到了2014年，Oculus 开始走上快车道

首先是参加了1月在拉斯维加斯举行的消费电子展。在 CES 2014 上 Oculus 公布了研发代号为“水晶湾”（Crystal Cove）的新一代原型机，也是未来第二代开发者套件（DK2）的技术预览版。特别要提一下，“水晶湾”有两方面的改进，其一是使用了一块特殊的低视觉残留（Low Persistence）OLED 屏，它能够及时呈现出正确播放的那一帧画面，同时在立刻关闭该帧后还能显示好下一帧已经准备出来的图像。

此外，“水晶湾”还具备了简单的运动追踪功能，该功能是通过外部的红外感应摄像头来追踪头戴式显示器上的红外 LED 灯来实现的，可以让“水晶湾”检测到弯腰、下蹲等基本动作，据称可以显著减轻用户的晕动症。

2个月后，在游戏开发者大会（GDC），Oculus 正式公布将于7月发货的第二代开发者套件（DK2），该型号仅针对于“水晶湾”版本作了一些微调：屏幕方面，针对于 DK2 的拆解证实，它所用的屏幕是改装过的三星 Galaxy Note 3 手机的屏幕：5.7 英寸，1080p（单眼分辨率 960x1080 ），75Hz 刷新率，OLED。视觉残留（Persistence）问题得到根本解决，未来再配合异步时间扭曲技术（ATW），视觉上将给你真正的临场感。

▲DK2 的拆解图，看到三星手机屏了吗？

另外还内置 1000 Hz 的头部追踪以及简单的红外位置追踪系统，相对于 DK1 的另一个改进就是舍弃了外置的控制盒。DK2 的总销量应在12 万台左右。

▲红外位置追踪系统，也是后来“星座”的原型

2014年3月底，Facebook 宣布以 20 亿美元的价格收购 Oculus VR。

2014年9月份，Oculus 在洛杉矶举办的第一届 Connect 大会上，展示了研发代号为“新月湾”（Crescent Bay）的 Rift 型号，该版本具有比 DK2 更高的分辨率及更轻的重量。

2015年，在 SXSW 一场名为 "Explore the Future of VR" 的小组讨论里，首次公布该原型机其实使用了两个屏幕，而非之前所认为的一个。

2015年5月6日，Oculus VR 公布了 Rift 的消费者版本（CV1）

CV1 确定使用两个屏幕，双眼各使用一片 OLED 面版，每片具有 1080x1200 解析率。这些面版的刷新率达 90Hz，且为全局刷新，而非随线扫描。高刷新率、全局更新、低视觉残留等性质加在一起，你完全感受不到动态模糊或颤动等不好的体验。

之所以用两块屏幕，因为每个人的瞳距是不同的，为了让每位用户的眼镜正好对准屏幕中央，两块屏幕加上透镜之间的距离可由设备底部的转盘调整。所有的瞳距调节细节数据都要能传递给 SDK，反应到软件里。另外 CV1 还允许用户配戴眼睛，并适用于不同脸部形状的用户。耳机集成于 Rift 内，以提供实时空间化立体音效。这是由 Visisonics 公司开发出的 RealSpace 3D Audio 技术。还有 CV1 是用特制布料覆盖的，透气性很好，对皮肤也非常友好。

6月份的 E3 大展上，Oculus 公布了两大重要特征：其用于位置追踪的“星座”（Constellation）系统和 Oculus Touch 手柄：

▲那个摄像头就是用来追踪“星座”的

在 CV1 的头显以及后面说到的手柄表面有一套可以被定位的红外线 LED 发光器，它们被称为“星座”。Oculus 还会给你配一个额外的摄像头，主要用来追踪“星座”发出的红外信号，并据此来推断出相应的位置数据。这样你前进、后退或摆动头部等任何运动都会被记录下来并在虚拟世界中得到反馈。如果你只买一个头显的话，会给你配一个摄像头，当然你可以单独购买摄影头，以获得更高的追踪容量，甚至可以实现整个房间的追踪。

▲用 Touch 手柄打游戏和普通游戏手柄打游戏区别太大了

Oculus Touch 手柄会以成对的方式发售，左右手各一只。手柄上有摇杆、按钮及两个板机（一个用来抓取，一个用来射击）。刚才说到，手柄也可以被“星座”系统完全追踪，你在虚拟世界里可以看到虚拟手柄出现在与现实世界中相对应的位置上，就好像你在虚拟现实里长了一双手。

Geek's View

从2012年的产品原型到现在的消费者版本，已经过去了将近四年。在这四年里，世界上多了一个名叫虚拟现实的消费行业，从爱好者小众群体的 DIY 到媒体争相报道的科技事件，再到现在妇孺皆知的消费产品。不论未来 Oculus 否能在与 HTC 和 Sony 的竞争中获得胜利，它都已经改变了世界。

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