2014年，谷歌在其开发者大会上，赠送给与会者一个名为Cardboard的黄色小纸盒。据悉，这款纸盒是一款廉价可DIY的虚拟现实设备。它可以通过利用凸透镜成像原理，以及巧用智能手机中的陀螺仪、电子罗盘，来让人们获得沉浸式体验。一起来看看吧。
谷歌于2014年推出的Cardboard廉价虚拟现实小纸盒。资料图
设计者初衷是打造一款廉价虚拟现实设备
据悉，位于谷歌法国巴黎部门的两位工程师打造了这款人人都用得起的虚拟现实装置。
首先，简单来说，虚拟现实设备就是让人360度地沉浸在计算机生成的三维画面中，不同于3D电影，它更强调沉浸式的体验。
谷歌展示的这款廉价VR设备所需的所有零部件。资料图
两位工程师的初衷是，他们希望打造一款比市面上动辄成千上万的此类设备廉价得多的产品。他们首先把安卓智能手机作为虚拟现实装置设计的起点。接下来，是模拟电影院黑暗的环境。他们选择了硬纸板，将剪裁后的纸板拼接成盒子，再在纸盒前方置入两枚凸透镜，利用凸透镜成实像的原理，将画面聚焦，并产生虚拟距离。
凸透镜、磁铁等装置。资料图
陀螺仪检测头部运动 进而产生3D效果
同时，他们编写了相应的APP，让手机屏幕播放左右不同的画面，双眼分别看到不同景象，便产生了3D效果。更重要的是，软件还能指挥智能手机内置的陀螺仪，来检测人头部的运动，并根据陀螺仪反馈的数据，随时变换视角。就如同景物是静止的，因为人眼运动才看到不同画面，营造人在境中的错觉。
Cardboard组装示意图。资料图
手机电子罗盘感应磁场 方便操控APP
模型做好后，Cardboard还需要一个实体按键点击APP里的功能图标。因为人不可能盯着屏幕的同时还伸手操作。于是，两位工程师曾想在盒内增加无线装置，来连接控制手机。但是，这样势必会大大增加成本，违背设计初衷。
为此，两位工程师经过一番苦想后，认为解决问题的办法还在手机上。由于智能手机通常自带了电子罗盘，其工作原理与指南针感知磁场类似。如果电子罗盘感应到磁场，软件就会执行相应的操作，那么一块磁铁就能取代按键的功能。
实心磁铁在内，椭圆孔内的强磁性钕环形磁铁在外。用户可手拉外部磁环使其运动，产生脉冲信号。资料图
于是，两人便决定动手做起来。他们在外层纸板切割了一个椭圆孔，放入强磁性的钕环形磁铁，隔着内层纸板是另一块实心磁铁，两块磁铁平时相互吸引、固定，磁场相对稳定。但当手拉外部的磁环运动，实心磁铁被强磁吸引，磁场强度的变化形成一个脉冲信号。
当手机中的电子罗盘感应到上述脉冲信号后，APP便对当前图标自动执行进入的操作。这样，一部简易的虚拟现实设备就做好了。当然，需要提醒各位的是，这款廉价设备的虚拟现实效果，肯定没有专业设备那么好。不过，谷歌也早已把Cardboard的图纸慷慨地放在官网，供全球DIY爱好者免费下载了。