終極掃盲貼：VR、AR、MR是啥玩意兒？

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality,或VR），增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality,或AR）和混合現(xiàn)實(shí)（Mixed Reality ,或 MR）不是技術(shù)而是概念。在只能眼鏡硬件上實(shí)現(xiàn)這些概念的方法才是技術(shù)。拋開各個(gè)公司各種越來(lái)越多的營(yíng)銷名詞，我們需要來(lái)系統(tǒng)地理解一些基礎(chǔ)知識(shí)。智能眼鏡的這些核心概念是一個(gè)連續(xù)體，像愛(ài)因斯坦提出的由時(shí)間和空間共同組成的時(shí)空連續(xù)體（Space-Time Continuum）一樣，真實(shí)的物理世界和虛擬的數(shù)學(xué)世界也共同組成一個(gè)叫混合現(xiàn)實(shí)連續(xù)體的東西。在這個(gè)連續(xù)體中，我們可以清楚地理解虛擬現(xiàn)實(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)的區(qū)別和聯(lián)系。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，VR也可以叫做人工環(huán)境，就是說(shuō)你帶上VR眼鏡所看到的景象全部是靠這些設(shè)備產(chǎn)生的，是虛擬的，假的。它通過(guò)VR相機(jī)采集、景象制作設(shè)備、計(jì)算機(jī)軟件、VR眼鏡等成像設(shè)備聯(lián)合提供視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬，讓我們進(jìn)入這個(gè)“虛擬”的世界中，如同身臨其境一樣。最典型的例子是VR游戲或VR直播，比如一場(chǎng)VR演唱會(huì)直播，你自己壓根不在現(xiàn)場(chǎng)，但通過(guò)VR，你能把你“虛擬”到演唱會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，這就是VR。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。這種技術(shù)最早于1990年提出。隨著隨身電子產(chǎn)品運(yùn)算能力的提升，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的用途越來(lái)越廣。

比如你帶上AR眼鏡后，看到的全是真實(shí)的場(chǎng)景，它把這些智能計(jì)算機(jī)設(shè)備所產(chǎn)生的“增強(qiáng)”的虛擬數(shù)字層套在真實(shí)世界之上，讓你看到比以往肉眼看到的世界更“增強(qiáng)”。典型的例子是，看你面前的一座商場(chǎng)，肉眼直接看它就是一個(gè)建筑，但是戴上谷歌眼鏡后，你能透過(guò)磚瓦看到商場(chǎng)中目前的人流、打折信息，還有你上次去買東西缺貨的那件商品已經(jīng)上架了。注意，前提是你本人就在商場(chǎng)前面，這是真實(shí)的商場(chǎng)，而不是虛擬的商場(chǎng)。

混合現(xiàn)實(shí)這個(gè)詞是與微軟HoloLens緊密相連的。如果Pokemon Go里的可達(dá)鴨躲在燈柱后面，人們需要走過(guò)去才能看到它，那么就可以說(shuō)這是MR/高保真度AR。當(dāng)可達(dá)鴨真的被定位在燈柱后面，你往那個(gè)方向看過(guò)去的時(shí)候可能會(huì)被其他物體遮擋。

其實(shí)就是AR和VR的結(jié)合，取二者所長(zhǎng)棄二者所短。還是那個(gè)例子，你正站在這座商場(chǎng)前面，戴上MR設(shè)備，你看到了所有打折信息，同時(shí)你也可以看這座商場(chǎng)從規(guī)劃圖到修建完畢的整個(gè)過(guò)程，就如同你參與了修建一樣。

那么問(wèn)題來(lái)了，AR與MR兩者這么相似，他兩到底區(qū)別在哪？下面由小編一一為你們解答。

從業(yè)界鼓吹的概念來(lái)講，AR和MR并沒(méi)有明顯的分界線，未來(lái)也很可能不再區(qū)分AR與MR，MR更多也只是Hololens和Magic Leap打出的噱頭。但是現(xiàn)今所謂的「AR設(shè)備」與「MR設(shè)備」，從所應(yīng)用的技術(shù)和顯示效果上來(lái)說(shuō)，還是稍稍有所不同的，所以我們這里還是講講這兩類設(shè)備的區(qū)別（以Google Glass代表的AR設(shè)備與以Hololens與Magic Leap為代表的MR設(shè)備）。

為了好理解，我們就解釋地通俗一點(diǎn)，有兩點(diǎn)主要的不同：

當(dāng)然，「AR設(shè)備」與「MR設(shè)備」的界限不是絕對(duì)的（甚至說(shuō)這種界限是企業(yè)YY出來(lái)的），這里把它們分為這兩類，主要是讓大家明白他們所應(yīng)用的技術(shù)和達(dá)到的效果是有所區(qū)別的。AR設(shè)備未來(lái)也會(huì)使用SLAM、數(shù)字光場(chǎng)以及視網(wǎng)膜投射等技術(shù)（比如Google 的Project Tango），這時(shí)AR也就演化為MR了吧。

虛擬現(xiàn)實(shí)駕駛測(cè)試——Volvo

虛擬駕駛讓你好好體驗(yàn)一把真實(shí)的“虛擬”駕車。著名的汽車廠商Volvo在發(fā)布其最新的XC90SUV時(shí)就提供了一個(gè)相應(yīng)的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)APP。通過(guò)這個(gè)APP，使用者就好像真的坐在XC90SUV的駕駛席里體驗(yàn)新車的駕駛樂(lè)趣。

邁樂(lè)公司的Trailscape

參加者將帶上虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔在一個(gè)平臺(tái)上獨(dú)自行走，伴隨著視線里的沉浸感十足的VR影像，體驗(yàn)一場(chǎng)前所未有的登山之旅。

交通領(lǐng)域

現(xiàn)在，隨著AR的發(fā)展，土豪們買到的高端車型也能配備啦。比如這樣子。

HUD抬頭顯示器能夠在擋風(fēng)玻璃或者中控臺(tái)上方的投影屏上投影車 速、導(dǎo)航信息等圖像，通過(guò)與現(xiàn)實(shí)路況疊加輔助駕駛員駕駛車輛。

事實(shí)上寶馬2003年就已經(jīng)有車型搭載HUD了。而國(guó)內(nèi)玩家方面，其產(chǎn)品則多見于后裝布局。

教育領(lǐng)域——Anatomy 4D

以心臟解剖圖為例。用戶不僅可以查看血流、血管、心肌、心室等細(xì)節(jié)，用戶還可以選擇隱藏部分圖層，單獨(dú)查看心臟某些部位的運(yùn)作機(jī)制。不過(guò)現(xiàn)在這款應(yīng)用的圖庫(kù)資源只有兩張圖，一張是人體結(jié)構(gòu)圖，另一張則是心臟解剖圖。

游戲領(lǐng)域——《Stack AR》

在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中堆方塊，《Stack AR》簡(jiǎn)單到極點(diǎn)的游戲機(jī)制適合從未接觸過(guò)AR的玩家入坑?！禨tack AR》適合多人同樂(lè)，這也有利于發(fā)揮AR游戲的特點(diǎn)。

《Stack AR》在游玩時(shí)需要選擇一塊平面作為基準(zhǔn)面，這個(gè)機(jī)制上我們也能看出ARKit在平面檢測(cè)上的優(yōu)勢(shì)和弱勢(shì)。優(yōu)勢(shì)在于ARKit對(duì)于光線的要求不高（應(yīng)用也可以通過(guò)手電解決光線問(wèn)題），對(duì)于中遠(yuǎn)距離的平面也可以準(zhǔn)確檢測(cè)。弱勢(shì)在于ARKit對(duì)于強(qiáng)反光和純色的平面反應(yīng)不夠靈敏，并且邊緣檢測(cè)和平面角度容易產(chǎn)生誤差。

從概念上來(lái)說(shuō)，MR與AR更為接近，都是一半現(xiàn)實(shí)一半虛擬影像，但傳統(tǒng)AR技術(shù)運(yùn)用棱鏡光學(xué)原理折射現(xiàn)實(shí)影像，視角不如VR視角大，清晰度也會(huì)受到影響。為了解決視角和清晰度問(wèn)題，新型的MR技術(shù)將會(huì)投入在更豐富的載體中，除了眼鏡、投影儀外，目前研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在考慮用頭盔、鏡子、透明設(shè)備做載體的可能性。

混合現(xiàn)實(shí)游戲

真正的混合現(xiàn)實(shí)游戲，是可以把現(xiàn)實(shí)與虛擬互動(dòng)展現(xiàn)在玩家眼前的。MR技術(shù)（混合現(xiàn)實(shí)）能讓玩家同時(shí)保持與真實(shí)世界和虛擬世界的聯(lián)系，并根據(jù)自身的需要及所處情境調(diào)整操作。類似超次元MR=VR + AR=真實(shí)世界+虛擬世界+ 數(shù)字化信息，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是AR技術(shù)與VR技術(shù)的完美融合以及升華，虛擬和現(xiàn)實(shí)互動(dòng)，不再局限于現(xiàn)實(shí)，獲得前所未有的體驗(yàn)。

下面是來(lái)自法國(guó)的theoriz公司，所涉及的領(lǐng)域聽起來(lái)比較高大上，從虛擬現(xiàn)實(shí)到全景顯示再到機(jī)器人，用他們自己的話說(shuō)，就是從事創(chuàng)意與藝術(shù)結(jié)合的活動(dòng)。

這次公布的視頻是他們?cè)贛R領(lǐng)域嘗試的一個(gè)項(xiàng)目，暫時(shí)還沒(méi)有名字。不過(guò)所展現(xiàn)出的內(nèi)容十分驚艷，尤其是推倒墻壁，看到外面世界的那一刻，讓人不僅感嘆，或許這才是以后起來(lái)MR游戲的魅力。

正是因?yàn)榇薓R技術(shù)更有想象空間，它將物理世界實(shí)時(shí)并且徹底地比特化了，又同時(shí)包含了VR和AR設(shè)備的功能。

小編認(rèn)為較之VR和AR，MR的概念范圍更大些，不僅要身兼AR和VR，還需要在協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上開創(chuàng)新的技術(shù)，鉆研新的算法。以這些概念將使人們對(duì)計(jì)算機(jī)的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生觀念上的變化。這是一個(gè)哲理，也是人類歷史上計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)潮流。

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