VR,AR是什么？

小咪咪 2022-06-15 11:00 155阅读 0赞

# VR,AR是什么？ #

VR、AR、MR、CR虽然只有一个字母的差别，但是无论从技术还是场景上都有着很大差别。那么问题来了——这些R们，到底都是些什么鬼？

## 一、VR ##

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。有十足的“沉浸感”与“临场感”。  
增强现实（Augmented Reality，简称AR），也被称之为混合现实。它通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。  
简单说来就是，VR全部是假的，AR是在现实的背景下虚拟出其它的假的东西  
  
VR尚处于初级阶段，内容和应用匮乏、佩戴舒适度、人机交互等问题依然是难点。但VR的确是未来，由VR掀起的XR技术，将人类带入了“三维”信息视角，通过XR技术，我们全角度来观看这个世界的数字记录，看新闻、看比赛、看电影、看美女……

## 二、AR ##

如果说VR提供给消费者的是一个100%的虚拟世界，那么AR就是以现实世界的实体为主体，借助于数字技术帮助消费者更好地探索现实世界和与之交付。  
  
AugmentedReality，增强现实，字面解释就是，“现实”就在这里，但是它被增强了，被谁增强了？被虚拟信息。如车载系统，就是一个典型的AR系统；谷歌Google Glass是典型硬件。  
  
区分VR和AR的一个简单的方法是：VR需要用一个不透明的头戴设备完成虚拟世界里的沉浸体验，而AR需要清晰的头戴设备看清真实世界和重叠在上面的信息和图像。再说的直白一点，就是VR显示的画面全是假的，而AR显示的画面有一半是真的，一半是假的。  
如果还没太清楚，没关系，想想我们曾经看过的大片：  
VR类影片：《黑客帝国》、《盗梦空间》等。  
　　  
AR类影片：《钢铁侠》、《少数派报告》等。  
　　  
VR和AR各自还没有走到极致，然而已经有了融合迹象，这就是混合现实（Mixed Reality，简称MR，又称Hybrid Reality），即MR=VR\*AR。

## 三、MR ##

那么高潮来了，应该很多人分不清AR和MR。我们先来看张图：  
　　  
（把这张图叫做“现实-虚拟”区间，区间向左至无穷表示“现实环境”；依次向右为“增强现实”、“增强虚拟”；直到向右至无穷表示“虚拟环境”；而“混合现实”则包含了“增强现实”与“增强虚拟”。）  
增强现实(AR)上面解释过了，是将虚拟信息加在真实环境中，来增强真实环境；那么增强虚拟(AV)是什么？同样的道理，是将真实环境中的特性加在虚拟环境中。举个例子，手机中的赛车游戏与射击游戏，通过重力感应和来调整方向和方位，那么就是通过重力传感器、陀螺仪等设备将真实世界中的“重力”、“磁力”等特性加到了虚拟世界中。  
  
那么MR定义是：将真实世界和虚拟世界混合在一起，来产生新的可视化环境，环境中同时包含了物理实体与虚拟信息，并且必须是“实时的”。MR的两大代表设备就是Hololens与Magic Leap。

## 四、AR和MR该如何区分？ ##

在上述定义下，AR往往被看做是MR的其中一种形式，因此在当今业界，很多时候为了描述方便或者其他原因，就把AR也当做了MR的代名词，用AR代替了MR。  
  
再者，从业界鼓吹的概念来讲，AR和MR并没有明显的分界线，未来也很可能不再区分AR与MR，MR更多也只是Hololens和Magic Leap打出的噱头。但是现今所谓的“AR设备”与“MR设备”，从所应用的技术和显示效果上来说，还是稍稍有所不同的，所以我们这里还是讲讲这两类设备的区别（以Google Glass代表的AR设备与以Hololens与Magic Leap为代表的MR设备为例）。  
为了好理解，我们就解释地通俗一点，有两点主要的不同。  
第一，虚拟物体的相对位置，是否随设备的移动而移动。如果是，就是AR设备；如果不是，就是MR设备。  
　　  
举个例子，戴上Google Glass，它在你的左前方投射出一个「天气面板」，不管你怎样在屋子中走动，或者转动头部，天气面板一直都在你的左前方，它与你(或者Google Glass)的相对位置是不变的，你走到哪，就把它带到哪。  
  
而Hololens是怎样的呢，它也会在屋子墙壁上投射出一个天气面板，但是不同之处在于，不管你怎样在屋子中走动，或者转动头部，天气面板始终都在那面墙上，它不会由于你的移动而移动（这主要里涉及空间感知定位技术，SLAM，即时定位与地图构建，为其中最主要的之一，作用是让设备实时地获取周围的环境信息，才能精确地将虚拟物体放在正确的位置，所以无论用户的位置无论怎么变动，虚拟物体的位置都可以固定在房间中的同一个位置）。  
第二，在理想状态下(数字光场没有信息损失)，虚拟物体与真实物体是否能被区分。  
　　  
AR设备创造的虚拟物体，是可以明显看出是虚拟的，比如FaceU在用户脸上打出的虚拟物品、Google Glass投射出的随你而动的虚拟信息；而Magic Leap，用户看到的虚拟物体和真实物体几乎是无法区分的（这里主要涉及数字光场技术，Digital Light Field。AR设备使用二维显示屏呈现虚拟信息，因此真假很容易分辨；而MR设备直接向视网膜投射整个4维光场，所以用户从Magic Leap看到的物体和看真实的物体，从数学上是没有什么区别的，是没有信息损失的）。  
  
  
当然，“AR设备”与“MR设备”的界限不是绝对的，这里把它们分为这两类，主要是让大家明白他们所应用的技术和达到的效果是有所区别的。AR设备未来也会使用SLAM、数字光场以及视网膜投射等技术(比如Google 的Project Tango)，这时AR也就演化为MR了吧。

## 五、CR ##

Cinematic Reality，影像现实，意思是虚拟场景跟电影特效一样逼真。这是Google投资的Magic Leap提出的概念，主要为了强调与VR、AR技术的不同，同样，其自认为与MR也不同。实际上理念是类似的，均是模糊物理世界与虚拟世界的便捷，所完成的任务、所应用的场景、所提供的内容，与MR产品是相似的，所以后来好像他们的发言人也把自己归做MR了。  
  
CR的核心在于，通过光波传导棱镜设计，Magic Leap从多角度将画面直接投射于用户视网膜，从而达到“欺骗”大脑的目的。就是说，有别于通过屏幕投射显示技术，通过这样的技术，实现更加真实的影响，直接与视网膜交互，解决了Hololens视野太窄或者眩晕等问题。  
  
另外还有一点很重要，就是Magic Leap并不是裸眼观看的，不要被曾经红极一时的“鲸鱼视频”误导，Magic Leap同样需要一个头戴显示器，“鲸鱼视频”应该是后期做的特效。人类希望能凭空看到一个虚拟物体，已经想了几百年了，各种科幻电影里也出现了很多在空气中的全息影像。其实想想本质就知道，这事从物理上很难实现的：纯空气中没有可以反射或折射光的介质。显示东西最重要的是介质。

围绕“R”们产生的新概念让人眼花缭乱，这让人感受到科技业的一日千里——当然，科技圈本身就十分热衷于创造新概念。

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