vr原理

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VR产品设计及结构原理探析

1VR设计的基本原理

新尺寸和沉浸感的2个维度使VR成为游戏规则的改变者。您需要了解VR

的固有规律，以便使设计能够匹配用户的生理特征。我们可以从结构设计、改

进的硬件配置、软件优化等开始,这样就可以获得非常好的沉浸式体验。1.1生理

舒适性。生理舒适性重组了像晕动症等概念。在加速和减速时要保持一条平稳

的地平线以避免“眩晕恶心”反应。1.2环境舒适性。用户在特定的情况下会有各

种不适,如高处、狭窄的空间（幽闭恐惧症）、空旷的空间（广场恐惧症）等。在

处理比例问题和相互碰撞物体时也需要小心。例如，如果有人朝你扔出一个东

西,你本能的反应可能是去接,或者躲闪，也有可能是保护自己o巧妙处理这些特

殊情况可以给用户带来非常舒适的感受。1.3VR沉浸感。所谓的沉浸也可以称为

空间存在,通常被定义为“当媒体用户将内容视为"真实"的东西时,媒体用户将在空

间意义上使自己产生在实际环境中的感觉。

2VR设计结构原理

2.1总体方案设计。VR眼镜的主要部件包括2个VR眼镜架壳体、距离控制、

驱动控制、聚焦控制、主控制器等。位置传感器模块和无线传输模块可在现场

收集一个人带有运动信息的头发。另外总体结构还包括电源模块、液体水晶显

示屏、2个光学镜片、互动电脑和可伸缩衣领。调节装置的两端通过连接臂连接

到2个框架壳体上,液晶显示器和光学镜头放置在框架中。2个框架壳体被布置在

框架上。弹性圈通过弹性带分别连接2个框架壳上,姿态传感器模块设置于调整

壳体与主控制器中,无线现场传输模块、电源模块，以及主体数据的z式计算机

和原姿势被集成。2.2VR眼镜结构部件详细设计。作者简介:邵伟（1976-）,广东

深圳人,天专，深圳市冠旭电子股份有限公司，研究方向:机械设计（智能音响/VR

方向）。根据产品设计和人体个体差异，眼镜必须适合所有尺寸的佩戴者。主要

的特定区域或焦距之间的头部位置，以及头围物理个体和被摄体之间的距离，

在尺寸的生理差异上非常小。在这种设计中，我们发现VR眼镜的眼镜主体与身

体部位和紧固件有很大差异。人体头部的一些主要尺寸具有VR眼镜的形状和尺

寸特征，其影响非常显著,我们通过参数化建模设计了人体头部的3D仿真模型。

头部L2连接到颈部（头部的最大宽度）,头部长度L3连接到脑鼻（尖宽度）进而

连接到人的头部，到眼睛单一长度的后面,头围L1（在本文中使用参数设置稳定

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性和舒适性IPD眼镜镜片保持构件之间的距离）和海绵材料,并且是用于安装镜片

单元的固定框架塑料垫片，该垫片用于固定海绵片,壳体主体部分的前端装有人

眼和面部，框架的最外框架安装有高清液晶显示器。框架和框架盖通过物距或

焦距调节装置连接,框架盖主要用于安装,拆卸和固定高清显示器,并通过螺栓和螺

母以及壳体固定。2.3VR眼镜模型设计、装配与加工。在确定特定组件的组成和

相对大小之后，执行计算机辅助设计建模和组装，并且诸如rhino和Pro/E的软

件主要用于建模、组装和渲染过程。在建模和装配中，我们还必须全面考虑产

品的结构、形状、尺寸、装配和部件，以确保每个部件之间的完美协作。瞳孔

间距的调节范围设定为（160士10）mm,根据光学透镜的原理确定合适的物距和

眼距。同时,考虑人群的视敏度,可以设计物距调节装置,使得各种用户可以具有清

晰的视野。计算机建模完成后,考虑物理零件的加工和装配、壳体、框架盖和瞳

距、物距调整装置,采用基于ABS材料的3D打印,并结合人体的实际情况来设置参

数大小。尺寸值，在加工和组装时,根据人体头部模型的特点，表带可以适应的

头围范围设计为750900mm,使带子距离调节装置能够适应大多数人的头部尺寸。

在框架体的最外层，设有一层柔性硅胶环，通过胶水与框架外壳相连,使框架更

适合眼睛和脸部。