一、基本概念

虚拟现实游戏，英文名“Virtual Reality Game”，可以理解为“VR+游戏”，是指可以通过虚拟现实技术将玩家置身于一个沉浸式的虚拟世界，从而提高用户体验的游戏。就游戏本身的发展来说，从最早的文字MUD游戏到2D游戏，再到3D游戏，随着画面和技术的进步，游戏的拟真度和带入感越来越强。但因为技术等方面的限制，目前仍无法让玩家在游戏时脱离置身事外的感受。虚拟现实技术的发展，为增强游戏的体验性带来了曙光，它不仅使游戏更具逼真，也更能让玩家沉浸其中。只要打开计算机，带上虚拟现实头盔，就可以进入可交互的虚拟现场场景之中，不仅可以虚拟当前场景，也可以虚拟过去和未来。因此尽管面临诸多技术难题，虚拟现实技术在竞争激烈的游戏市场中仍然得到了重视和应用，同时游戏对于虚拟现实技术的发展也起到了巨大的需求牵引作用，催生了专为游戏而生的虚拟现实设备的出现。

VR游戏包括手机、主机游戏和PC三种，而核心玩家将会是VR游戏的主要体验者，其中基于手机的游戏制作门槛较低，满足用户碎片化时间需求，受众面广，但是沉浸感较差；游戏主机包括Xbox、PlayStation、Wii、PS等；主机和PC的VR游戏对于性能要求较高，但价格因此更高。

因为与其他行业的单纯模拟不同，电子游戏中往往需要构建的是完整的宏观世界，对于技术方面的要求更高，因此，VR游戏在游戏画面输出、操控方式上都与传统游戏有着巨大的差别，而且VR游戏的用户对游戏画质、游戏深度和游戏交互性的追求要高于普通游戏用户，因此，对于开发者来说最大的挑战在于策划，即如何利用VR的特点制作三维世界中有趣的游戏体验。此外，优化环节也是VR游戏的重点。传统游戏只要保证25f/s就能流畅运行，但VR游戏要求更高的帧频才能确保内容不受延迟的影响，这对技术人员来说是一项严峻的挑战。

二、制作过程

（一）前期准备

根据用户的目标和市场需求确定游戏的内容。在准备的过程中，应当着重考虑沉浸感、全景环境的运用、基于相应操作设备的交互。

1. 沉浸感：VR技术最大的特点就是能让玩家彻底沉浸到游戏当中，这是其他平台无法做到的。而沉浸感的营造并不简单，主要体现在美术和音效上，通过更逼真的材质、环境气氛、光影效果和相应的配乐、音效来对沉浸感进行强化。

2. 全景环境的运用：传统游戏一般基于平面2D屏幕展现，其画面区域相对固定；VR游戏的画面则是整个360°环境。基于这一特点，飞行类、探索类、体育类等类型的游戏可以得到前所未有的展现。

3. 基于相应操作设备的交互：目前，VR的操作设备没有统一标准，厂商各行其是，手柄、键盘鼠标、操作杆、触摸板等同时存在于市场中。开发者在制作内容时，需要先选定内容平台，再根据该平台的操作设备策划内容。

总结来看，VR游戏的制作不同于手游、页游和端游，想要在内容层面获得突破，交互体验上的创新尤为重要。任何新平台的出现在游戏内容质量上都存在一个循序渐进的过程，开发者需要了解硬件平台的性能与可实现的交互方式，然后创意部分会逐渐产生。

（二）策划

搭建游戏框架，确定游戏角色、游戏进程和与交互规则。

（三）设计

设计角色与场景的3D模型，选择确定游戏引擎，编写代码实现游戏的界面与交互。

目前，除前面叙述的Unity3D，还有很多游戏引擎可供选择。

1. Unreal Engine虚幻引擎：UE是UN最大的竞争对手，目前发展到UE4版本，它是由游戏开发者制作并供游戏开发者使用的一整套游戏开发工具。支持各种主流操作系统，提供了“所见即所得”的编辑器、物理引擎以及多用户开发模式，它的自定义光照、着色、视觉特效以及过程动画等功能可产生令人瞩目的视觉效果，图1是UE4在2016年制作的宣传片的效果。

图1  2016年UE4制作的宣传片场景

2. Quest3D：Quest3D是一个有效的实时3D建构工具。比起其他的可视化的建构工具，如网页、动画、图形编辑工具来说，Quest3D能在实时编辑环境中与对象互动。虽然也包含逻辑处理，相比之下更侧重于建筑领域，可以提供设计人员快速搭建虚拟建筑模型的能力。

3.  GameWorksVR：GameWorks VR是NVIDIA（英伟达公司）专门为它们的显卡和GPU设计的虚拟现实软件开发工具包，提供了多重着色、双显卡/多显卡配置、优先度调控、前端缓冲生成等功能，尤其是Direct模式，可以直接识别VR头戴设备和进行热插拔，开发者可以用这一款芯片级的开发工作挑战VR领域的极限，制造惊奇的游戏体验。

（四）编写代码完成系统并反复测试

目前，VR游戏在技术上最大的问题就是玩家在体验过程中会出现眩晕等身体上的不适。因为通常虚拟现实游戏中玩家都以第一人称视角移动，因此很可能会产生程度不同的眩晕反应，这与人体的适应力相关，但更主要的原因还是虚拟现实设备本身存在的运动追踪问题。当人在移动头部时，设备需要及时检测到头部的动作并且响应调整显示角度才能带给人真实的临场感觉。目前的设备大多通过运动追踪感应器来实现这一功能，但使用过程中还是会出现有时画面跟不上头部动作的情况，会给玩家带来明显的眩晕和不适。不过实时追踪的确是虚拟现实中非常难处理的问题，由于技术的限制目前仍无法百分百解决，因此还需要不断创新和研究，以发现更好的解决办法，以下方法在测试中可以参考。

1. 减少“相对运动错觉”：设想一下在一列火车上，望窗外，看见列车渐渐离站。当列车开始移动的时候，你大脑中会形成一种错觉，好像是在反方向移动，这种错觉被称之为“Vection”。当看到移动的那一部分，“相对运动错觉”也就产生了，而这种“相对运动错觉”就是导致VR晕动症的罪魁之一。减少“相对运动错觉”的方法有几个小技巧，比如，减少场景中材质纹理的复杂性，或者玩家可降低运动速度等。

2. 尽量避免加速：我们的内耳可以检测到不同速度的变化，当然加速也不例外，但是内耳无法检测匀速。尽量让玩家在一条直线上匀速前行，可以使眩晕感大大减低。

3. 避免纵轴运动：YAW指的是沿着纵轴运动。YAW同样也是导致VR晕动症的罪魁之一。纵轴控制运动被称为“虚拟现实的毒药”，也是各大开发商唯恐避之不及的东西。这可能会导致游戏设计的约束，因为玩家在体验中需要转椅，需要站立，如果加入绳索会使之更为复杂。需要沿水平轴运动，不能有跳跃运动，虽然这样会大大降低沉浸感，但可有效避免VR晕动症。

4. 加入静态参照物帧：加入静态参照物帧如平视显示器可有效减少晕动症的产生，在某些情况下还能增加沉浸感。

5. 增加游戏界面刷新帧率：VR设备帧间延迟跟不上人的运动，当人已经做到了相应的动作画面还没有刷新出来，会有微小的延迟感，当感官与帧率不同步会产生眩晕感。如果设备对画面的刷新帧率能够到达较高的水平（60Hz等），那么玩家在移动头部以及游戏画面自身移动的时候，画面的延迟就会降低很多，以至于玩家几乎不能发现，这样就有效减少眩晕感。

6. 适当减少FOV：VR影片在空间里有剧烈变化的影像容易引起使用者的眩晕感。同时，这些变化总会吸引使用者的注意力，此时，边缘处的图像会被忽略，此刻缩小视野，对使用者的体验来讲，影响并不大。所以游戏在画面运动的时候可以适当减少玩家的视野范围，在画面静止的时候将视野范围恢复。这样的方法也会在某种程度上降低玩家的眩晕感。

（五）在内容平台上进行线上发布或进行线下体验

在进行线上发布的同时，由于中国特殊的国情，发展起来了极具中国特色的线下体验方式。线下体验能够提供多种配套外接设备来提升用户的VR游戏体验；同时可以为群体提供互动的游戏形式，适合多人进行并有助提升游戏参与度。线下体验店消费形式属于按次付费，费率较低，更加符合当前游戏玩家付费习惯。目前，流行于市场的线下体验方式如下所述。

1. 网吧+VR：利用网吧的游戏级PC硬件优势和运营模式，引入高端VR头显，提供VR游戏互动体验，拥有场地优势和消费人群，未来具有经营上的可持续性。

2. VR体验店：高端VR头显及配套外接设备可以为用户提供多种形式的VR游戏体验并实现多人互动，随着VR游戏内容的不断丰富，体验店可以让客户低价多次体验高质量VR游戏内容。

3. 商城、影院 VR体验设备：针对具有好奇心和尝试意愿的年轻群体，但客户黏性和复购率相对较低，随着 VR设备的普及，体验人次将会逐步降低。图 5-3是国内大型商场和娱乐设施流行的9DVR设备。

4. VR主题公园：基于大面积场馆优势，主题公园可以为团体活动、家庭娱乐提供新的场所，相对于传统主题公园，此类场所建设周期短，更换娱乐内容容易。

图2  9DVR设备

三、发展状况

除了前面提到的眩晕症以外，VR游戏的发展还遇到许多问题。

（一）成本高昂

任何新兴技术从实验室走入千家万户往往需要经历“痛苦”的商业化过程。当前VR游戏主机、头显、配套PC、高质VR游戏等硬件设施属于高额的一次性投资，不符合国内游戏群体消费习惯。因此个人购买VR高质量头显和配套软硬件的玩家仍属少数。移动VR方面，目前国产VR眼镜盒子与主流国产手机的组合能将成本压到极低，但用户体验却很差。手机本身的陀螺仪很难满足VR的需求，尤其是性能本身就比较差的低端智能机，需要在眼镜上加陀螺仪，并且技术上要与底层硬件深度适配；但这样做不仅技术难度大大提升，成本也会上涨，大多数国内厂商都很难做到。

  （二）标准缺乏

如同大多数新兴行业一样，VR产业目前还没有统一的标准，首先是硬件，相研发门槛高、发展更成熟的PC端头盔，成本低廉、门槛更低的移动VR硬件市场标准混乱现象更加明显。目前，用户手中的智能手机屏幕大小各式各样，但VR眼镜的光学是固定的，虽然目前大部分国产VR眼镜都宣称自己适配多个尺寸的手机，但实际放入不同尺寸的手机后，可视角度从60°到90°不等，体验无法统一。

此外，手机本身的性能也有很大影响，高配置的手机陀螺仪精准、运行VR软件没有延迟，但低端的手机体验就会差很多。其次是输入方式和外设品类标准混乱。目前VR的输入方式完全没有标准，各厂商各行其是，传统输入方式（鼠标、键盘、电容屏触摸）、遥控器、手柄、体感设备、跑步机、座椅、方向盘、麦克风等，每种操控方式又有多家厂商产品。但是如此多样的设备却缺乏统一的标准，甚至类似于三星Gear这样拥有独特输入方式的设备，适配它的游戏想要移植到其他设备上，操作模式都要进行优化或者改变，这也增加了内容厂商的成本。正是因为统一标准的缺失，使得适配多版本的优秀内容开发成本很高。

  （三）人才紧缺

人力资源正在成为制约VR产业发展的重要瓶颈。目前大多数擅长VR游戏优化的人才都集中在国外的大厂，国内人才十分紧缺。制作VR游戏的各个环节都需要耗费不小的时间和成本，很多创业团队无法承担，最终造成了目前国内VR游戏普遍质量一般的结果。就内容制作层面来说，做优化工作的人才便十分紧缺。VR游戏的优化主要在两个层面：第一是美术，针对多边形的数量、材质、粒子特效、光影效果等方面的优化，可能使画面更逼真，给用户更好的沉浸体验；第二是程序，优化过后的游戏内容可以使用最简单的编程语言达到同样的效果，降低硬件的计算量，进而改善延迟和卡顿。

虽然 VR游戏的发展看起来有很多问题，但是，随着技术的发展、设备的普及、用户习惯的养成和行业环境的变革，目前所面临的问题都会解决。从虚拟现实技术的发展看，VR游戏代表了未来的发展趋势。虚拟现实不仅仅是一种技术，更构建出了未来游戏的全新图景。它赋予游戏玩家更身临其境的带入感，使得游戏从平面真正走向立体。一旦这种技术发展成熟，游戏行业将彻底改变，原本处于二维空间的电子游戏就会彻底被抛弃，单纯依靠键盘或手柄操作的游戏模式则会永久成为历史，取而代之的是能够为玩家带来真实体验的VR游戏。