VR虛擬現實技術發展簡史時間表
VR虛擬現實技術作為應用計算機技術,是近幾年我國大力發展的數字化產業之一。“十四五”期間,將是其產業發展關鍵期,亟待激發經濟新動能,在此為大家整體梳理VR簡史時間表。
1838年: 查爾斯·惠斯通爵士(Sir Charles Wheatstone)于1838年率先描述了立體鏡,在一起,,這項技術使Wheatstone能夠創建最早的立體鏡。
The Wheatstone mirror stereoscope.
1861: 立體照片查看器 查爾斯·惠特斯通(Charles Wheatstone)在人們如何看圖像以及如何在照片中表現出尺寸和深度的幻覺方面取得了突破。通過并排放置兩個圖像,并通過立體鏡查看它們,您便有了三維視圖的較早的發展。
Holmes stereofoto (1861)
1929:埃德溫·林克(Edwin Link)與林克訓練師(Link Trainer)和飛行員制造商(Pilot Maker)共同開發了第一臺機械飛行模擬器。進行了第一個“體驗模擬”,這與典型的“ VR”演變不太相似,但它與整個想法聯系在一起。
Edwin-Link-vliegsimulator
1935年:從文學題材上有發現,科幻小說家斯坦利·溫鮑姆(Stanley Weinbaum)撰寫了《皮格馬利翁的眼鏡》(Pygmalion's Spectacles)。在這個虛構的短篇小說中,主角遇到一位叫德維希的教授,他發明了一副護目鏡, 在簡短的故事中詳細的描述了包括 視覺,氣味,味道,聲音和觸感,這部小說被認為是探討虛擬現實的第一部科幻作品
Pygmalion's Spectacles short story.
1939年-View Master出現
1956年:Sensorama模擬器 Morton Helig創造了“ Sensorama”,可以說是第一臺VR機器。這是一個可同時容納四個人的展位,并結合了多種技術實現所有感官體驗。全彩3D視頻,音頻,振動和大氣效果(例如風)。他為自己的“未來電影”創作了六部短片。
Sensorama旨在使個人完全“沉浸”在屏幕上播放的電影中。莫頓為此機器制作了六部電影,它們的名字分別是:摩托車,肚皮舞者,沙丘越野車,直升機,與薩賓娜約會,而我是可口可樂瓶!-很酷吧?
這臺類似街機的機器被用來重新創造進入5種感官的虛擬體驗!資料來源:CBROnline
1960年: 莫頓·海里格(Morton Heilig)還在1960年獲得了名為Telesphere Mask的發明的專利。這是有史以來第一臺頭戴式顯示設備或HDM。他的面具為佩戴者提供了3D立體圖像和完整的立體聲。
Morton Heilig, Telesphere Mask, 1960, Source: Wikimedia Commons
1961年:Comeau和Bryan創建了“ Headsight”,它使用了軍事上使用的較早的運動跟蹤系統,這是VR耳機發展的開始,但尚未與計算機和虛擬圖像集成。
1965年,伊凡·薩瑟蘭(Ivan Sutherland)親切地被稱為“計算機圖形學之父”,在VR歷史上占有一席之地。他有一個名為“ The Ultimate Display”的HMD項目。它通過將HMD連接到計算機程序的立體顯示器來實現3D效果。3D線框形式的虛擬形狀隨著佩戴者頭部的移動而改變了視角。3D線框似乎疊加在真實背景的前面。但是,顯示器笨重且笨重。機械臂將設備懸掛在佩戴者頭部上方。因此,它從未在實驗室實驗之外看到過使用。盡管如此,許多行業專家仍將Sutherland的缺點視為AR或增強現實的誕生。
1966年,軍事工程師和先驅托馬斯·弗內斯(Thomas Furness)創建了有史以來第一臺空軍飛行模擬器。
1968年,Sutherland和他的學生Bob Sproull創建了第一個VR / AR頭戴式顯示器(HDM)
1972年,GE開發了計算機化的飛行模擬器。三個屏幕圍繞其培訓駕駛艙,為學員提供180°的視野或FOV,GE極大地改善了顯示的畫面,使路線熟悉成為模擬器的現實。
1975年,計算機藝術家Myron Kreuger是VR和AR現實的第一代研究人員。他還是最早進入虛擬世界的計算機研究人員之一。
1977年,這是看到Aspen電影地圖的一年。MIT開發的突破性超媒體系統。研究科學家Andrew Lippman領導了一個團隊,該團隊創建了科羅拉多州阿斯彭市的交互式虛擬之旅。用戶可以瀏覽當地街道,進入建筑物,甚至可以更改季節。可以選擇穿過街道的隨機路徑,但不能偏離中心。另外,每個動作都以10英尺為步長。用戶將使用動態生成的菜單系統進行交互。他們會從觸摸屏界面中選擇圖標,以選擇優選的速度和視角。Google的街景視圖是Aspen電影地圖的遺產。
1979年,美國軍方測試了頭戴式顯示單元的潛力。其想法是將虛擬圖像直接投射到飛行員的眼中。與當前的仿真系統相比,尺寸和費用的減少將是巨大的。麥克唐納-道格拉斯飛機公司率先設法將VR集成到其頭戴式顯示器中,并將其稱為VITAL頭盔設備。內部顯示器具有頭部蹤器系統。以匹配CGI(計算機生成的圖像)。它通過跟隨用戶體驗者佩戴者的眼睛運動來工作,,不幸的是,VITAL頭盔不實用。它太笨重,不合適,并且顯示不自然。盡管如此,軍事發展還是偉大事物的開始。其中包括現代計算機和街機游戲。
1982年,數據手套是機電設備。它們具有特殊的傳感器,可以感應手的動作并與計算機界面進行交互。第一個數據手套是1977年Richard Sayre,Dan Sandin和Thomas Defanti的創意。那是在伊利諾伊大學電子可視化實驗室。托馬斯·齊默曼(Thomas Zimmerman)于1982年根據賽耶(Sayre)模型發明了第一只光學手套。
一年后,貝爾實驗室的加里·格里姆斯(Gary Grimes)給了我們數字數據輸入手套。它比以前的任何作品更靈活,觸感更佳。
1982年-托馬斯·弗內斯(Thomas Furness)為空軍創建了虛擬現實模擬器。
1985年,美國教授Scott Fisher忙于為宇航員開發虛擬現實系統。他的工作發生在加利福尼亞州NASA的Ames研究中心。它被稱為虛擬環境工作站項目。目的是讓宇航員從內部控制空間站外部的機器人。這樣可以節省大量時間,更重要的是,可以降低個人風險。頭戴式顯示器具有180°視野(FOV)的超廣角光學元件。該團隊歷時5年開發了具有匹配光學器件的相機系統,高科技儀器手套將控制機器人手臂,虛擬接口環境工作站(VIEW)。
1986年,Tom Furness博士是VR的先驅。他還是1986年“超級駕駛艙”程序的作者。Furness將其描述為魔術系統,即魔術頭盔,飛行服和手套結合起來,超級座艙將其佩戴者帶入了一個完全沉浸式的虛擬世界。功能包括語音控制,頭部控制(包括眼睛控制)和虛擬手控制器。Furness的系統具有直觀的觸敏面板。它投影了關鍵信息,例如航空電子數據,3D計算機生成的地圖,前瞻性IR和雷達圖像。所有這些數據都進入了沉浸式三維虛擬空間。
1987年,英國航空航天公司以湯姆·弗內斯博士的“超級駕駛艙”為基礎。這是來自科學,工程和座艙專家領域的專家的共同努力。HMD在許多方面都相似,但是增加了語音識別和觸覺反饋。現在,它是一個具有頭部,眼睛和手部跟蹤功能以及3D視覺和音頻功能的完整系統。美國計算機科學家和哲學作家Jaron Z.創造了現在熟悉的術語虛擬現實。隨后的媒體曝光勢頭比其他任何時候都快。
1989年,整個行業開始引起人們的興趣,并開始探索VR的潛力。任天堂娛樂系統給了我們力量手套。一場大規模的營銷活動突出了VR的機制以及該控制器配件的魔力。最初,它是每個游戲玩家愿望清單的首位。可悲的是,由于不準確且難以使用的控件,很快便失望了。
1990年,多人虛擬現實街機問世。喬納森·瓦爾登(Jonathan Waldern)博士開發了第一個公共VR游戲系統。他的虛擬街機和開端VR游戲Dactyl Nightmare繼續取得了巨大的成功。如今,Waldern已成為VR和AR光學設備的90多項專利的指定發明人。
1991年,虛擬現實很少成為頭條新聞。NASA的一名科學家Antonio Medina繼續設計了一個VR系統,用于控制來自地球的火星機器人漫游車。科學家稱該系統為“計算機模擬遙操作” 。商業機構開始推出VR街機。這些身臨其境的吊艙狀裝置配備了VR耳機和實時立體3D圖像。VR街機的大規模生產已經到來,提供了流行的2D游戲VR版本。
1993年-世嘉在CES上推出了“環繞VR”眼鏡。
1994年,備受期待的Sega VR耳機處于收尾開發階段。有兩個版本,一個用于街機游戲,另一個用于游戲機。該公司在其發行版本之前取消了控制臺版本。相反,它只專注于1994年問世的街機版本。有史以來第一款消費者VR頭盔不得不等待一段時間。
1995年,VictorMaxx發布了一種名為CyberMaxx的消費者頭戴設備(HDM)。VR頭盔使用兩個有源全彩色視頻顯示器來實現立體視覺。該裝置具有3D運動跟蹤模塊,可利用沉浸式VR體驗。VictorMaxx此后已經停業,但仍可以在線購買其CyberMaxx HMD 。
1995年:Virtual Boy:這是任天堂于1995年推出的頭戴式顯示器,堪稱游戲界對虛擬現實的第一次嘗試。可惜由于理念過于前衛以及當時技術本身的局限性,Virtual Boy當年即停產,并被視為商業敗筆。
1995年,有一個所謂的示范 身臨其境的房間,名為虛擬環境劇院。企業家切特·達吉特(Chet Dagit)和鮑勃·雅各布森(Bob Jacobson)是其創立的背后。次年,他們的系統在由Netscape Communications贊助的貿易展覽會上展出。活動的參與者有機會查看了連接到互聯網的第一臺VR設備。同樣在1995年,由Forte開發的VFX1虛擬現實耳機在市場上亮相。有趣的是,甚至包括它在內的一些游戲都使用了它。血統,星球大戰:黑暗力量,系統沖擊和地震。
1997年,虛擬現實技術被用來幫助治療美國越戰老兵。VR療法旨在幫助那些患有創傷后應激障礙(PTSD)的人。該程序被恰當地命名為Virtual Vietnam。參與者進入了計算機生成的環境。實時集成了計算機圖形,視覺顯示和人體跟蹤設備。結果是驚人的。臨床醫生評估的PTSD平均下降了34%。自評PTSD下降了45%。
1998年,索尼推出了一款類虛擬現實設備,之所以稱之為類虛擬現實設備,主要原因在于其是一款具備模擬的30英寸的屏幕視圖(800×600)分辨率再加上立體聲的頭戴式顯示器,還達不到所謂的沉浸式體驗。
2001年,第一個用于個人電腦的 cubic room推出的。其次是Virtools VR包-Virtools Dev的附加庫。開發人員現在可以使用3D可視化工具平臺。現在,VR在公共層面變得越來越知名。
2007年,Google將街景視圖推向了世界。原始版本僅涵蓋美國5個主要城市及其周邊郊區。如今,Google街景服務已覆蓋全球。這是Google Maps的一項互動功能,可讓用戶查看和導航虛擬世界。全景街道水平為360°水平,垂直為290°。這曾經是而且將繼續是一種迷人的,身臨其境的體驗。
2010年: Palmer Luckey為后來的Oculus Rift虛擬現實耳機設計了一個原型。
2010年-Google推出了適用于街景的立體360度模型。
2012年-Oculur VR通過眾籌獲得了240萬美元的資金來資助其項目。
2013年: Valve公司找到了一種顯示無滯后VR內容的方法,并與Oculus和其他供應商自由共享。
2014年-索尼宣布PS4的Project Morpheus。
2014年-Facebook以20億美元的價格收購了Oculus VR。
2014年-Google推出了硬紙板。
2015年-HTC與Valve合作推出Vive。據悉,2015年VR頭盔廠商約有兩三百家
2016年VR正式進入公眾視野的元年,激進派有如Facebook(Oculus),三星,Sony,谷歌,微軟,HTC,英偉達,AMD等;而保守派則如蘋果、MTK、高通、華為、騰訊等。
2017年:VR市場,主角依然是去年就發售的三大頭顯:Oculus Rift、HTC VIVE和PSVR。三大頭顯今年都有一個共同的動作,就是降價,今年國內的VR廠商可謂非常進取,不少廠商都推出了新產品,其中不少產品體驗還是相當出色的
2018年:VR走向無線化
2019年 : 華為重磅發布了5G Cloud VR服務
2020年 :5G云VR
2021致未來-需要我們共同譜寫
延伸資料文獻:一張圖讀懂《虛擬現實的歷史》